[发明专利]一种抗粉化铝硅锰铁合金及其制备方法

说明书

本发明公开了一种抗粉化铝硅锰铁合金，所述铝硅锰合金中个化学成分的质量百分含量为：Mn 49‑51％，Al 19‑21％，Si 17‑20％，Fe 5‑14％，余量为碳磷硫等杂质元素。该合金的制备过程是是将硅锰合金与纯铝粒、纯铁粉、纯锰片、纯硅粒按照质量比的要求进行称量。按照纯铁、硅锰合金、纯锰、纯硅、纯铝的加料顺序依次加入中频感应炉中熔炼。凝固时采用抽样快速水冷的方式。本发明方法制备的合金铝硅锰等合金元素的含量符合钢铁厂炼钢使用的脱氧中间合金的要求,成本低，制备的合金可长期存储,结构稳定不粉化。该合金具备脱氧能力强、杂质去除率高、合金化效果好的优点。

技术领域

本发明涉及转炉炼钢过程中的一种新型复合脱氧中间合金技术领域，具体涉及一种抗粉化铝硅锰铁合金及其制备方法,该合金可用于钢液脱氧与合金化，其性能好，附加值高，结构稳定，抗粉化能力强。

背景技术

我国许多高附加值的钢材，如汽车板、管线钢、船板管等存在杂质偏高等问题，而这些杂质一部分就是在炼钢过程中由锰系合金带入的。因此，必须提高锰系合金的质量，增强对锰系合金中杂质元素的数量及含量控制。研发高纯度的锰系合金产品，不但能提高钢的质量，还可以缩短炼钢时间，提高元素的回收率。

近年来，0.1％P的低磷锰铁、中低微碳锰铁、低磷低碳高纯硅锰合金、氮化锰铁等高纯度的复合合金的需求不断增加，且还会有更大的发展空间。目前国内很多企业已开始加快研发以上高附加值硅锰产品；然而，此类合金普遍存在着自然粉化问题，其中以铝硅锰复合合金的粉化问题最为严重,固体合金一周左右就能够完全粉化，在高温潮湿的季节几天内就完全粉化掉，这严重影响产品使用周期与效果。此外，有些含P杂质较高的锰系合金产品，在发生粉化的同时，还会释放出有毒易爆的气体，这不仅给储存和运输造成安全隐患；同时，还造成空气污染损坏人体健康。因此，制备出一种高性能且抗粉化能力强的铝硅锰铁合金显得尤为重要。

发明内容

针对以上所述的锰系合金存在的不足，本发明目的在于提供一种用于钢液脱氧能力强、合金性能好,结构稳定且不易粉化的铝硅锰铁合金。

本发明的另一目的是提供一种制备抗粉化铝硅锰铁合金的方法。

本发明一种抗粉化铝硅锰铁合金，所述铝硅锰铁合金中各合金元素的质量百分比为：Mn 49-51％，Al 19-21％，Si 17-20％，Fe 5-14％，余量为碳磷硫等杂质元素；所述铝硅锰铁合金中，(Mn+Al+Si+Fe)的质量占铝硅锰铁合金总质量的99.5％以上。

本发明一种抗粉化铝硅锰铁合金，按设计组分配取各原料；在保护气氛下将各组分融化后得到熔体；将熔体导入模具中，连同模具一起以390K/s-480K/s的冷却速度冷却，脱模得到产品。

本发明一种抗粉化铝硅锰铁合金，所述原料包括铝源、硅源、锰源、铁源；所述铝源为纯度大于等于99.5％的铝；所述硅源由纯度大于99.5％的硅和硅锰合金组成；所述锰源由纯度大于99.5％的纯锰和硅锰合金组成；所述铁源为纯度大于等于99.5％的铁。

本发明一种抗粉化铝硅锰铁合金，所述制备方法包括下述步骤：

步骤一

在保护气氛下，将配取的铁源加入熔炼炉内；加热至熔融，得到熔体1；

步骤二

将配取锰源加入到熔体1中，并升温至1230-1260℃；得到熔体2；

步骤三

将配取的铝、硅加入到熔体2中；然后升温至1480-1520℃；搅拌均匀，得到熔体3；

步骤四

将熔体3导入模具中，连同模具一起以390K/s-480K/s的冷却速度冷却至300℃以下，然后自然冷却至室温，脱模，得到块状产品。