[发明专利]用于炼钢的硅锰钡钒铁复合合金及制备方法

说明书

技术领域

本发明是用于炼钢微合金化的硅锰钡钒铁复合合金，属于冶金技术领域。

背景技术

硅和锰的合金是炼钢中不可缺少的脱氧剂和合金剂，而要生产微合金钢时，还要在钢中添加铌、钛、钒等元素，提高钢的強度，增強塑性和韧性。钢的硅、锰、钒等合金化时，都是在炼钢时，向钢液中添加硅铁和锰铁或硅锰合金、钒铁等，不可避免带入杂质，加入的品种越多、数量赿大带入的杂质就越多，影响钢的质量。现有专利技术《钒-硅-钡-铁复合合金》(ZL200510093226.1)缺少锰，还需向钢中加入锰铁。资料《锰硅钒合金冶炼工艺的探讨》(铁合金1997.04期)中介绍锰硅钒合金中的钒脱氧能力強于硅锰，在钢液中有60-70％(质量百分比，以下同)被氧化浪费钒的宝贵资源。另外国标中钒铁标准含钒都在40-75％之间，生产成本高，影响钒在炼钢中的使用。制造一种复合合金替代几种合金剂，减少向钢中带入杂质，更为重要的是减少钒的氧化，提高利用率，是本发明要解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于生产一种复合合金剂--硅锰钡钒铁复合合金，用干炼钢的合金化，同时实现硅、锰、钒元素的成分要求。减少杂质带入钢中，提高的利用率，在保证提高钢质量的同时，降低炼钢成本，创造更好的经济效益和社会效益。

本发明的硅锰钡钒铁复合合金是用碳热法生产，即以硅石、混合锰矿、重晶或毒石、氧化钒或钒渣等为原料，以碳为还原剂，以石灰石或石灰等作造渣剂，用矿热炉或电弧炉按原料配比，还原制得。在硅锰钡铁复合合金中含有：5-75％的硅、1-75％的锰、1-25％的钡、0.5-30％的钒，余量为铁和不可避免的杂质。合金中各元素的含量是根椐钢种和生产工艺要求确定。如：锰钢锰就高些，硅钢硅就高些。再如：C3热轧带肋钢筋，钢中不要求含钒，但为了提高它的力学标准，合金中含钒0.5％即可。钒是有效的脱氧元素，若不加以保护便与钢中氧化，降低利用率。合金中的钡与硅结合是強脱氧剂，脱氧能力強于钒，从而保护钒在钢中的作用。钡还是強脱磷和脱硫元素，可降低合金中磷硫含量。合金中的铁增加合金比重，延长合金在钢液中时间，有效发挥合金效益。

硅锰钡钒铁复合合金还可用重熔法生产，即将合金所需的原料，在熔炉中熔炼制得，这种方法生产成本高。但可向合金中加入铝、镁、钙、钛等有效元素。

下面通过具体实施例说明本发明

实施例1.

配料比：混合锰矿100公斤、硅石20公斤、钒渣50公斤(含氧化钒15％)、重晶石20公斤(加强合金的流动性和脱磷、硫)、钢屑2公斤，焦炭为还原剂40公斤，石灰为造渣剂20公斤。将所有炉料混合均匀，同时投入炉中，冶炼2小时左右，出炉清渣。化验合金成分：Si16％、Mn60％、V3％、还有Ba5％，杂质中C2％、P0.05％、S0.03％，Fe12％，其他杂质未做化验。

实施例2.

配料比：混合锰矿80公斤、硅石100公斤、五氧化二钒30公斤、石灰石3公斤、钢屑1公斤，焦炭60公斤、白云石5公斤。先将混合锰矿、硅石、石灰石、焦碳等在矿热炉中冶炼2小时左右，炉中原料已还原为锰硅合金液，再向炉中投入五氧化二钒，再炼1小时左右，出炉清渣。化验合金成分：Si50％、Mn20％、V5％，还有Ca2.8％，C1.5％，余量为Fe和杂质。

实施例3

某钢厂生产C4热轧带肋钢筋，用实施例1中的硅锰钒铁合金，吨钢加入26公斤。钢中的Si0.8％、Mn1.62％、V0.06％。其他力学性能达到国标GB1499.2-2007要求。合金利用率平均在90％左右，吨钢降低了生产成本36元左右。