[發明專利]低鋁的硅鋇鈣合金及其生產工藝

無效

• 申請號: 200810088847.4
• 申請日: 2008-04-01
• 公開（公告）號: CN101550470A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 王玉清
• 申請（專利權）人: 王玉清
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/04
• 代理公司: 北京中恒高博知識產權代理有限公司
• 代理人: 夏晏平

技術領域

本發明涉及煉鋼脫氧劑領域，尤其是復合脫氧劑。

背景技術

隨著國民經濟的迅速發展，鋼鐵工業的冶煉工藝也發生了根本變化，原來的脫氧材料已不能適應脫氧效率、鋼材的潔凈度、生產工藝順行、降低成本等方面的要求，為此新型脫氧劑的開發迫在眉睫，本發明旨在開發新型高效復合脫氧劑，以節省能源、減少消耗、降低成本。

在煉鋼過程中，氧能將鋼液氧化成FeO，FeO與鋼液中的碳反應，生成CO氣泡，冷卻后在鋼中形成氣孔，另外在鋼液凝固過程中，FeO因溶解度下降而在鋼的晶粒邊界處析出，降低了鋼的機械性能，所以在煉鋼時必須加入脫氧劑，使氧從鋼中脫出。鋼中的硫和磷也是有害元素，硫在鋼中以FeS和Fe的低熔共晶體存在，能使鋼產生熱脆性，在高溫下鍛造和軋制時，共晶體熔化，削弱晶間結合力，會使鋼產生裂紋；磷在鋼中以Fe₃P形式存在，能使鋼產生冷脆性，在常溫下軋制和加工時會使鋼發生斷裂。鋼中的硫和磷含量一般不得超過0.05％，鋁在鋼中也是一種嚴格控制的元素，因鋁的熔點高達2050℃，在鋼水中呈固態，會導致鋼的可澆鑄性差，堵水口，使鋼材氣孔增多，密度降低，可塑性下降。因此選擇合適的脫氧材料，執行正確的工藝路線是煉鋼重要環節。

以往一般都是用鋁脫氧，在精煉時再喂鈣對夾雜物進行變性處理，但是由于鋁的熔點高，在煉鋼溫度下呈固態，導致鋼中的三氧化二鋁夾雜量大，易在澆鑄時發生水口堵塞，因而不得不在精煉后期進行喂鈣處理以減少水口結瘤，但鋼中的夾雜物數量卻難以達到理想狀態，而且生產工藝復雜。后來鋼廠在煉鋼時分別投入硅鋇、硅鐵、硅鈣等作為氧化劑，為了簡化工藝，用加入硅鋇鈣合金的方法代替分別加入硅鋇、硅鈣和硅鐵的方法。

傳統冶煉硅鋇鈣合金的方法主要有碳熱法、電硅熱法、混合法，碳熱法是將碳質還原劑和石灰、硅石、重晶石等原料在同一礦熱爐內冶煉，此法生產的鐵合金雜質及有害成分較高，并夾雜有害氧化物。電硅熱法是利用硅質還原劑還原石灰、鋇礦得到硅鋇鈣合金，但在用電硅熱法生產鐵合金時，電極會使合金增碳，故生產含碳量極低的或純的金屬不能使用電爐。混合法是利用碳質、硅質還原劑還原鈣和鋇的化合物，而獲得硅鋇鈣合金。上述三種方法雖各有優缺點，但所生產產品雜質含量及有害成分高(鋁含量一般都在2％以上，S含量0.055％，P含量大于0.045％，C含量大于0.3％)。

總之，煉鋼時必須加入脫氧劑，但目前脫氧劑的生產工藝復雜，勞動強度大，生產成本高，而且雜質含量較高，必須尋找一種雜質含量低，成本低，工藝相對簡單的冶煉硅鋇鈣合金的新方法。

發明內容

本發明的目的為提供一種生產成本低、脫氧效果好、能直接提高鋼材質量的低鋁的硅鋇鈣合金的復合冶煉方法。

實現上述發明目的的技術方案如下：

低鋁的硅鋇鈣合金其中各元素重量百分含量為：硅45-60％、鋇15-23％、鈣3-12％、鋁1.5-0.5％、硫0.03-0.007％、磷0.03-0.007％、碳0.2-0.06％、鐵余量。

低鋁的硅鋇鈣合金生產工藝，工藝步驟如下(冶煉時加入的各原料都以重量計算)：

(1)先將100份鐵屑加入中頻或工頻爐中加溫熔化，再將含鋇量25-28％的硅鋇合金900份加入中頻或工頻爐內加熱至完全沸騰；

(2)在中頻或工頻爐中再加入含鈣量為28-30％的硅鈣合金100份，冶煉至沸騰；

(3)再在中頻或工頻爐中加入脫鋁粉劑30-50份，在沸騰下保持10-20分鐘，進行脫鋁、硫、磷、碳；

(4)將熔融的金屬液體出爐，澆鑄成型；

(5)檢驗入庫，精整包裝出廠。

所述硅鋇合金是由礦熱爐冶煉的熱硅鋇合金液和固體塊硅鋇合金兩種，其中各合金元素重量百分含量為：硅45-55％、鋇25-28％，鋁1.5-2.0％、硫0.04-0.05％、磷0.04-0.05％、碳0.2-0.3％、鐵余量。

所述硅鈣合金中各合金元素重量百分含量為：硅50-60％、鈣28-30％、鋁1.5-2.5％、硫0.04-0.05％、磷0.04-0.05％、碳0.5-1.0％、鐵余量。

所述脫鋁粉劑由氧化鐵16.8％、氟化鈣8.3％、氧化鈣29.1％和二氧化硅45.8％重量百分比組成。

本發明方案生產的低鋁的硅鋇鈣合金具有以下有益效果：