[發明專利]一種鋼加工用多元素復合脫氧劑及其制備方法

有效

• 申請號: 202110769352.3
• 申請日: 2021-07-07
• 公開（公告）號: CN113502373B
• 公開（公告）日: 2022-09-27
• 發明（設計）人: 吳大宏;童振蘭
• 申請（專利權）人: 蕪湖縣天海耐火爐料有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06
• 代理公司: 湖南楚墨知識產權代理有限公司 43268
• 代理人: 梁琴琴

1.一種鋼加工用多元素復合脫氧劑，其特征在于，按重量百分比計，其組分和含量如下：

0.02％-0.06％的鈦、0.01％-0.02％的鋯、1.5％-3％的鎂、4.5％-7％的硅、3％-5％的鋇負載活性炭、7％-13％的鋇、11％-17％的鈣矽錳、32％-37％的硅化碳、9％-16％的硅鋁鈣、17％-21％的鎂鋁合金、6％-7.5％的稀土金屬、余量為鐵粉及不可避免的雜質；

所述鈣矽錳中錳的含量為48％-52％，鈣的含量為42％-55％，所述鎂鋁合金中鎂的含量為53％-67％，鋁的含量為35％-45％，余量為不可避免的雜質；

所述鋇負載活性炭包括椰殼活性炭載體和鋇金屬納米顆粒，所述鋇負載活性炭為椰殼活性炭載體和鋇金屬納米顆粒混合熱處理并研磨制得，所述炭載體與鋇金屬納米顆粒的體積混合比例為1：100，所述鋇負載活性炭的粒徑為5mm-8mm；

所述鐵粉的純度≥99％，所述鐵粉的粒徑為7mm-9mm，所述稀土金屬為鈰、鑭或釹的任意一種或一種以上的混合物。

2.根據權利要求1所述的一種鋼加工用多元素復合脫氧劑的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

SS001、取料：按重量百分比計稱取鈦、鋯、鎂、硅、鋇負載活性炭、鋇、鈣矽錳、硅化碳、硅鋁鈣、鎂鋁合金、稀土金屬和鐵粉；

SS002、粉碎：將稱取的鈦、鋯、鎂、硅、鋇負載活性炭、鋇、鈣矽錳、硅化碳和硅鋁鈣置入粉碎機中進行粉碎作業，粉碎后，將上述粉碎后的物料過200目網篩，物料過網篩后，放入攪拌機中攪拌，待物料攪拌均勻后，繼而制得待加工原料A，鎂鋁合金置入破碎機中破碎，破碎后的鎂鋁合金成塊狀，塊狀鎂鋁合金制得后繼而制得待加工原料B，制得完畢后，待加工原料A、待加工原料B、稀土金屬和鐵粉待用；

SS003、預熱：SS002步驟后，將待加工原料A、待加工原料B、稀土金屬和鐵粉放入中頻保溫爐中進行預熱，待待加工原料A、待加工原料B、稀土金屬和鐵粉預熱至200℃-300℃后，中頻保溫爐進行內部溫度保持；

SS004、熔化：SS003步驟后，準備電弧爐，電弧爐準備完畢后，將預熱完畢后的待加工原料A、待加工原料B和稀土金屬置入電弧爐中，置入完畢后，電弧爐中的電極完全起弧，起弧完畢后，上述原料在電弧爐內充分燃燒熔化，電弧爐內的爐溫以設定速率升高，待電弧爐內的爐溫升高至1700℃-2100℃時，將稀土金屬置入爐內，之后，置于電弧爐中的原料繼續加工指定時間；

SS005、合金制備：待電弧爐中的原料被加工指定時間后，將電弧爐中的原料倒入定模鍋中進行定型冷卻，物料加入時，同步加入鐵粉，待上述原料冷卻至200℃-400℃后，即制得初步冷卻的合金；

SS006、熱處理：將初步冷卻的合金放至中頻保溫爐中進行保溫作業，保溫時，中頻保溫爐內的爐溫設定為500℃-600℃，合金在投入中頻保溫爐30min后，向中頻保溫爐內部充入設定混合比的氫氦混合還原氣體，還原氣體充入后，合金于中頻保溫爐中處理指定時間；

SS007、時效處理：待合金在中頻保溫爐中處理指定時間后，將中頻保溫爐的爐溫以設定速率降溫至180℃，當中頻保溫爐的爐溫到達該溫度后，合金于中頻保溫爐中進行靜置，當合金于中頻保溫爐中靜置指定時間后，將合金于中頻保溫爐中取出并放置于室溫環境中進行冷卻；

SS008、包裝：將充分冷卻后的合金破碎，破碎后的物料過200目網篩，采用雙層覆膜對篩選完畢后的物料進行包裝即制得多元素復合脫氧劑。

3.根據權利要求2所述的一種鋼加工用多元素復合脫氧劑的制備方法，其特征在于，所述SS004步驟中電弧爐的爐溫升高速率為45℃/min，所述原料在待加工電弧爐中的加工時間為70min-100min。

4.根據權利要求2所述的一種鋼加工用多元素復合脫氧劑的制備方法，其特征在于，所述氫氦還原氣體的體積混合比例為2:3，所述SS006步驟中合金于中頻保溫爐中處理的時間為40min-80min。

5.根據權利要求2所述的一種鋼加工用多元素復合脫氧劑的制備方法，其特征在于，所述SS007步驟中合金于保溫爐中的靜置時間為1h-2h。