專(zhuān)利名稱(chēng)：硅鋁鈣鎂合金及其制備方法和用途的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種復(fù)合脫氧劑，尤其涉及一種用于煉鋼脫氧用的硅鋁鈣鎂合金及其 制備方法，屬于冶金領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
“出鋼精煉”是現(xiàn)代煉鋼生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)。在氧化性鋼液的出鋼過(guò)程中，添加特定 物質(zhì)，可實(shí)現(xiàn)脫氧、脫硫、去除鋼中的夾雜物等功能；同時(shí)還有利于提高合金收得率。搞好出 鋼精煉環(huán)節(jié)，對(duì)于減輕爐外精煉負(fù)荷，提高鋼的內(nèi)在質(zhì)量和降低生產(chǎn)成本意義重大。出鋼添加劑的研究，已受到廣泛重視。傳統(tǒng)的出鋼添加劑，多為以石灰、螢石為主 的簡(jiǎn)單合成渣脫硫劑。由于高熔點(diǎn)純物質(zhì)進(jìn)行機(jī)械混合而成，合成渣的成渣速度慢、利用率 低、鋼水溫降大，效果不理想。近來(lái)有廠家使用多元復(fù)合脫氧劑(Si-Al-Ca-Ba等)，或用含 一定量電石的合成渣。如專(zhuān)利號(hào)為ZL03111473. 3的專(zhuān)利公開(kāi)了一種用于煉鋼脫氧和合金 化的硅鋇鈣錳鐵合金，該合金可使鋼液脫氧和合金化一步完成，同時(shí)也具有一定的脫氧和 脫硫效果，但該合金在使用中的脫氧和脫硫能力有待提高，所冶煉的鋼中存在較多的雜質(zhì)， 鋼材的機(jī)械性能也有待提高。為了改進(jìn)上述缺陷，專(zhuān)利號(hào)為200510080307. 8的專(zhuān)利公開(kāi)了一種硅鋇鈣錳鎂鐵 合金及其制備方法和用途，其是由以下重量百分比的成分組成的硅20-60%，鋇5-35%， 鈣1-16%，鎂1-16%，錳1_50%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。然而這些現(xiàn)有的合金雖然在氧化性鋼液的預(yù)脫氧方面取得了較好的效果，例如改 善了氧化物夾雜的去除條件，但不能在脫氧的同時(shí)實(shí)現(xiàn)對(duì)鋼液的脫硫，且脫氧速度慢，從而 能源消耗較高，并且部分會(huì)造成堵口、結(jié)瘤等問(wèn)題，使得產(chǎn)品質(zhì)量下降，并且合金回收率不 高，使得合金消耗量大，成本高。并且現(xiàn)有的合金在下料時(shí)會(huì)產(chǎn)生較大的煙霧而污染環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種傳統(tǒng)合金脫氧劑的最佳替代品，實(shí)現(xiàn)脫 氧、脫硫、夾雜物去除三者聯(lián)動(dòng)反應(yīng)，產(chǎn)品具有凈化鋼液、快速脫氧，同時(shí)脫硫的特點(diǎn)。本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)途徑實(shí)現(xiàn)的一種用于煉鋼脫氧的合金，由以下重量百分比的成分組成硅(Si) 1_60%，鋁 (Al) 1-35%，鈣(Ca) 1-35%，鎂(Mg) 1-30%，碳化硅(SiC) 1-30 %，余量為鐵及不可避免雜 質(zhì)。優(yōu)選為硅(Si)10-30%，鋁(Al) 5-25%，鈣(Ca) 5-25 %，鎂(Mg) 3-15 %，碳化硅 (SiC) 5-20 %，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。更優(yōu)選為硅(Si)22-28%,IS (Al) 7-12%，鈣(Ca) 12-18%，鎂(Mg)4-8%，碳化硅 (SiC) 6-10 %，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。最優(yōu)選為硅(Si)24-25%，鋁(Al)8-9%， 丐(Ca) 14-15%，鎂(Mg) 5-6%，碳化硅 (SiC) 7-8 %，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。
所述的不可避免雜質(zhì)為硫(S)、磷(P)，其重量百分比優(yōu)選硫彡0. 10%，磷 彡 0. 05%。本發(fā)明合金通過(guò)調(diào)整適當(dāng)?shù)脑乇壤軌蚪档弯撝械淖杂裳酰浞秩コ撘褐?的脫氧夾雜，使殘留夾雜變性。Si是基本的脫氧元素，若其含量低于10%，則該合金的脫氧能力不足，而若其含 量高于30%，則使得該合金的比重過(guò)小，優(yōu)選在22-28%。Al在鋼液內(nèi)下沉過(guò)程中可逐漸與氧反應(yīng)，在脫氧的同時(shí)減少了氧化鋁的集積，提 高鋁的收得率。其含量在5-25%，尤其7-12%較為適宜。Ca是該合金中的強(qiáng)脫氧元素。當(dāng)其與上述的Si等強(qiáng)堿性化合物復(fù)合預(yù)熔方式，實(shí) 現(xiàn)了沉淀脫氧和擴(kuò)散脫氧的有機(jī)結(jié)合，徹底改變了傳統(tǒng)脫氧劑反應(yīng)不充分，脫氧產(chǎn)物滯留 于鋼液中，嚴(yán)重影響鋼液的內(nèi)在質(zhì)量的問(wèn)題，同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了夾雜變性。