專利名稱：新型多元強復合脫氧劑、添加劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及煉鋼用的脫氧劑和添加劑，特別是含有硅鋁錳鐵等元素的合金。
傳統煉鋼脫氧劑(包括預脫氧劑和終脫氧劑)，一般使用單一的硅、錳或純鋁脫氧，這些單元素作脫氧劑的效果差，冶煉出來的鋼中非金屬夾雜物多，鋼質不好，鋼中的雜質(主要有SiO2、Al2O3、FeO、CaO、TiO2等)不易上浮去除，所以鋼水收率低。近年來各地出現了許多新的脫氧劑，如《Fe-Al-Si》(Si18-22%，Al48-52%，Fe余量)、《Fe-Ba-Al-Si》(Al≈35%)，這些脫氧劑雖然脫氧效果有所提高，但鋁用量大，而我國鋁資源緊缺，使這些脫氧劑成本高，煉鋼的成本也相應增大，而且當鋁含量太大時，成品鋼的表面有裂紋和氣孔，影響了產品質量。此外，在冶煉某些合金鋼(如高錳鋼)時，既要同時加入合金元素，又要加入脫氧劑，使煉鋼的時間延長，成本增加，質量也不易保證。
本發明的目的是提供一種能克服現有脫氧劑的不足之處并具有脫氧迅速，鋼中夾雜物易上浮去除，煉鋼成本降低，鋼質好的能進行高效復合脫氧并同時可作為冶煉合金鋼的添加劑的產品。
為了達到此目的，經過反復對比試驗，本發明人發現按一定比例的Si、Al、Mn、Fe熔煉出來的合金取代純鋁、硅鋁鐵合金、硅鐵、錳鐵、硅錳合金，作為煉鋼的脫氧劑和添加劑效果很好。這種合金的優點是1.比重大，可完全沉到鋼液底部，能充分利用合金元素對鋼液進行合金化和脫氧;2.該合金對氧的親和力比單一的Si、Mn和硅錳等合金對氧的親和力大，生成的氧化物分子顆粒大，對減少鋼中非金屬夾雜物非常有利;3.對冶煉某些合金鋼，如錳鋼，螺紋鋼等，該硅鋁錳鐵可直接作為脫氧劑和合金鋼添加劑，使煉鋼成本大為降低;4.提高鋼液的純潔度，鋼材的利用率可提高1%左右;5.比純鋁、硅鋁鋇鐵等脫氧劑價格便宜，使用方便;6.可使煉鋼的耗電下降(脫氧快、煉鋼時間縮短)，并能充分利用某些廢鋼鐵和品位不太高的錳礦資源。
以下是本發明硅鋁錳鐵合金的成份含量比及生產工藝1.成份和含量(重量%)Si4-30 Al2-41 Mn10-80
C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量2.工藝本硅鋁錳鐵合金可用電爐如工頻爐、中頻爐、特型爐生產，也可以用礦熱爐生產，采用什么類型爐子，一般視原料決定。以礦熱爐生產時，可用礦石為原料，其中錳可用含Mn20%以上的錳礦石，硅用含Si85%以上的硅礦石，鋁可用含Al50%以上的鋁土礦，鐵可用鐵礦石，也可用廢鋼鐵。以電爐生產時，可用Fe-Si、Fe-Mn、廢鋼、鋁錠及其它輔助材料。
采用電爐熔煉上述合金的方法采用重溶法，熔煉溫度一般控制在1600℃左右。采用礦熱爐熔煉時用還原法，溫度控制在1700℃左右;熔煉結果主要根據各種產品的元素多少控制，待分析成份達標后可澆入金屬模具中，做成每塊1-5公斤的塊體，以方便用戶使用。
3.合金成份和含量實施例(1)Mn10-14 Al10-14 Si10-14 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(2)Mn15-30 Al4-10 Si4-10 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(3)Mn8-12 Al3-6 Si8-10 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(4)Mn30-40 Al15-20 Si18-24 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(5)Mn20-30 Al20-41 Si20-30 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(6)Mn10-15 Al15-20 Si15-20 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(7)Mn15-20 Al18-22 Si15-20 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(8)Mn10-14 Al20-25 Si10-17 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(9)Mn15-25 Al20-40 Si18-22 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量上述9種硅鋁錳鐵合金可作為熔煉普通鋼和合金鋼如高速工具鋼、模具鋼、槍炮鋼、船用鋼等使用的廣譜性脫氧劑。
(10)Mn62-68 Al 6-8 Si14-19 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(11)Mn62-68 Al 3-7 Si15-20 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(12)Mn60-65 Al 4-6 Si17-24 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(13)Mn57-62 Al 3-6 Si10-15 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(14)Mn60-66 Al 2-5 Si12-23 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(15)Mn65-70 Al 2-5 Si10-14 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(16)Mn67-80 Al 2-4 Si8-15 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(17)Mn70-80 Al 2-5 Si10-14 C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量上述8種硅鋁錳鐵合金可作為強復合脫氧劑并同時作為冶煉普通炭素鋼、高錳鋼和其它合金鋼時作為合金添加劑使用。
