[發明專利]一種Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201210381847.X
• 申請日: 2012-10-10
• 公開（公告）號: CN102888492A
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 高金柱;傅排先;劉宏偉;李殿中;夏立軍;康秀紅;李依依
• 申請（專利權）人: 中國科學院金屬研究所
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 張志偉

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶煉脫氧技術領域，是一種用于鋼水脫氧的Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑及其制備方法。在轉爐、電爐出鋼過程中或RH、LF、VD等精煉過程中加入，對鋼水進行脫氧。

背景技術

隨著科技的發展，工業上以及日常生活中，對鋼的需求越來越多，對鋼的質量要求也越來越高，鋼質量向純凈化、超純凈化的方向發展，要求鋼中的有害元素含量及夾雜物的控制越來越嚴格，這勢必對鋼鐵用脫氧劑等原料的質量提出了更高的要求。稀土具有與氧較強的吸附作用，能夠起到凈化鋼液和變質夾雜的作用，從而能夠大大提高鋼水的純凈度。

目前，金屬鋁作為一種深脫氧劑已在轉爐或電爐出鋼過程中普遍使用，其具有良好的脫氧性能已得到大家的認同，脫氧能力強，效率高。目前所使用的脫氧劑有金屬鋁錠、鋁鐵等，但其脫氧后產生的Al₂O₃固體夾雜物會大量存在于鋼水中，不易上浮，若在此后的冶煉工藝中不將其去除，不但會造成連鑄時水口結瘤，而且會促進模鑄鋼錠A偏析的形成，更會降低成品鋼的機械性能和機加工性能。

為了消除鋼水中Al₂O₃夾雜物造成的缺陷，近年來在鋼包中喂入SiCa包芯線或鈣線，使鋼水中Al₂O₃固體夾雜物在金屬鈣的作用下變成12CaO·7Al₂O₃液相上浮到頂渣中，或使Al₂O₃不規則夾雜物變性為球狀夾雜物。但是此種方法鈣線利用率低且成本較高。

大型鋼錠、鑄件、坯料的內部缺陷問題備受科研工作者和企業界關注。雖然在脫氧機理及脫氧產物的去除方面取得很大的進展，但還未從根本上消除或減輕。

發明內容

本發明的目的在于提供一種Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑及其制備方法，有效制備含稀土的復合脫氧劑，提高合金的利用率，降低鋼中的全氧含量，形成液態夾雜物，促使夾雜物迅速上浮，解決鋼中純凈性問題。

本發明的技術方案是：

一種Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑，按重量百分比計，其組分和含量如下：Si40～50%、Ca?10～12%、Al?3～4%、Mg?1～1.5%、稀土元素RE?10～20%，余量為鐵。

所述的Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑，按重量百分比計，稀土元素FE優選15～18%。

所述的Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑的制備方法，包括如下步驟：

1）采用真空爐冶煉，將熔煉爐抽真空至10～20Pa，并充入保護氣體；

2）爐溫加熱至400～500℃，按比例加入預熱的中間合金Si-Ca和Al、Si、Fe，將爐溫緩慢升溫，升至1400～1600℃；

3）待爐料熔化后，按比例加入預熱的稀土鎂中間合金，最后按比例加入純稀土元素，熔化后攪拌均勻，攪拌后靜置3～5分鐘；

4）將金屬鑄型預熱200～300℃，待合金液的溫度降至1400～1500℃時，進行澆注，完成制備。

所述的Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑的制備方法，將熔煉爐抽真空至10～20Pa，保持5～15min后，充入氬氣進行熔煉保護，壓力0.02～0.06MPa，并將爐加熱至400～500℃。

所述的Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑的制備方法，以中間合金硅鈣、稀土鎂和鋁、硅、鐵、稀土元素為原料，加入爐前要預熱100～200℃，并將其破碎成10～100mm的塊狀。

所述的Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑的制備方法，步驟2）加入中間合金之后，將爐溫按30～50℃/min緩慢升溫，升至1400～1600℃。

所述的Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑的制備方法，稀土元素RE選用鑭與鈰比例1:2的混合物，鑭與鈰的純度大于99wt%。

所述的Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑的制備方法，待爐料完全熔化后5～15min，加入預熱100～200℃的稀土鎂中間合金，稀土鎂的成分為RE?3～6%、Si?30～40%、Mg?3～10%、Ca?3～10%、余量Fe；最后加入純稀土元素，熔化后攪拌均勻，攪拌后靜置3～5min。

所述的Si-Ca-Al-Mg-RE復合脫氧劑的制備方法，澆注成鋼錠之后，砸成塊狀或制備成絲狀。

本發明具有如下有益效果：