[发明专利]炼钢用铝铁硅中间合金脱氧剂及其制备方法

说明书

本发明涉及一种作为炼钢用预脱氧剂的铝铁硅中间合金脱氧剂及其制备方法。

氧在钢液中以它和铁的化合物氧化亚铁(FeO)的分子形态存在。若在钢液中溶解较多的FeO时，则会在钢的凝固过程中产生气孔。此外，由于氧化亚铁在钢液中的溶解度大，而在固态钢中的溶解度极小，所以，当钢液中含氧化亚铁较多时，在钢的凝固过程中氧化亚铁由于饱和而析出在钢的晶界处，由此，使钢的强度和塑性下降，严重损害钢的力学性能。为避免氧在炼钢过程中所造成的损害，需要在炼钢过程中尽量去除残留其中的氧化亚铁，即对炼钢进行脱氧处理。脱氧处理通常通过在钢液中投入脱氧剂来完成。在传统的炼钢工艺中是采用纯铝作为炼钢用脱氧剂的。虽然铝是一种强脱氧剂，但由于其密度较小，投入钢液中后易上浮进入浮渣中，而不易进入钢水内部，这就严重影响了它的利用率，增加了铝的消耗，使生产成本提高，此外铝还存在熔点低、比热高的问题。为解决上述存在的问题，已提出有铝铁钡和铝铁锶复合脱氧剂，但钡和锶的价格昂贵；中国专利公报92107299.6所提供的铝锰铁复合脱氧剂只能在含锰的钢种中使用，其使用面十分狭窄。

本发明的目的是要克服上述现有技术存在的不足而提供一种脱氧性能强、制作成本低、适用性广的炼钢用铝铁硅中间合金脱氧剂及其制作方法。

本发明的脱氧剂由以下的技术方案来实现：包括以下含量的组份，按重量熔炼配制而成：

铝    40.5～90.0％    碳    0.05～0.40％    硅    0.50～2.00％

磷    ≤0.05％        硫    ≤0.04％        铜    ≤0.05％

铁    余量。

上述组份中铝、碳、硅的含量通常为：

铝    40.5～60％    碳    0.10～0.40％    硅    0.5～1.5％。

本发明的制备方法即加工工序为：配钢铁料-熔炼-除渣-铸锭-化验-调整成分-重熔-投入铝锭-搅拌-除渣-孕育-浇注成块。

在配备的钢铁料成分比较确定时，可不用重熔工序，其制备方法为：配钢铁料-熔炼-投入铝锭-搅拌-除渣-孕育-浇注成块。

上述制作方法中所配钢铁料可为废钢并加配适量的硅铁，废钢在熔炼前应进行抛丸除锈处理。

本发明的积极效果在于：1、由于铝铁硅中间合金中铝的含量在40.5％以上，因此具备有很强的脱氧效果，且脱氧剂中不含锰等元素，适用性广；2、铝铁硅中间合金的比重较大，投入钢液中易进入钢液内部与氧化合，使钢液充分脱氧，脱氧剂利用率高：3、与纯铝相比，制作成本大大降低，而采用废钢可进一步降低成本；4、含碳量较高，脱氧剂在浇注成型时流动性强，充型性能好；5、制备工艺中采用重熔工序可对铝铁硅中间合金的成份进行调整，以保证其化学成份的确定可靠，避免混入有害元素和其它夹杂物：6、在出炉前用孕育剂孕育，使其不易粉化；7、本发明脱氧剂还可用于非铁合金生产中的成分调整剂。

以下进一步说明本发明的实施例。

实施例1：

设备：160KW可控硅中频感应电炉，熔化量150kg。

制备过程：a、配废钢88kg,75SiFe 1kg，废钢进行抛丸除锈处理，b、将废钢投入炉中熔化，至温度＞1570℃后投入硅铁，c、除渣后钢液出炉，浇注成钢锭，d、对钢锭进行化验并调整其成分为：C 0.40％,Si 1.20％,P 0.05％,S 0.04％,Fe余量，e、将钢锭投入炉内重熔，并进行成分调整的投料和除料，f、等钢液升至＞1600℃，造渣、除渣后投入铝锭71kg，g、搅拌后除气、脱氧、孕育，迅速进行浇注，浇注温度为1250～1280℃。

炉后化验得本发明的脱氧剂，其组份为：C 0.19％,Si 0.65％,P 0.03％,S 0.02％,Cu 0.03％,Al 42.3％,Fe 余量。

产品的粒度控制在10～50mm，允许5～10mm及50～60mm粒度所占比例各不大于5％，但不得大于60mm，产品的形状为锥台形。

实施例2：

设备：250KW可控硅中频感应电炉，熔化量150kg。

制备过程：称出废钢176kg,75SiFe2kg，投入铝料142kg，其余工序与上一实施便相同。

所得脱氧剂的组份为：

Al     40.5％   C     0.07％    Si    0.10％

P     0.03％    S     0.03％    Fe    余量。

实施例3：

设备：与实施例1相同。