[发明专利]一种合金钢用锰元素添加剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种合金钢冶炼过程中使用的锰元素添加剂及其制备方法。

背景技术

锰是合金钢中一种重要的添加元素。锰的加入可提高合金钢的强度和塑性，提高合金钢的加工硬化能力和耐磨性，有效提高合金钢的淬透性，并对提高低碳和中碳珠光体钢的强度有显著的作用，提高钢的高温瞬时强度。

现有合金钢在冶炼中的加锰方法多为添加锰铁合金。该工艺一般是在脱碳II期和III期加入锰铁，由于锰铁合金中碳含量较高，这会提高金属液中Mn和C的浓度，同时降低了金属液的温度。在吹炼前期金属液温度较低，Mn对O的亲和力大于C，当金属液温度大于1400℃时，C和O的亲和力才超过Mn，因此该种加锰方法会增大Mn氧化量，延长脱C冶炼时间，不但Mn的回收率偏低，增加脱碳难度和碳含量的控制难度，而且延长转炉平均冶炼的时间，也影响到了炉衬的寿命，增加吨钢成本。对于一些高级钢合金，由于其对C含量的要求非常严格，不能采用该种添加方式。

发明内容

为了克服在合金钢冶炼过程中加锰方式的上述不足，本发明提供了一种熔炼合金钢用锰添加剂，该添加剂具有添加方式简便，冶炼时间短，锰回收率高的特点。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种合金钢冶炼过程中使用的锰元素添加剂，其由锰粉，铁粉以及粘结剂组成，其组成为(以重量百分比计算，下同)：

(1)    0~30%的铁粉；

(2)    0.5~5%的粘结剂；

(3)    余量为锰粉。

其添加剂中各组分的总和为100%。

所述锰粉和铁粉满足：

(1) 锰粉纯度不小于98%，粉末平均粒径在0.01~0.5mm之间；

(2) 铁粉纯度不小于95%，粉末平均粒径在0.01~0.5mm之间。

其中铁粉优选为7~27%；粘结剂优选为0.5%~4%；锰粉优选为70~97%。

所述粘结剂不含碳，其选自碱金属硅酸盐粘结剂、磷酸盐粘结剂、硅铁酸盐粘结剂、二氧化硅溶胶中的一种或两种以上。

本发明的合金钢用锰元素添加剂的制备方法包括下述步骤：

在锰粉中添加0~30%的铁粉及0.5~5%的粘结剂，将原料充分混合均匀后，经称量用压力机压制成压块，经过固化，干燥后密封包装即成。

其中压块质量为50~500g。

一种合金钢冶炼过程中使用的锰元素添加剂，所述添加剂根据上述制备方法制成。

上述锰元素添加剂的用途，所述添加剂用于合金钢冶炼。

采用本发明合金钢用锰元素添加剂具有如下优点：

1.加入方式简单，熔化迅速，实收率高，含量稳定且容易控制；

2.不提高金属液中C的浓度，降低脱C难度；

3.降低转炉平均冶炼的时间。

附图说明

图1为本发明的合金钢用锰元素添加剂制备工艺流程图。

具体实施方式

本发明的工艺路线如图1所示：将锰粉、粘结剂和铁粉混合→称量→压制成型→固化→干燥→检验→封装→包装产品。

具体工艺步骤如下所述：

1.锰粉和铁粉的制备

采用公知的方法制备锰粉和铁粉

2. 添加剂的制备

在锰粉中添加0~30%的铁粉及0.5~5%的粘结剂，充分混合均匀后，经称量用压力机压制成50~500g的压块，经过固化工艺，干燥后密封包装即成。

下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的实施例并不局限于下述实施例。

实施例1 

（1）    采用公知的方法制备纯度不小于98%，粉末平均粒径在0.01~0.5mm之间的锰粉和纯度不小于95%，粉末平均粒径在0.01~0.5mm之间的铁粉；

（2）    按90wt%铁粉，7wt%铁粉， 3wt%的水玻璃配比将原料在搅拌机中混合均匀；

（3）    充分混合均匀后，经称量用压力机压制成500g的压块；

（4）    经过24小时固化与干燥后，密封包装即成。

实施例2 

（1）    采用公知的方法制备纯度不小于98%，粉末平均粒径在0.01~0.5mm之间的锰粉和纯度不小于95%，粉末平均粒径在0.01~0.5mm之间的铁粉；

（2）    按97wt%锰粉，3wt%的水玻璃配比将原料在搅拌机中混合均匀；

（3）    充分混合均匀后，经称量用压力机压制成200g的压块；

（4）    经过48小时固化与干燥后，密封包装即成。