專利名稱：一種高效多元復合脫氧劑及制備方法
技術領域：
本發明涉及一種多元復合脫氧劑，尤其是用于管線鋼及其他低碳 低硅鋼冶煉的高效多元復合脫氧劑成分及制備方法。
背景技術：
管線鋼主要用于石油、天然氣的輸送。隨著石油及天然氣開釆量 的增加，對管線鋼的需求也曰益增加，對鋼材的質量要求更為嚴格， 在成份和組分上要求"超高純、超均質、超細化"。為了提高管線鋼 的屈服強度、軔性、焊接性能，并獲得良好的耐低溫性能、耐腐蝕性
能等，要求管線鋼的雜質含量達到較低的水平，0、 S、 P、 N、 C、 H 含量之和< 0.0092%。對管線鋼非金屬夾雜的要求也非常嚴格，最大 直徑D 100jum,同時需要嚴格控制夾雜物的數量和形態。
管線鋼的生產工藝為轉爐(或電爐)煉鋼—爐外精煉—連鑄或 模鑄。從轉爐或電爐得到的初煉鋼水先進入RH爐或VD爐對鋼水進行 真空脫氣、脫碳，然后轉入LF爐進行脫氧、成份調整、去除非金屬 夾雜、夾雜物變性等精煉。鑒于管線鋼對雜質元素的嚴格要求，用于 鋼水精煉的脫氧劑、合金劑等冶金材料必須對其雜質含量進行嚴格控 制。
管線鋼一般釆用Al、 Si、 Mn元素進行脫氧，使用的脫氧劑為鋁 粉、鋁線、鋁鐵、硅鐵、低碳錳鐵等，并用電解金屬錳調整成份。使 用這些脫氧劑脫氧的缺點是
1、 由于這些脫氧劑都是分階段單獨加入，元素收得率較低，某 鋼廠的數據顯示元素收得率A120°/ 、 Si78%、 Mn95°/。；
2、 脫氧效率低，脫氧慢；
3、 脫氧產物不易聚集上;孚，容易導致夾雜超標，造成產品不合
格；
4、 酸溶銷不易控制；
5、 為了控制鋼中的C、 P、 S等雜質元素含量不超標，必須用電 解金屬錳調整鋼中的Mn的成分；
6、 操作繁瑣，工人勞動強度大。
7、 易粉化。
申請號為92105404.1的中國專利"新型復合脫氧劑"提出了一 種AlSiMn復合脫氧劑，因其含碳量高(標準為C《l. 0%),同時含硫 高(標準為S《0. 05%),主元素Al、 Si、 Mn的成分設計不合理，無 法用于管線鋼的脫氧。
發明內容
為解決上述技術問題，本發明的目的是提供一種成分經過優化的
高效多元復合脫氧劑及制備方法，具體方案是
一種多元復合脫氧劑，成分為A18-11%、 Si8-ll°/。、 Mn72-75°/。、 (XO. 15%、 P《0. 05%、 S《0.01%，余量為Fe。
所述的脫氧劑的制造方法，包括以下步驟
A. 根據用料配比稱量AOO鉬錠、75%硅鐵、電解金屬錳和低碳廢
鋼；
B. 在中頻感應爐中先熔化75%硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼；
C. 爐料化清后，加入AOO鋁錠，AOO鋁錠熔化后即可傾倒出爐，
將上述合金液注入鑄鐵錠模中；
D. 所述合金液凝固后破碎精整為10-50mm的粒度。
所述的脫氧劑的另一種制造方法，包括以下步驟
A. 首先精確計算并稱量AOO鋁錠、75%硅鐵、電解金屬錳和低碳
廢鋼；
B. 然后在中頻感應爐中先熔化75%硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼；
C. 爐料化清后，將合金液沖入預先放入AOO鋁錠的鑄鐵錠模中， 并充分攪拌；
D. 所述合金液完全凝固后破碎精整為10-50mm的粒度。 在步驟B中所述在中頻感應爐中熔化75%硅鐵、電解金屬錳和低
碳廢鋼的溫度為1350°C。
由于感應爐精煉效果差，無法大量去除C、 P、 S等雜質，為確保 獲得本發明的脫氧劑，所述的兩種方法的步驟A中所述AOO鋁錠、75% 硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼應符合如下要求
AOO銷錠Al>99.6%
電解金屬錳Mn > 99. 7°/。， C《0. 04°/。， S < 0. 03%, P《0. 01% 75°/ 硅鐵:Si74-80%, C《0. 1%, S《0. 02°/。， P《0. 035% 低碳廢鋼(XG. 3%。
本發明的優點是該合金具有成分均勻、比重大、雜質含量低等 特點，而且使用方便，脫氧同時完成合金化。產品可長時間存放而不 粉化。
具體實施例方式
由于感應爐精煉效果差，無法大量去除C、 P、 S等雜質，為確保 獲得本發明的脫氧劑，使用的原料應符合如下要求 AOO鉬錠Al>99. 6%;
電解金屬錳Mn > 99. 7%， C《0. 04%, S《0. 03%， P < 0. 01%; 75。/。硅鐵Si74-80y。， (X 0. 1°/。，S《0. 02%，P< 0. 035%; 低碳廢鋼C《0. 3%。實施例1.
A. 根據用料配比稱量A00鋁錠41公斤、75%硅鐵54公斤、電解 金屬錳362公斤、低碳廢鋼43公斤；
B. 在中頻感應爐中135(TC下先熔化75%硅鐵、電解金屬錳和低 碳廢鋼；
C. 爐料化清后，加入AOO鋁錠，AOO鋁錠熔化后即可傾倒出爐，
將上述合金液注入鑄鐵錠模中；
D. 凝固后破碎精整為10mm的粒度。 實施例2.
步驟同實施例1,但AOO鋁錠、75%硅鐵、電解金屬錳的具體數 值為A00鋁錠55公斤、75%硅鐵73公斤、電解金屬錳376公斤，不 加入用來調整成分的低碳廢鋼，合金液完全凝固后破碎精整為50mm 的粒度。
實施例3.
