[发明专利]一种超低氮超低硼钢水精炼剂及制备方法

说明书

本发明公开了一种超低氮超低硼钢水精炼剂及制备方法，所述精炼剂由组分C和组分D组成，所述组分C为低硼活性石灰，所述组分D的成分与用量为工业铝灰、铝矾土或钙渣单一或任意组合的一种，所述精炼剂为碱度R：3.0‑5.0（CaO/SiO2），N≤0.02%，B≤0.001%。该钢水精炼剂采用先进的预熔真空精炼工艺制成，成分均匀，检验方便，便于机械和人工加料。本发明无粉尘，使用中安全环保，有害元素N和B含量极低，便于储存和运输，在高温下使用时不易被空气氧化，收得率高，渣中脱氧效率高，速度快，是最理想的高洁净度钢水精炼剂。

技术领域

本发明属于钢水精炼剂技术领域，具体涉及一种超低氮超低硼钢水精炼剂及制备方法。

背景技术

低焊接裂纹敏感性高强钢以其优异的强韧性能和焊接性能，在工程机械、桥梁、建筑、石油、化工等领域得到了广泛的应用。随着各类工程结构向大型化、轻量化、高参数化的发展，高强度级别钢板的需求量正逐渐增加，同时对其低温韧性、成型性、焊接性、断裂韧性等综合性能的要求也在不断提高。硼是能显著提高钢的淬透性的元素之一，由于硼易于在奥氏体晶界偏聚，抑制先共析铁素体在奥氏体晶界的形核，促进贝氏体或马氏体的形成，从而可以较大程度地提高钢的强度。

另一方面，含硼钢受焊接工艺的影响很大，在不同焊接工艺下均能极大地提高强度，但对塑性和韧性不利，伸长率和冲击功均有所降低。在不同的焊接工艺条件下，硼的作用效果不同，对产品最终焊缝力学性能的影响也有较大的差异。

硼的主要作用是提高钢的淬透性，因为加入极少量的硼(0.0005%-0.0030%)就能提高钢的淬透性。硼作为表面活性元素，吸附在奥氏体晶界上，延缓γ-a改变的作用，其在奥氏体晶界的偏聚阻碍铁素体的形核，而有利于贝氏体的形成，故对铁素体生成的延缓要比对贝氏体延缓大得多，因而提高了淬透性。

硼推迟γ-a改变的间接效果是使合金元素的溶解度提高，因为合金元素在奥氏体中的溶解度高于铁素体，因此推迟了自时效效应，使材料在轧制之后由于时效而进一步强化。硼量低于0.0005%时对提高淬透性的作用甚小，高于0.003%则会使钢中产生的硼相、沿奥氏体晶界析出，产生热脆现象。硼在钢中的溶解度虽然极低，作用机制却十分复杂。硼和氮、氧都有很强的亲合力，与各种缺陷有强烈的相互作用，并能与S、C、N化合，且易与钢中的其它元素形成各种类型的夹杂物。

最近推行的标准GB/T714—2015中明确规定，所有等级桥梁钢对B含量均有上限要求，不得大于0.0005%。对焊接质量要求很高的高强度管线钢，也都在订单中明确注明B含量的上限，通常严禁超过0.0008%。部分特殊订单，甚至要求必须低于0.0005%。因此，桥梁钢和管线钢生产厂家必须把钢水中N和B的控制作为一项重要任务。钢水中N和B的来源，除了低硼铁水、合金外，最主要的污染源之一，就是钢水精炼剂或改质剂。

在LF精炼和真空处理过程中，因为处于还原气氛中，普通精炼剂中的B和N会还原到钢水中去，精炼完毕良好的还原气氛下，B的含量达到最高值。因此，为了满足各类高端品种钢的工艺要求，同时使得降低生产成本的新工艺具备实现条件，确保产品质量稳定可控。就迫切需要研制一种超低氮超低硼钢水精炼剂及制备方法，来替代现有的，B和N含量较高的普通钢包精炼剂（改质剂）。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种无粉尘，安全环保，有害元素N和B含量极低，高洁净度的钢水精炼剂一种超低氮超低硼钢水精炼剂。

本发明的另一目的在于提供该超低氮超低硼钢水精炼剂的制备方法。