[發明專利]一種氧化物冶金用復合脫氧劑及應用

在審

• 申請號: 202011227711.4
• 申請日: 2020-11-06
• 公開（公告）號: CN112442568A
• 公開（公告）日: 2021-03-05
• 發明（設計）人: 歐陽瑜;武寶慶;黃重;張振申;陳尹澤;賀瑞飛;徐黨委;宋立偉;藺學浩;張雷;楊杰;何曉波;溫斌
• 申請（專利權）人: 安陽鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00;C21C7/06
• 代理公司: 鄭州紅元帥專利代理事務所(普通合伙) 41117
• 代理人: 宋巧蘭

本發明公開了一種氧化物冶金用復合脫氧劑及應用，涉及鋼鐵冶煉合金化技術領域。復合脫氧劑的各成分的質量比為Ti:Ce:Mg:Zr=18?23:10?14:5?8:4?7。本發明還公開了其使用方法，其使用方法為將復合脫氧劑破碎為1mm以下的粉末狀，然后混勻，制作成合金包芯線，通過喂線機喂入鋼液當中，以保證復合脫氧劑可以深入鋼液內部，避免與鋼渣反應，通過復合合金配比保證生成的脫氧產物的成分與粒度都能達到預定的穩定目標。

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶煉合金化技術領域，尤其涉及一種氧化物冶金用復合脫氧劑及應用。

背景技術

隨著制造業的發展，中厚板產量日益增加，鋼板強度不斷提高，對高強度鋼板的焊接性能提出了更高要求。焊接熱影響區組織粗化造成的韌性降低、焊接裂紋等危險，是影響鋼材焊接工藝與性能的關鍵因素。大線能量焊接要求在1400℃高溫下鋼中存在很強釘軋作用的粒子，阻止晶粒長大以細化焊接熱影響區組織，以減小焊接部位和母材性能的差異，隨著社會的發展和技術的進步，大線能量焊接是未來的發展趨勢。因此，改善焊接熱影響區韌性的最有效途徑是通過“氧化物冶金”的方法細化焊接熱影響區的組織。

氧化物冶金的機理以及氧化物形成的熱力學和動力學條件已經有廣泛的研究，有大量的基礎研究以及綜述性文獻，但是氧化物冶金在大型煉鋼工藝流程上應用的具體方法和實踐過程卻少有報道，而在大型煉鋼工藝流程上應用的工藝與方法是氧化物冶金推廣應用的關鍵性技術環節。因此，對氧化物冶金工業實踐方法的研究有著重要的意義。

氧化物冶金涉及的合金元素有Ti、Ce、Mg、Ca、Al、Zr等多種，氧化物冶金主要通過不同元素的組合使用達到控制夾雜物的目的。不同的合金組合，對于合金的使用工藝以及相關的鋼種成分設計、冶煉工藝、連鑄工藝的要求也不同，有的合金組合對于冶煉工藝、成分設計等要求過于苛刻，不具備大生產推廣應用的價值，只有工藝窗口較寬、工藝適應性較好的合金組合才具備工業化推廣應用的價值。目前的文獻報道或申請的專利普遍存在或工藝窗口較窄、或工藝適應性較差、或僅限于實驗室研究等問題，具有較強適用性的合金組合以及使用方法還較少。

發明內容

本發明的目的在于提供一種氧化物冶金用復合脫氧劑及應用，通過復合合金成分與加入方式的設計，使其具備較寬的工藝窗口、較強的工藝適應性，以達到直接在工業化大生產中應用的目的。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

一種氧化物冶金用復合脫氧劑，所述復合脫氧劑的成分按質量百分比含Ti：18-23％，Ce：10-14％，Mg：5-8％，Zr：4-7％，其余為原始合金中的其它伴生元素。

進一步，所述Mg采用含Mg合金，可以采用鈍化金屬鎂顆粒。

進一步，所述Ti、Ce、Mg、Zr所用合金粉碎至1mm以下，混合均勻即所述復合脫氧劑。

一種氧化物冶金用復合脫氧劑的應用，所述復合脫氧劑作為芯粉、冷軋鋼帶作為外殼制備成包芯線用于鋼鐵冶煉中。

進一步，所述包芯線用于制備低碳貝氏體鋼種中，具體包括以下步驟：

1)轉爐出鋼采用SiMn復合脫氧，Si含量小于0.10wt％，出鋼結束后進行成分檢測；

2)鋼包進入LF精煉工位后，對鋼液進行化渣、升溫，此過程不添加任何含Al脫氧劑，根據出鋼成分加入硅鐵，目標Si含量小于0.10wt％，溫度調整至1550℃以上后，通過喂線機將所述包芯線喂入鋼液中；

3)軟攪拌3min后進入常規冶煉工藝操作。

與現有技術相比，本發明的有益效果為：

1、采用本發明的方法將復合合金包芯線喂入鋼水中，通過鋼水與復合合金包芯線成分的冶金反應，可在凝固后的鋼中保留大量的彌散分布的微米級別的氧化物顆粒，可改善鋼種在大線能量焊接過程中熱影響區韌性。