專利名稱：低鋁硅鋇鈣合金及其制備方法和專用設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及合金，尤其涉及低鋁硅鋇鈣合金以及制備該低鋁硅鋇鈣合金的方 法，本發明還涉及實現上述方法的采用低阻抗礦熱爐短網結構的專用礦熱爐，屬于 冶金領域。
背景技術：
隨著我國由鋼鐵大國向鋼鐵強國的邁進以及特種鋼和純凈鋼冶煉技術的快速
發展，促使了鐵合金品種也由單一合金向著多元合金發展。尤其是Ca、 Al、 S、 P 等多元合金品種及成分控制，在煉鋼使用方面提出了更新更高的要求。
低鋁硅鋇鈣合金屬于多元素復合合金產品，主要應用于煉鋼工業中的脫氧、脫 疏和脫磷。能有效降低鋼的塑性變形提高鋼的沖擊韌度，凈化鋼液中的變質夾雜物， 細化鐵系晶粒，改善鋼的潔凈度，提高微合金化，Al含量越低越能有效提高重軌鋼 等的沖擊韌性。與單元素合金相比，低鋁硅鋇鉀產品能改善鋼水流動性，提高煉鋼 質量，降低煉鋼成本，是部分特種鋼必不可少的輔助煉鋼材料。
生產低鋁硅鋇鈣合金產品要求還原溫度為1600- 1800。C,與生產其他合金產品 相比爐內的還原溫度要求相對較高。
用傳統的礦熱爐生產，由于爐底溫度較低，容易造成爐底上漲，從新開爐運行 到停產扒爐檢修，生產周期在5 6個月。產品成本較高，生產質量指標波動較大。
發明內容
本發明的目的之一是提供一種低鋁硅鋇4丐合金。
本發明的目的之二是提供一種制備上述低鋁硅鋇鈣合金的方法。
本發明的目的之三是提供一種實現上述制備低鋁硅鋇4丐合金方法的專用礦熱爐。
本發明上述目的是通過以下技術方案來實現的
一種低鋁硅鋇釣合金，由以下重量百分比的各組分組成Si55~60%、 Ca 12 ~15%、 Bal5~18%、 A10.7~1.0%、余量為Fe。 一種制備上述低鋁硅鋇鉤合金的方法，包括
(1) 根據產品各組成的成分和百分含量計算并稱取各原料；
(2) 將各原料混合在一起后加入到礦熱爐進行冶煉，出鐵澆鑄，渣鐵分離，即得。
上述方法中，所述的礦熱爐優選為低阻抗礦熱爐，更優選的，所述的礦熱爐短 網采用授權公開號為CN2783680Y (實用新型名稱低阻抗礦熱爐短網)所公開的 低阻抗礦熱爐短網。
本發明低鋁硅鋇鈣合金中Al的百分含量為0.7 ~ 1.0%,而現有的低鋁珪鋇鈣合 金中Al的百分含量通常為1.5~3.0%。本發明低鋁硅鋇釣合金，做重軌鋼的冶煉， 經脫氧劑與普通硅鋇鈣相比，能有效降低重軌鋼的鋁含量，提高鋼的抗沖擊性能， 為重軌鋼的冶煉過程中有效控制鋁的含量制造了條件。
本發明在制備低鋁硅鋇鈣合金時，所用到的礦熱爐為低阻抗礦熱爐，其短網采 用授權公開號為CN2783680Y中國專利所公開的低阻抗礦熱爐短網，采用該低阻抗 礦熱爐能4吏礦熱爐的三相電招J故功平衡，短網電抗的降^氐，有功輸出增大，自然功 率因數在0.88-0.91,礦熱爐的熱能分布系數合理，坩堝區域易擴大，爐批的炳燒 時間延長，合金還原速度加快，出爐時渣鐵的分離良好，合金的純凈度得到提高， 礦熱爐的設備運行周期由以前的5-6個月延長為12~18個月，有功損耗降低，二 次電壓相應提高，配碳量明顯減小，產品生產成本降低，產品質量指標也達到理想 效果。
具體實施例方式
