[发明专利]一种低铝复合脱氧剂

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域，尤其涉及一种脱氧剂，特别是一种低铝复合脱氧剂。

背景技术

目前不锈钢冶炼中所用终脱氧剂大多为Fe-Si-Al复合脱氧剂、纯铝脱氧剂或含碱金属的脱氧剂，如Al-Si-Ca合金等。

不锈钢采用含Al高的脱氧剂脱氧，钢水中会产生大量的Al₂O₃、铝酸盐、铝铬和铝镁尖晶石夹杂物，这些硬脆的不变形夹杂物是缩短不锈钢疲劳寿命，降低疲劳强度和表面质量的主要原因。采用高含铝的脱氧剂进行终脱氧，由于还原不充分或时间不足，造成还原产物来不及上浮，影响钢水纯净度，会使得钢水质量（夹杂物水平）不符合产品技术要求。同时，采用高含铝脱氧剂进行终脱氧，在连铸过程中常常会因Al₂O₃、CaO·Al₂O₃、MgO·Al₂O₃及CaS在水口聚集，而产生水口结瘤，即便是经钙处理的低碳铝镇静钢仍然如此。不仅影响连浇炉数和连铸生产率，影响成材率和生产成本，还易造成铸坯和冷轧薄板的表面缺陷。大量的研究表明，不锈钢、铝镇静钢连铸过程中的水口堵塞都与钢水中的残余铝量有关。降低钢水残铝是减少和防止水口堵塞的重要措施。

对于如Al-Si-Ca等含碱金属的复合脱氧剂，其脱氧能力很强，但碱金属太容易氧化，在脱氧剂的制备时元素的收得率很低，原料消耗太大。而且含碱金属脱氧剂易于吸收空气中的水分而粉化，给储存和运输带来很大的不便。

发明内容

针对现有技术中的上述技术问题，本发明提供了一种低铝复合脱氧剂，所述的这种低铝复合脱氧剂要解决现有技术中的脱氧剂在连铸过程中常常会因Al₂O₃、CaO·Al₂O₃、MgO·Al₂O₃及CaS在水口聚集，而产生水口结瘤的技术问题。

本发明提供了一种低铝复合脱氧剂，由硅和铝组成，硅在脱氧剂中的质量百分比为82%~95%，铝在脱氧剂中的质量百分比为5%~18%。

本发明还提供了上述低铝复合脱氧剂的制备方法，按照质量百分比称取硅和铝，然后将上述物质加入到电炉中，将电炉的温度升高到1450-1550℃，在电炉内熔炼，熔炼时间为2~5小时，然后出炉，铸成块状脱氧剂锭。

本发明的脱氧剂采用的Si和Al都是与氧有很大亲和力的元素，保证了脱氧剂的脱氧能力。本脱氧剂所含元素Si和Al来源广，成本相对低廉。本脱氧剂熔点低，投入后易于熔化。本脱氧剂在室温下存放不发生粉化，便于储存。本复合脱氧剂中Al含量低，脱氧后残留于钢水中的Al₂O₃、铝酸盐、铝铬和铝镁尖晶石夹杂物含量将大大减少，甚至不会出现单独的纯Al₂O₃夹杂，大大降低连铸过程中水口结瘤程度，提高连铸生产效率。本脱氧剂脱氧产物熔点低，易于碰撞长大，从而容易上浮去除。

高硅低铝保证了不锈钢终脱氧后降低了钢水中产生的Al₂O₃量，最终提高钢水的可浇性，降低和消除连铸过程水口结瘤和水口堵塞，提高连铸的连浇炉数和连铸生产率，提高连铸成材率，提高铸坯的内在和表面质量。本脱氧剂组元只有Al、Si两种，在不降低脱氧能力情况下降低了成本，还有效地减少我国其他稀缺元素的投入。

本发明Si-Al脱氧剂不仅可用于不锈钢的终脱氧，还可用于避免水口堵塞的其他低碳铝镇静钢及硅镇静钢的脱氧，具有十分广泛的应用前景。

具体实施方式

实施例1

根据本发明方法制备出的不锈钢用Si-Al复合脱氧剂成分6%Al ，94%Si，其他元素限制如表1。

制备方法为：以工业硅和工业纯铝作为原料，按照配置要求计算所需加入的原料，在电炉内熔炼，然后出炉，并按照用户需要铸成不同块度的块状脱氧剂锭。在不锈钢及铝镇静钢的脱氧过程中将本脱氧剂直接投入钢水，完成脱氧过程。投入量根据钢水中的初始氧含量及钢水量决定。加入量一般为0.5-2 kg/t钢水。

表1：不锈钢用Si-Al复合脱氧剂成分表。

实施例2

根据本发明方法制备出的不锈钢用Si-Al复合脱氧剂成分13%Al ，86%Si，其他元素限制如表1。

制备方法同实施例1。