并且Ca可以起到調(diào) 酸堿的作用。Ca含量低于5 %，則該合金的脫氧能力不足，而其含量高于25 %，雖然能提高 該合金的脫氧能力，但同時(shí)也使該合金的生產(chǎn)成本升高，優(yōu)選在12-18 %。Mg化學(xué)活性強(qiáng)，與鋼中的氧和硫的結(jié)合能力很強(qiáng)，能形成穩(wěn)定的化合物，其反應(yīng)浮 動(dòng)大，造渣快，起到了脫氧提速的作用。在以往的合金中Si含量多則粘度大，而SiC可以用來(lái)調(diào)整粘度，提高脫氧效果。本發(fā)明的用于煉鋼脫氧的合金其制備所用到的原料可選用以下礦石硅石(S^2 > 98% ),碳化硅(SiC > 88 % )，白云石(MgO > 16% ),高純鎂砂(MgO > 95 % )，鋁石 (Al2O3 > 85% )，石灰石(或工業(yè)石灰)(CaCO3 > 85% )，鋼屑(或鐵礦粉)等。本發(fā)明合金可采用常規(guī)的碳還原法或重熔法制備。所述碳還原法時(shí)將原料按比例 投入礦熱爐中還原冶煉而成，還原劑為煤和焦碳。所述重熔法是將原料在中頻電爐中加熱 重熔而成。本合金作為煉鋼脫氧劑時(shí)，加入法與現(xiàn)有的硅鈣鋇類(lèi)、硅鋁鈣鋇類(lèi)脫氧劑類(lèi)似，出 鋼量五分之一時(shí)開(kāi)始加入，隨鋼液流出，最后在出鋼總量五分之四時(shí)全部加完。加入量一般 為1. 5-2kg/噸鋼。本發(fā)明合金與現(xiàn)有合金脫氧劑相比，采用了脫氧金屬與渣預(yù)熔的形式，改質(zhì)劑熔 點(diǎn)低、成渣快；同時(shí)，脫氧產(chǎn)物自然成渣。完全不同于以石灰等高熔點(diǎn)物質(zhì)主配置的合成渣。 由于硅鋁鈣鎂復(fù)合脫氧劑成渣迅速，對(duì)鋼液脫氧充分，為出鋼過(guò)程的脫硫提供了條件，并為 后續(xù)爐外精煉的深度脫硫打下了良好的基礎(chǔ)。并且具有不堵口、不結(jié)瘤，熔點(diǎn)低，結(jié)晶細(xì)致， 堅(jiān)硬等優(yōu)點(diǎn)，能改變鋼中雜質(zhì)分布，改善鋼水流動(dòng)性，提高鋼質(zhì)機(jī)械性能且能明顯提高合金 回收率，減少合金消耗量，提高鋼產(chǎn)品質(zhì)量，能源消耗低，是傳統(tǒng)合金脫氧劑的最佳替代產(chǎn)
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1取硅石>98 % ) 300kg,碳化硅(SiC > 88 % ) 300kg,高純鎂砂(MgO > 95% ) 120kg，鋁石(Al2O3 > 85% ) 300kg，石灰石(CaCO3 >85% ) 220kg，鋼屑 20kg 混勻后 加入中頻電爐內(nèi)經(jīng)40-70分鐘冶煉化料，在1700°C下冶煉110分鐘，經(jīng)除渣出爐即得。所得產(chǎn)品由河南省地礦局地勘一院巖礦檢測(cè)中心進(jìn)行檢測(cè)，如表1所示
表 權(quán)利要求
1.一種用于煉鋼脫氧的合金，由以下重量百分比的成分組成硅(Si)l-60%，鋁 (Al) 1-35%，鈣(Ca) 1-35%，鎂(Mg) 1-30%，碳化硅(SiC) 1-30%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的合金，由以下重量百分比的成分組成硅(Si)10-30%，鋁 (Al) 5-25%，鈣(Ca) 5-25%，鎂(Mg) 3-15%，碳化硅(SiC) 5-20%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的合金，由以下重量百分比的成分組成硅(Si)2218%，鋁 (Al) 7-12%，鈣(Ca) 12-18%，鎂(Mg)4_8%，碳化硅(SiC) 6_10%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的合金，由以下重量百分比的成分組成硅(Si)24-25%，鋁 (Al) 8-9%，鈣(Ca) 14-15%，鎂(Mg) 5-6%，碳化硅(SiC) 7-8%，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的合金，其中所述的不可避免雜質(zhì)為硫、磷，其重量百 分比為硫彡0. 10%，磷彡0.05%。
6.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的硅鋁鈣鎂合金在煉鋼中的用途，作為脫氧劑、脫硫劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于煉鋼脫氧的硅鋁鈣鎂合金，由以下重量百分比的成分組成硅(Si)10-30％，鋁(Al)5-25％，鈣(Ca)5-25％，鎂(Mg)3-15％，碳化硅(SiC)5-20％，余量為鐵及不可避免雜質(zhì)，用于煉鋼脫氧時(shí)下料無(wú)煙霧，不堵口、不結(jié)瘤，脫氧速度明顯提高，且合金回收率高，從而節(jié)省能源消耗，對(duì)環(huán)境無(wú)害，提高鋼產(chǎn)品質(zhì)量，降低煉鋼成本。本發(fā)明還提供硅鋁鈣鎂合金的制備方法和用途。
文檔編號(hào)C21C7/06GK102127617SQ20111000470
公開(kāi)日2011年7月20日 申請(qǐng)日期2011年1月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月11日
發(fā)明者劉治國(guó), 秦菲, 魏巍 申請(qǐng)人:劉治國(guó)