[發明專利]一種碳素合金結構鋼用復合脫氧劑及制備方法

在審

• 申請號: 202011419474.1
• 申請日: 2020-12-06
• 公開（公告）號: CN112779379A
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發明（設計）人: 蔣學偉;朱佳明
• 申請（專利權）人: 浙江大江合金鋼鋼管有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C22C38/58;C22C38/34;C22C38/48;C22C38/50;B22F9/08
• 代理公司: 杭州天昊專利代理事務所(特殊普通合伙) 33283
• 代理人: 何碧珩

一種炭素合金結構鋼用復合脫氧劑，成分包括Mn 10wt％，Si 4wt％，Sr 3wt％，CaC2 2wt％，Nb 10wt％Ni 5wt％，Cr 2wt％，Ce 0.5wt％，SiC 10wt％，Ti 0.3wt％，Fe 50wt％，余量為不可避免雜質；本發明采用水霧化法制備得稀土復合脫氧劑，改善顆粒合金不均勻的缺點，提高了噴射時球形度；本發明通過智能化設備精密控制冷卻速度，避免目前單質鋁進行鋼水終脫氧，使鋼錠易產生縱裂等問題；本發明加入了稀土元素成分，降低了合金熔點、提高了融化金屬表面的親潤性。

技術領域

本發明涉及鋼用脫氧劑及其制備。

背景技術

目前中炭素合金(含炭0.35-0.6％)結構鋼錠的生產是用電弧爐將原材料熔煉成鋼水，再加單質鋁進行鋼水終脫氧，最后澆注到錠模內，待鋼凝固后，立即脫模，進緩冷坑或埋砂緩冷成型。例如中國申請的專利CN101153352A公開了一種固镕鋁鐵合金脫氧劑通過采用鋁鐵為組分，在鋁鐵中添加了鈦而制成的脫氧劑由于鋼水采用鋁進行終脫氧，結果在鋼錠內會生產ALN，呈現在珠光體晶界周邊較薄網狀的鐵素體內，因其具有脆性，且強度低、塑性差，而無法承受鋼錠在緩冷過程中因冷卻不均所造成的相變(650℃左右)及熱應力，使鋼錠易產生縱裂；例如中國申請的專利CN107653357A，通過對稀土復合脫氧劑粉料配方，以及中頻熔煉、水霧化參數、分選過篩等參數綜合調節，實現稀土復合脫氧劑粉料，但是和傳統合金脫氧的效果相差不大，脫氧效果一般。

發明內容

本發明的目的是提供一種碳素合金結構鋼用復合脫氧劑及制備方法，通過將稀有復合脫氧劑粉料為配方，替代單質鋁對中炭素合金結構鋼錠進行終脫氧，成為一種效果好的復合脫氧劑。

為了實現上述目的，本發明提供一下技術方案：

一種炭素合金結構鋼用復合脫氧劑，該脫氧劑的成分包括Mn 10wt％，Si 4wt％，Sr 3wt％，CaC2 2wt％，Nb 10wt％Ni 5wt％，Cr 2wt％，Ce 0.5wt％，SiC 10wt％，Ti0.3wt％，Fe 50wt％，余量為不可避免雜質。

進一步的，鋼水終脫氧時復合脫氧劑的加入量為鋼水總量的6wt％。

進一步的，一種碳素合金結構鋼用復合脫氧劑的制備方法包括以下步驟：

(1)原料配置：稱取原材料Mn 10wt％、Si 4wt％、Sr 3wt％、Nb 10wt％、Ni 5wt％、Cr 2wt％、Ce 0.5wt％和Ti 1wt％并充分混勻；

(2)中頻熔煉：先將Fe 50wt％放入中頻爐中進行熔煉，當完全融化后加入步驟(1)中的混合物，待混合物完全融化后加入SiC 10wt％，待SiC 10wt％完全融化后加入CaC₂2wt％，熔煉過程溫度控制為1180～1280℃，保溫時間為80～120min；

(3)霧化制粉：熔煉后進行水霧化制粉，霧化過程中噴射頂角為33～35°，漏包孔徑為3～5mm，霧化壓為23～25Mpa；

(4)分選過篩：將水霧化處理后制得的粉料，經金屬篩網處理，顆粒控制范圍在80～200mm之間，即得到均勻的復合脫氧劑粉料。

進一步的，加入復合脫氧劑熔煉中炭素合金結構的鋼錠后，冷卻速度控制為3℃/min。

本發明的有益效果如下：(1)本發明采用水霧化法制備得稀土復合脫氧劑，改善顆粒合金不均勻的缺點，提高了噴射時球形度，由于球形顆粒表面積最大，具有高球度、高顆粒分散的脫氧劑有助于提高熔煉鋼錠時的脫氧效率，從而降低鋼水中氧含量；(2)本發明通過智能化設備精密控制冷卻速度，避免目前單質鋁進行鋼水終脫氧，使鋼錠易產生縱裂等問題；(3)本發明加入了稀土元素成分，降低了合金熔點、提高了融化金屬表面的親潤性。

具體實施方式

實施例，一種碳素合金結構鋼用復合脫氧劑。