本發明(1)-(9)的9種合金可根據煉鋼的不同鋼種分別使用，每噸鋼水約用量為1kg，即可去除鋼中非金屬夾雜物，達到煉鋼的要求，如對夾雜物要求特別嚴格的鋼種，加入量可大于1kg以上，不用考慮回收率，加入過程可按通常的在出鋼過程中繼其它合金加入爐內或加入盛鋼桶內即可，無特殊要求。而(10)-(17)的7種合金是多元強復合添加劑，這種合金起到脫氧和合金添加劑的雙重作用，可取代傳統的硅鐵、錳鐵、硅錳合金。按目前鋼廠冶煉A2、A3、20-55＃鋼種，正常需使用錳鐵7kg、硅鐵5kg、純鋁1kg，每噸鋼耗脫氧劑原料成本約40多元，而采用本發明的硅鋁錳鐵合金，成本只需30多元，而且可提高鋼水純潔度，鋼水得率可提高1%，經濟效益十分顯著。
上述的系列脫氧劑自1992年6月，交付廣西柳州鋼鐵廠、廣西冶金研究所、廣西南寧鋼鐵廠、廣西河池鋼鐵廠試用，并與純鋁作為脫氧劑進行比較，本發明硅錳鐵合金脫氧劑的氧化物為1.5級，純鋁的氧化物為2.5級;當與硅鋁鐵合金進行比較，冶煉后鋼中非金屬可減到22.7%-47.85%之間，而且脫氧物易融合成低熔點大顆粒上浮，有利于提高鋼水純度和鋼渣的流動性。
以下是
具體實施例方式實施例一，采用中頻爐煉出的脫氧劑成份為Mn 10.2，Al10.3，SI13.0，C0.06，P0.026，S0.021，余量為鐵，將此組分的硅鋁錳鐵脫氧劑于992年6月交給廣西柳州鋼鐵廠冶煉45SiMnP合金鋼，煉出的鋼純法度高，成材率分別比用純鋁和《Fe-Al-Si》合金提高1%。
實施例二接下述成份作為煉鋼添加劑，(采用礦熱爐冶煉)。
Mn65.9，Al7.2，Si18.7，C2.9，P0.03，S0.04，Fe余量，將此合金交給廣西柳州鋼鐵廠冶煉20MnSi合金鋼，錳回收率達到85%，Si75%，脫氧效果與硅鋁鐵合金相同。
實施例三按以下成份作為煉鋼添加劑(采用工頻爐冶煉)Mn65.4，Al3.7，Si15.52 C0.51，P0.046，S0.03，將此合金交付廣西南寧鋼鐵廠冶煉20MnSi合金鋼、或螺紋合金鋼，Si回收率達80%，Mn的得率為85-90%，比純鋁或硅鐵噸鋼節約成本4-10元。
權利要求
1.一種用于煉鋼的新型多元強復合脫氧劑、添加劑合金，其特征在于這種合金的成份和含量為(重量%)Si4-30 Al2-21 Mn10-80，C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量。
2.根據權利要求1所述的合金，其特征在于用作脫氧劑的成份和含量為(重量%)(1)Mn10-14 Al10-14 Si10-14C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(2)Mn15-30 Al4-10 Si4-10C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(3)Mn8-12 Al3-6 Si8-10C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(4)Mn30-40 Al15-20 Si18-24C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(5)Mn20-30 Al20-41 Si20-30C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(6)Mn10-15 Al15-20 Si15-20C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(7)Mn15-20 Al18-22 Si15-20C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(8)Mn10-14 Al20-25 Si10-17C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(9)Mn15-25 Al20-40 Si18-22C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量
3.根據權利要求1所述的合金，其特征在于用作煉鋼添加劑的成份和含量為(重量%)(1)Mn62-68 Al6-8 Si14-19C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(2)Mn62-68 Al3-7 Si15-20C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(3)Mn60-65 Al4-6 Si17-24C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(4)Mn57-62 Al3-6 Si10-15C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(5)Mn60-66 Al2-5 Si12-23C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(6)Mn65-70 Al2-5 Si10-14C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(7)Mn67-80 Al2-4 Si8-15C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量(8)Mn70-80 Al2-5 Si10-14C≤1.0 P≤0.05 S≤0.05 Fe余量
全文摘要
本發明提供了一種煉鋼用的脫氧劑，其主要成分是硅鋁錳鐵合金，它比起目前煉鋼過程中單獨使用純鋁和硅鋁鐵合金等具有脫氧迅速，鋼渣易上浮，煉鋼成本低，鋼質好等優點，還可以將此合金直接作煉鋼添加劑。
文檔編號C22C35/00GK1082117SQ9310372
公開日1994年2月16日 申請日期1993年3月29日 優先權日1993年3月29日
發明者黃春林 申請人:黃春林