[發明專利]一種煉鋼脫氧劑及其制備方法、應用和使用方法

在審

• 申請號: 202010954297.0
• 申請日: 2020-09-11
• 公開（公告）號: CN112063799A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發明（設計）人: 田中青;田政;田龍;王青松
• 申請（專利權）人: 西峽縣眾德汽車部件有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06
• 代理公司: 北京慕達星云知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11465
• 代理人: 趙徐平

本發明公開了一種煉鋼脫氧劑，包括以下重量百分比的原料：硅35％?45％，鍶4％?6％，余量為鐵；制備方法為：(1)按重量百分比稱取石英石、天青石和鐵屑；(2)依次將鐵屑、石英石和天青石進行投料，升溫至完全融化后降溫，出爐，破碎，即得；使用方法：(1)將鋼液熔煉到1500?1700℃，恒溫靜置3?5min；(2)加入除渣劑除去浮渣，再加入煉鋼脫氧劑靜置3?5min；(3)再次加入除渣劑除去浮渣，即可。本發明煉鋼脫氧劑脫氧徹底，簡單一次沉淀脫氧即可使碳化物形成等軸晶，夾雜物球形化，細化鋼的晶粒，大大提高了材料的熱疲勞性能，且煙塵小，綠色環保。

技術領域

本發明涉及金屬冶煉技術領域，更具體的說是涉及一種煉鋼脫氧劑及其制備方法、應用和使用方法。

背景技術

根據近年來汽車工業的發展以及節能環保要求的提高，汽車發動機也要求更新換代，不但發動機功率要高，而且尾氣排量也要符合國五要求，從而導致發動機的排氣管渦輪殼體由最初的灰鑄鐵過度到目前的耐熱鋼。耐熱鋼冶煉的關鍵環節是脫氧變質技術，冶煉過程中要有效脫氧，精煉過程中要使碳化物由柱狀晶向等軸晶轉變，其中，如何使夾雜物形成球形夾雜形貌是目前所要解決的主要問題。

傳統耐熱鋼冶煉過程使用的是稀土鋇鈣鎂鋁等合金脫氧，缺點如下：①由于鈣的蒸發點低，現場加入后，鈣大量蒸發形成煙霧，不僅污染環境，還會使現場能見度降低，易發生生產安全事故；②金屬鋁和鎂價格昂貴，煉鋼成本大，同時鋁在鋼中易形成氧化鋁夾雜，影響鋼的性能，而鎂屬于強過冷元素，加入后鋼水易過冷形成柱狀晶，使鑄件應力集中，服役后疲勞性能下降；③采用這種脫氧方式并不能有效解決脫氧徹底以及使夾雜物球形化的問題。

目前，廣泛使用硅鋁鋇鐵脫氧劑，其中含硅22％-30％、鋁30％-40％、鋇3-12％，余量為鐵，使用這種脫氧劑制得的合金雖然克服了硅鈣、純鋁和鎂脫氧的缺點，并具有降低非金屬夾雜物總量、改善夾雜物形態尺寸和分布的性能及節鋁效果，但是對鋼晶粒的細化效果較差，并且由于鋼液中殘留鋁量大，鑄件易形成氣孔缺陷。

因此，如何提供一種簡單實用的煉鋼脫氧劑是本領域技術人員亟需解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種煉鋼脫氧劑及其制備方法、應用和使用方法，以解決現有技術中的不足。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案：

一種煉鋼脫氧劑，包括以下重量百分比的原料：硅35％-45％，鍶4％-6％，余量為鐵。

本發明的有益效果在于，鍶是堿性金屬，化學活性很強，與氧有很大的親和力，加入鋼中，其絕大部分與氧反應進入渣中，故用其作脫氧劑完全可行；同時，鍶還可作為變質劑起到細化鋼晶粒的作用，因為鍶是表面活性元素，能從金屬熔體中被選擇吸附到晶粒---溶體表面，降低了晶粒的成長速度，增加了晶粒數量，從而進一步細化了晶粒，另外，鍶和氧以及鋼水中的硫在鋼液凝固過程中不斷富集，到一定飽和度時發生反應，又產生了非金屬夾雜物，進一步增加了晶核數目，促使晶粒結晶組織更為彌散，使鋼的結晶組織彌散度和均勻度得到提高，從而使鋼的機械性能相應提高；硅在耐熱鋼冶煉過程中也是一種脫氧劑和還原劑，加入后可減少鋼液的氧化，硅與鍶結合后的脫氧效果最大，另外單獨的鍶在空氣中很快氧化，所以從加入方式上來說硅和鍶結合也是最佳選擇；單純的鍶硅合金密度較小，和鐵混合后增加了鍶硅合金的密度，更易向鋼液中加入。

一種煉鋼脫氧劑的制備方法，其特征在于，具體包括以下步驟：

(1)按上述煉鋼脫氧劑的原料重量百分比稱取石英石、天青石和鐵屑；

(2)依次將鐵屑、石英石和天青石進行投料，升溫至完全融化后降溫，出爐，破碎，即得煉鋼脫氧劑。

進一步，上述步驟(2)中，升溫至1550-1650℃；破碎至煉鋼脫氧劑的粒徑為30-50mm。

本發明還請求保護一種煉鋼脫氧劑在冶煉耐熱鋼中的應用。