[发明专利]一种高效多元复合脱氧剂及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种多元复合脱氧剂，尤其是用于管线钢及其他低碳低硅钢冶炼的高效多元复合脱氧剂成分及制备方法。

背景技术

管线钢主要用于石油、天然气的输送。随着石油及天然气开采量的增加，对管线钢的需求也日益增加，对钢材的质量要求更为严格，在成份和组分上要求“超高纯、超均质、超细化”。为了提高管线钢的屈服强度、韧性、焊接性能，并获得良好的耐低温性能、耐腐蚀性能等，要求管线钢的杂质含量达到较低的水平，O、S、P、N、C、H含量之和≤0.0092％。对管线钢非金属夹杂的要求也非常严格，最大直径D 100μm，同时需要严格控制夹杂物的数量和形态。

管线钢的生产工艺为：转炉(或电炉)炼钢→炉外精炼→连铸或模铸。从转炉或电炉得到的初炼钢水先进入RH炉或VD炉对钢水进行真空脱气、脱碳，然后转入LF炉进行脱氧、成份调整、去除非金属夹杂、夹杂物变性等精炼。鉴于管线钢对杂质元素的严格要求，用于钢水精炼的脱氧剂、合金剂等冶金材料必须对其杂质含量进行严格控制。

管线钢一般采用Al、Si、Mn元素进行脱氧，使用的脱氧剂为铝粉、铝线、铝铁、硅铁、低碳锰铁等，并用电解金属锰调整成份。使用这些脱氧剂脱氧的缺点是：

1、由于这些脱氧剂都是分阶段单独加入，元素收得率较低，某钢厂的数据显示元素收得率：Al20％、Si78％、Mn95％；

2、脱氧效率低，脱氧慢；

3、脱氧产物不易聚集上浮，容易导致夹杂超标，造成产品不合格；

4、酸溶铝不易控制；

5、为了控制钢中的C、P、S等杂质元素含量不超标，必须用电解金属锰调整钢中的Mn的成分；

6、操作繁琐，工人劳动强度大。

7、易粉化。

申请号为92105404.1的中国专利“新型复合脱氧剂”提出了一种AlSiMn复合脱氧剂，因其含碳量高(标准为C≤1.0％)，同时含硫高(标准为S≤0.05％)，主元素Al、Si、Mn的成分设计不合理，无法用于管线钢的脱氧。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种成分经过优化的高效多元复合脱氧剂及制备方法，具体方案是：

一种多元复合脱氧剂，成分为：A18-11％、Si8-11％、Mn72-75％、C≤0.15％、P≤0.05％、S≤0.01％，余量为Fe。

所述的脱氧剂的制造方法，包括以下步骤：

A.根据用料配比称量A00铝锭、75％硅铁、电解金属锰和低碳废钢；

B.在中频感应炉中先熔化75％硅铁、电解金属锰和低碳废钢；

C.炉料化清后，加入A00铝锭，A00铝锭熔化后即可倾倒出炉，将上述合金液注入铸铁锭模中；

D.所述合金液凝固后破碎精整为10-50mm的粒度。

所述的脱氧剂的另一种制造方法，包括以下步骤：

A.首先精确计算并称量A00铝锭、75％硅铁、电解金属锰和低碳废钢；

B.然后在中频感应炉中先熔化75％硅铁、电解金属锰和低碳废钢；

C.炉料化清后，将合金液冲入预先放入A00铝锭的铸铁锭模中，并充分搅拌；

D.所述合金液完全凝固后破碎精整为10-50mm的粒度。

在步骤B中所述在中频感应炉中熔化75％硅铁、电解金属锰和低碳废钢的温度为1350℃。

由于感应炉精炼效果差，无法大量去除C、P、S等杂质，为确保获得本发明的脱氧剂，所述的两种方法的步骤A中所述A00铝锭、75％硅铁、电解金属锰和低碳废钢应符合如下要求：

A00铝锭：Al≥99.6％

电解金属锰：Mn≥99.7％，C≤0.04％，S≤0.03％，P≤0.01％

75％硅铁：Si74-80％，C≤0.1％，S≤0.02％，P≤0.035％

低碳废钢：C≤0.3％。

本发明的优点是：该合金具有成分均匀、比重大、杂质含量低等特点，而且使用方便，脱氧同时完成合金化。产品可长时间存放而不粉化。

具体实施方式

由于感应炉精炼效果差，无法大量去除C、P、S等杂质，为确保获得本发明的脱氧剂，使用的原料应符合如下要求：

A00铝锭：Al≥99.6％；

电解金属锰：Mn≥99.7％，C≤0.04％，S≤0.03％，P≤0.01％；

75％硅铁：Si 74-80％，C≤0.1％，S≤0.02％，P≤0.035％；

低碳废钢：C≤0.3％。

实施例1.