A. 首先精確計算并稱量A00鋁錠41公斤、75%硅鐵54公斤、電 解金屬錳362公斤、低碳廢鋼43公斤；
B. 然后在中頻感應爐中135(TC下先熔化75%硅鐵、電解金屬錳和 低碳廢鋼；
C. 爐料化清后，將合金液沖入預先放入AOO鋁錠的鑄鐵錠模中，
并充分攪拌；
D. 合金液完全凝固后破碎精整為10mm的粒度。
實施例4.
步驟同實施例3,但AOO鋁錠、75%硅鐵、電解金屬錳的具體數 值為A00鋁錠55公斤、75%硅鐵73公斤、電解金屬錳376公斤，不 加入用來調整成分的低碳廢鋼，合金液完全凝固后破碎精整為50mm 的粒度。
本發明多元復合脫氧劑的脫氧機理及使用效果單獨使用鋁、硅、 錳進行脫氧時，脫氧產物分別以單質氧化物A1203、 Si02、 MnO為主， 不易于聚集上浮，不易從鋼水中去除。尤其是A1203，不僅熔點高(2050 °C)，在煉鋼溫度下呈固態，連鑄時易導致水口阻塞。殘留的夾雜性 脆，軋制后呈鏈珠狀，大大降低鋼板的強度，容易導致開裂。使用本 發明的高效多元復合脫氧劑進行脫氧，可生成錳鋁榴石 (3MnO.A1203. 3Si02)為主的大型復合脫氧產物，其特點是熔點低 U40(TC),易于聚集上浮，吸附能力強，呈球形，有利于凈化鋼水， 改善鋼材的質量。
單質鋁的比重小，只有2. 7g/cm3,使用過程中極易上浮到表面造 成燒損，因此利用率低。本發明的多元復合脫氧劑比重大(>4 g/cm3), 易于沉入鋼水深部，從而容易作用于鋼水，不僅脫氧快，而且元素利用率高。元素收得率可達到A124.5%、 Si81.6°/。、 Mn99. 2%;
由于含碳低，有效地控制了 A14C3的形成，從而解決了合金的粉化問題。
另外，使用本復合脫氧劑，可以實現主要合金材料一次加入，可減少料倉設置，減小工人勞動強度。
由于本復合脫氧劑中Mn含量達到72%以上，所以脫氧、錳的合金化可同時完成，減少了原工藝脫氧后需要加入一定量的金屬錳調整成份的操作。
在某鋼廠X70管線鋼生產試用結果表明使用發明的高效多元復合脫氧劑脫氧迅速，夾雜上浮快速，明顯改善鋼中非金屬夾雜物(B類夾雜)含量和形態，試驗13爐共計約1625噸鋼全部合格，使管線鋼的合格率由原來的不足90%提高到100。
權利要求
1.一種多元復合脫氧劑，其特征在于成分為Al8-11％、Si8-11％、Mn72-75％、C≤0.15％、P≤0.05％、S≤0.01％，余量為Fe。
2. 根據權利要求1所述的脫氧劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟A. 根據用料配比稱量A00鋁錠、75%硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼；B. 在中頻感應爐中熔化75%硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼；C. 爐料化清后，加入A00鋁錠，A00鋁錠熔化后傾倒出爐，將上述合金液注入鑄鐵錠模中；D. 所述合金液凝固后破碎精整為10-50隨的粒度。
3. 根據權利要求1所述的脫氧劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟A. 根據用料配比稱量A00鋁錠、75%硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼；B. 然后在中頻感應爐中先熔化75。/。硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼；C. 爐料化清后，將合金液沖入預先放入A00鋁錠的鑄鐵錠模中，并充分攪拌；D. 所述合金液完全凝固后破碎精整為10-50mm的粒度。
4. 根據權利要求2或3所述的脫氧劑的制備方法，其特征在于:步驟A中所述AOO鋁錠、75%硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼應符合如下要求AOO鉬錠:Al>99.6%;電解金屬錳Mn > 99. 7%, C < 0. 04°/。， S《0. 03%, P《0. 01%;75%硅鐵Si74-80%, C《0. 1%， S < 0. 02%, P < 0. 035%;低碳廢鋼C《0. 3%。
5. 根據權利要求2或3所述的脫氧劑的制備方法，其特征在于:步驟B中所述在中頻感應爐中熔化75%硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼的溫度為1350°C。
全文摘要
本發明涉及一種多元復合脫氧劑，尤其是用于管線鋼及其他低碳低硅鋼冶煉的高效多元復合脫氧劑的成分及制備方法。成分為Al 8-11％、Si 8-11％、Mn 72-75％、C≤0.15％、P≤0.1％、S≤0.01％，余量為Fe。制備方法包括以下步驟A.根據用料配比稱量A00鋁錠、75％硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼；B.在中頻感應爐中先熔化75％硅鐵、電解金屬錳和低碳廢鋼；C.爐料化清后，加入A00鋁錠，A00鋁錠熔化后即可傾倒出爐，將合金注入鑄鐵錠模中；D.凝固后破碎精整為10-50mm的粒度。該合金具有成分均勻、比重大、雜質含量低等特點，而且使用方便，脫氧同時完成合金化。
文檔編號C21C7/06GK101654721SQ20081001290
公開日2010年2月24日 申請日期2008年8月22日 優先權日2008年8月22日
發明者徐建軍 申請人:沈陽森惠實業有限公司