專利名稱：用于煉鋼脫氧、脫硫的鎂鋁錳鐵合金及其制備方法
技術領域：
本發明屬于煉鋼技術領域，特別是提供了一種用于煉鋼脫氧、脫硫的鎂鋁錳鐵合 金及其制備方法。
背景技術：
金屬鋁作為鋼的脫氧劑對氧親和力很強，并能調整奧氏體晶粒生長，提高鋼的塑 性和韌性，已得到了廣泛應用，但鋁熔點低，密度小，在鋼液中易上浮，燒損較大，脫氧率低。 金屬鎂是一種公認的最為理想的脫氧、脫硫劑，但鎂的密度小、沸點低、溶解度低，蒸汽壓 高，且極易燃燒，很難加入鋼液中。若能使用鎂鋁合金加入鋼液，則可以互相彌補單種金屬 的不足，使得脫氧、脫硫效果更佳，但兩種金屬的共同特點都是密度小，因此使用合金加入 雖然可以減少燃燒及燒損，但卻不能使合金沉入鋼液底部，合金不能充分與鋼液中的氧、硫 接觸，脫氧、脫硫不夠徹底，若能將鎂鋁與錳鐵形成合金，既能增加合金的比重，又不影響鋼 液成分，可以實現極佳的脫氧、脫硫效果，又保證了沒有添加其他元素使鋼液純凈。前人也曾發明了制備鎂鋁錳鐵合金的方法，但都是將熔點低的鎂、鋁金屬先制成 中間合金，因為鎂極易與氧反應燃燒，制成中間合金可抑制反應發生，再將中間合金與錳鐵 制成鎂鋁錳鐵合金，這樣的過程使得鎂、鋁二次冶煉，燒損極為嚴重，收得率很低，冶煉周期 長。本文發明了一種直接制備鎂鋁錳鐵合金的方法，一次冶煉成功，收得率可以達到85%以 上，冶煉時間短且合金不易粉化。
發明內容
本發明的目的在于提供一種用于煉鋼脫氧、脫硫的鎂鋁錳鐵合金及其制備方法， 是開發一種直接冶煉脫氧、脫硫、且不含其它雜質元素的鎂鋁錳鐵合金。本發明給出鎂鋁錳鐵合金的化學成分(重量％ )為Mg 2 10%，Al 40 55%，其余為錳鐵(要求一定是低碳錳鐵，C彡0. )。本發明給出的鎂鋁錳鐵合金的制備方法為采用電磁感應爐進行冶煉，依次加入1/2金屬鋁——金屬鎂——1/2金屬鋁—— 低碳錳鐵，全部加入后才能通電加熱冶煉，升溫速率要嚴格控制，采用先快后慢的原則 200 250°C /min，4 5分鐘，40 50°C /min，4 5分鐘(可以節省冶煉時間)，也可以 采用等溫速率80 100°C /min進行升溫，在1100 1200°C恒溫，到錳鐵大部分熔化時降 低加熱速率到40 50°C /min,靠余熱熔化均勻合金(可節省電耗)，到錳鐵全部熔化后提 高加熱速率，可避免溫度低時爐壁粘結部分合金，提高加熱速率到200 250°C /min, 1 2 分鐘立即澆注，整個冶煉時間20 30分鐘，可提高收得率。本發明的優點在于，冶煉的鎂鋁錳鐵合金能夠降低燒損、收得率高，合金密度大， 能夠沉入鋼液中而非浮于鋼液表面，脫氧、脫硫更徹底，合金亦不容易粉化便于運輸和儲存。
具體實施例方式取金屬鎂7. 5kg，金屬鋁130kg，低碳錳鐵95kg，按照順序1/2金屬鋁——金屬 鎂——1/2金屬鋁——低碳錳鐵依次加入到電磁感應爐中冶煉，按照本發明制備方法冶煉 的結果見下表 從上表可以看出，用本發明方法冶煉的鎂鋁錳鐵合金成分與計算值相差很小，收 得率很高。500kg電磁感應爐工業試驗中取金屬鎂15kg，金屬鋁110kg，低碳錳鐵120kg，按照 本發明制備方法冶煉的結果見下表 從上表可以看出，用本發明方法冶煉的鎂鋁錳鐵合金成分與計算值相差很小，收 得率很高。將金屬鎂15kg，金屬鋁110kg，低碳錳鐵120kg，按照本發明制備方法加入500kg電 磁感應爐中冶煉，澆鑄成合金塊，合金成分為Mg :6. 08%，Al 47. 1%，其余為錳鐵。使用本 合金對70號鋼脫氧、脫硫，噸鋼加入合金量為1kg，經檢測鋼中氧含量為40ppm，低于冶煉規 定的不大于lOOppm，鋼中硫含量為0. 027%，低于冶煉規定的不大于0. 035%，更低于國標 規定的0. 05%，同時鋼的抗拉強度明顯增強。
權利要求
一種用于煉鋼脫氧、脫硫的鎂鋁錳鐵合金，其特征在于化學成分重量百分數為Mg 2～10，Al 40～55，其余為錳鐵。
2.按權利要求1所述的鎂鋁錳鐵合金，其特征在于所述的錳鐵是低碳錳鐵，其 C^O. 1重量％，避免含碳過高造成合金粉化。
3.一種制備權利要求的鎂鋁錳鐵合金的制備方法，其特征在于采用電磁感應爐冶煉，加料順序為先加入1/2金屬鋁，再加金屬鎂，再加1/2金屬鋁， 最后低碳錳鐵，全部加入后通電加熱冶煉；控制升溫速率，采用先快后慢的原則200 250°C /min，4 5分鐘，40 50°C /min, 4 5分鐘，或者采用等溫速率80 100°C /min進行升溫，在1100 1200°C恒溫，到錳鐵 大部分熔化時降低加熱速率到40 50°C /min,靠余熱熔化均勻合金，到錳鐵全部熔化后提 高加熱速率，可避免溫度低時爐壁粘結部分合金，提高加熱速率到200 250°C /min, 1 2 分鐘，立即澆注，整個冶煉時間20 30分鐘。
全文摘要
一種用于煉鋼脫氧、脫硫的鎂鋁錳鐵合金及其制備方法，屬于煉鋼領域。本發明要求鎂鋁錳鐵合金的化學成分重量百分數為Mg 2～10％，Al40～55％，其余為C≤0.1％的低碳錳鐵。冶煉中并依次將1/2金屬鋁—金屬鎂—1/2金屬鋁—低碳錳鐵加入到電磁感應爐中，全部加入后才能通電加熱冶煉，升溫速率采用先快后慢的原則，在1100～1200℃恒溫冶煉，到錳鐵大部分熔化時降低加熱速率，靠余熱熔化均勻合金，錳鐵全部熔化后增加加熱速率1～2分鐘，立即澆注。優點在于，冶煉的鎂鋁錳鐵合金能夠降低燒損、收得率高，合金密度大，能夠沉入鋼液中而非浮于鋼液表面，脫氧、脫硫更徹底，合金亦不容易粉化便于運輸和儲存。
文檔編號C22C30/00GK101906560SQ201010232140
公開日2010年12月8日 申請日期2010年7月15日 優先權日2010年7月15日
發明者張勇, 張雪松 申請人:首鋼總公司