下面結合具體實施例來進一步描述本發明，本發明的優點和特點將會隨著描述 而更為清楚。但這些實施例僅是范例性的，并不對本發明的范圍構成任何限制。本 領域技術人員應該理解的是，在不偏離本發明的精神和范圍下可以對本發明技術方 案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發明的保護范圍內。
實施例1 本發明低鋁硅鋇鈣合金的制備 一、試驗材料
(1)、原材料名稱及成分(％)^ Si02^99.5 Al2O3￡0.03
重晶石 BaSOg85.0 Al2O3^0.10
石灰 CaO 291 Al2O3^0.4
蘭碳 C 283 灰份^7.0 Al203^15
電極糊 C $81 灰份^7.0 Al203^15;
(2)、配比(單位kg)
硅石180, 重晶石48, 石灰32， 蘭碳126; 二、冶煉設備
所用到的礦熱爐為低阻抗礦熱爐，其短網采用授權7>開號為CN2783680Y中國 專利所公開的低阻抗礦熱爐短網。 三冶煉方法
① 配料操作
按配比檢斤計量，正常誤差不得超iti0.5kg;將合格的原材料按硅石、重晶石、 石灰、蘭碳的順序計量后傳送至爐臺分層均勻平鋪，料層厚度不得超過20cm;每班 定時批次添加電極糊，確保糊柱高度在4.2 ~ 4.8m之間，嚴防過高或過低。
② 冶煉操作
正常生產情況下，在單相電極燜燒末期，四周同步落料后，將配比混合均勻的 爐料沿垂直電極方向小批連續的加入電極周圍，動作要迅速，爐料入爐混配均勻， 料層厚度均勻一致合適，爐況正常情況下嚴禁偏加料。
加料后，要將外圍熟料均勻推至電極周圍，保持料面呈推體饅頭狀，中心料面 最高處不得高于爐缸20cm,外圍低于爐缸20 30cm,電極導電銅瓦下端距離料面 保持10 20cm距離，整個燜燒期間料面坩堝均勻旺盛有力，火焰焰色呈淡黃色， 在燜燒過程中嚴防電極周圍刺頭，每批料燜燒時間在40~60分鐘之間，每爐產品 加料燜燒2-4批次。
正常冶煉情況下，每班大搗爐一次。時間在本班接班后，搗爐時用搗爐機將鋼 棒沿電極切線方向插入向上松動料面，搗爐要全面徹底不留死角，爐況正常情況下 嚴禁大翻膛。
正常冶煉情況下，2.5-3個小時出鐵一次。出鐵前要^r查中間包的安全性能， 錠模的衛生狀況，出鐵后要將合金在中間包中靜止5 10分鐘，然后緩慢均勻地澆 入錠模中，澆鑄過程中嚴防合金帶渣和錠模燒穿，合金厚度不得超過8cm。待合金顏色發暗時起模冷卻，分爐分開堆放，標識清楚，嚴禁爐次不清或混爐 擺放現象發生。由化驗中心按爐次取樣化驗，質檢部根據產品化驗成分通知物管部 組織分類包裝入庫。
(3)、產品成份
經檢測，本實施例所制備的合金成分為Si55%、 Cal2%、 Ba 15%、 Al 0.7%、 余量為Fe。
實施例2 本發明低鋁珪鋇鉤合金的制備 一、試驗材料
(1)、原材料名稱及成分(％)
a. 重晶石 石灰 蘭碳 電極糊
Al2O3^0.03
Al2O3^).10
A
灰份S7.0
灰份￡7.0
Si02，5 BaSO4^85.0 CaO $91 — C 283 灰份S7.0 Al203^15
C 281灰份￡7.0 Al203^15; (2)、配比(單位kg) 硅石200,重晶石59, 石灰40,蘭碳142; 二、冶煉設備
所用到的礦熱爐為低阻抗礦熱爐，其短網采用授權公開號為CN2783680Y中國 專利所公開的低阻抗礦熱爐短網 三冶煉方法
① 配料操作
按配比檢斤計量，正常誤差不得超iti0.5kg;將合格的原材料按硅石、重晶石、 石灰、蘭碳的順序計量后傳送至爐臺分層均勻平鋪，料層厚度不得超過20cm;每班 定時批次添加電極糊，確保糊柱高度在4.2 ~ 4.8m之間，嚴防過高或過低。
