[發明專利]煉鋼用新型硅鋁鋇鈣多元脫氧合金及其制備工藝

無效

• 申請號: 201110456233.9
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN102559996A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發明（設計）人: 舒新國;吳彥;朱美穎;趙金山
• 申請（專利權）人: 淅川縣森麗鋼鐵爐料有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C22C1/02
• 代理公司: 南陽市智博維創專利事務所 41115
• 代理人: 楊士鈞

技術領域

本發明屬于煉鋼脫氧技術領域，涉及一種煉鋼用多元脫氧合金，具體涉及一種煉鋼用新型硅鋁鋇鈣多元脫氧合金及其制備工藝。

背景技術

冶煉鋼鐵時要加入脫氧劑。目前，煉鋼中使用的脫氧劑很多，用礦熱爐生產很多合金脫氧劑，其生產過程中，電耗高達10000～12000KW.h/t，生產成本高，工藝復雜，脫氧效果及經濟效益不理想，且屬于高耗能產品。

發明內容

為了解決上述問題，本發明的目的是提供一種煉鋼用新型硅鋁鋇鈣多元脫氧合金及其制備工藝，脫氧效果不但能滿足工藝要求，而且冶煉時電耗降低至2000～3000KW.h/t，生產成本低，經濟效益高。

為了實現上述目的，本發明采取的技術方案是所述煉鋼用新型硅鋁鋇鈣多元脫氧合金是由石英砂、碳酸鋇、石灰、熟鋁礦石、碳化硅在電弧爐中經過熔煉制成的，其重量百分比分別為：石英砂24～28%、碳酸鋇?16～20%、石灰15～19%、熟鋁礦石?20～28%、碳化硅20～25%。

為得到所述硅鋁鋇鈣多元脫氧合金，本發明采取的制備工藝：

將所述重量配比的石英砂、熟鋁礦石、碳酸鋇、石灰、碳化硅原材料混合后，加入到襯有碳質電極爐襯的電弧爐中，經過120～150分鐘的加熱熔化、精煉，即可出爐得所述硅鋁鋇鈣多元脫氧合金。

該合金脫氧劑結晶細致、堅硬、熔點低（1050～1200℃)，比重3.5～4.5?g/cm³。用此合金脫氧劑冶煉的低合金結構鋼和碳素鋼，鋼中的[O]可達到35?ppm以下；[S]含量可以達到0.03%以下，晶粒度10級以上達85％以上，力學性能明顯提高，抗拉強度比用其他脫氧劑提高30～70MPa；斷面伸長率提高3～5%。

本發明提供的合金脫氧劑中的硅和鋁是一種較強的親氧元素，而鋇是一種活潑的堿土金屬，對氧和硫有很大的親合力，去除鋼中雜質能力強，形成的脫氧產物、夾雜物在熔融的鋼液中易于上浮進入渣中除掉。同時由于鋇的存在，降低了鈣的蒸汽壓，使得鈣的溶解度大大增加，鈣在脫氧元素中排在第一位，而且與硫的親和力也很強，所以鈣逼近可以提高脫氧效果，也能起到脫硫作用，從而可使鋼中的夾雜物上浮，對提高鋼材的綜合性能十分有利。另外，鈣還使脫氧產物形成較低熔點的鈣鋁酸鹽，在鋼水中容易上浮除掉，避免鋼水澆注時水口堵塞，對連鑄十分有利。因此，本發明具有比重大(3.5～4.5?g/c)，熔點點低(1050～1200℃)，結晶細致、堅硬等優點，尤其是在冶煉低合金結構鋼和碳素鋼時，使用該合金脫氧劑，能有效地提高鋼材的綜合性能。

本發明使用的原材料為石英砂、碳酸鋇、鋁礦石（熟）、石灰、碳化硅，這些材料在高溫作用下產生以下反應：

用碳質電極（固定碳為≥85%，即碳素爐襯）做爐襯能充分起到理想的碳質還原作用。并且在生產過程中，采用高溫預熔料做配料樣基，熔點降低可省去NaCL助熔。

本發明與傳統制備工藝相比，具有：

1、節省電能。用礦熱爐生產新型硅鋁鋇鈣脫氧合金，電耗為10000～12000KW.h/t，而采用本方法生產新型硅鋁鋇鈣脫氧合金電耗低至2000～3000KW.h/t，單噸節電8000～9000KW.h。

2、廢物再用。用碳質電極做爐襯，不但延長爐子的使用壽命，而且充分發揮爐襯中的碳質還原作用。碳質電極俗稱陰極，它是冶煉企業用過的廢棄物，其含碳量在85%以上。本發明用碳質電極替代碳素做爐襯，每修一次爐襯，成本降低88.2%。且使用壽命延長3～5天。

本發明是一種新型高效復合脫氧合金，對煉鋼時鋼液中的氧、硫和其它有害雜質化學親和力很強，用做鋼水的深度脫氧和夾雜物的變性處理，對提高鋼材的質量具有重要作用，冶煉本產品時電耗低至2000～3000KW.h/t，僅為礦熱爐生產時的1/4，且操作簡便、生產成本低，僅電耗一項，噸產品節電9000KW.h/t左右，為國家節約大量能源。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明作出進一步說明：

本發明所述煉鋼用新型硅鋁鋇鈣多元脫氧合金是由石英砂、碳酸鋇、石灰、熟鋁礦石、碳化硅在電弧爐中經過熔煉制成的，其重量百分比分別為：石英砂24～28%、碳酸鋇?16～20%、石灰15～19%、熟鋁礦石?20～28%、碳化硅20～25%。

為得到所述硅鋁鋇鈣多元脫氧合金，本發明采取的制備工藝：