② 冶煉操作
正常生產情況下，在單相電極燜燒末期，四周同步落料后，將配比混合均勻的 爐料沿垂直電極方向小批連續的加入電極周圍，動作要迅速，爐料入爐混配均勻， 料層厚度均勻一致合適，爐況正常情況下嚴禁偏加料。
加料后，要將外圍熟料均勻推至電極周圍，保持料面呈推體饅頭狀，中心料面最高處不得高于爐缸20cm，外圍低于爐缸20-30cm，電極導電銅瓦下端距離料面 保持10-20cm距離，整個燜燒期間料面坩堝均勻旺盛有力，火焰焰色呈淡黃色， 在燜燒過程中嚴防電極周圍刺頭，每批料燜燒時間在40-60分鐘之間，每爐產品 加料燜燒2-4批次。
正常冶煉情況下，每班大搗爐一次。時間在本班接班后，搗爐時用搗爐機將鋼 棒沿電極切線方向插入向上松動料面，搗爐要全面徹底不留死角，爐況正常情況下 嚴禁大翻膛。
正常冶煉情況下，2.5 3個小時出鐵一次。出鐵前要檢查中間包的安全性能， 錠模的衛生狀況，出鐵后要將合金在中間包中靜止5 10分鐘，然后緩慢均勻地澆 入錠模中，澆鑄過程中嚴防合金帶渣和錠模燒穿，合金厚度不得超過8cm。
待合金顏色發暗時起模冷卻，分爐分開堆放，標識清楚，嚴禁爐次不清或混爐 擺放現象發生。由化驗中心按爐次取樣化驗，質檢部根據產品化驗成分通知物管部 組織分類包裝入庫。 (3)、產品成份
經4企測，本實施例所制備的合金成分為Si 60%、 Ca 15%、 Ba 18%、 Al 1.0%、 余量為Fe。
權利要求
1、一種低鋁硅鋇鈣合金，其特征在于，由以下重量百分比的各組分組成Si 55～60％、Ca 12～15％、Ba 15～18％、Al 0.7～1.0％、余量為Fe。
2、 一種制備權利要求1所述低鋁硅鋇鈣合金的方法，包括(1) 根據產品各組成的成分和百分含量計算并稱取各原料；(2) 將各原料混合在一起后加入到礦熱爐進行冶煉，出鐵澆鑄，渣鐵分離，即得。
3、 按照權利要求2所述的方法，其特征在于所述的礦熱爐為低阻抗礦熱爐。
4、 按照權利要求3所述的方法，其特征在于所述的低阻抗礦熱爐的短網采 用授權^>開號為CN 2783680Y所公開的低阻抗礦熱爐短網。
全文摘要
本發明公開了低鋁硅鋇鈣合金、其制備方法以及實現上述方法的低阻抗礦熱爐，屬于冶金領域。本發明低鋁硅鋇鈣合金由以下各組分組成Si 55～60％、Ca 12～15％、Ba 15～18％、Al 0.7～1.0％、余量為Fe。本發明采用低阻抗礦熱爐能使礦熱爐的三相電極做功平衡，短網電抗降低，有功輸出增大，自然功率因數在0.88～0.91，礦熱爐的熱能分布系數合理，坩堝區域易擴大，爐批的燜燒時間延長，合金還原速度加快，出爐時渣鐵的分離良好，合金的純凈度得到提高，礦熱爐的設備運行周期由以前的5～6個月延長為12～18個月，有功損耗降低，二次電壓相應提高，配碳量明顯減小，產品生產成本降低，產品質量好。
文檔編號C21C7/04GK101643817SQ20081014409
公開日2010年2月10日 申請日期2008年8月6日 優先權日2008年8月6日
發明者馮合順, 馮太偉, 葉新寬, 楠 周, 崔宏軍, 張建東, 徐建祥, 時雙儉, 杜冠軍, 武 楊, 潘煜顯, 王保軍, 程西紅, 良 董, 賈彥紅, 郭華宇, 勇 金, 麻興周, 麻林偉 申請人:河南奧鑫合金有限公司