[发明专利]一种改善钢中硫化锰形貌的改质剂及其制备与使用方法

权利要求书

1.一种改善钢中硫化锰形貌的改质剂，其特征在于，所述改质剂成分为纳米级ZrO₂及微米级铁粉，其微观结构为微米级铁粉包裹纳米级ZrO₂，改善后的硫化锰形貌为：呈球形或纺锤形的，硫化锰包裹ZrO₂的复合夹杂物；所述改质剂使用方法包括如下步骤：

1）经转炉、精炼得到成分、温度均合格的钢水；

2）钢包精炼后，加入改质剂，所述改质剂加入量为每吨钢0.5~5.0 kg，同时底吹氩搅拌，吹氩模式为软吹，吹氩搅拌时间为15~25 min；

3）经改质后的钢水进行保护浇注。

2.根据权利要求1所述的一种改善钢中硫化锰形貌的改质剂，其特征在于，所述改质剂原料为粒径为150~250 nm的纳米级ZrO₂，粒径为5.0~20.0 μm的微米级铁粉。

3.根据权利要求1所述的一种改善钢中硫化锰形貌的改质剂，其特征在于，所述纳米级ZrO₂与微米级铁粉的质量比为1：(5~10)。

4.根据权利要求1所述的一种改善钢中硫化锰形貌的改质剂，其特征在于，以质量分数计，所述步骤1）中经转炉、精炼得到合格的钢水中[S]：0.003 ~0.02%；T.O 0.003%。

5.根据权利要求1所述的一种改善钢中硫化锰形貌的改质剂，其特征在于，所述步骤2）中改质剂的加入方式为抛掷、喂线中的一种，氩气流量为20~80L/min，所述步骤3）中浇注方式为模铸、连铸的一种。

6.一种基于权利要求1所述的改善钢中硫化锰形貌的改质剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：

（1）将纳米级ZrO₂、微米级铁粉和脱羟溶剂加入球磨机进行高能球磨预分散，所述ZrO₂、铁粉和脱羟溶剂加入比例为，ZrO₂：铁粉：脱羟溶剂=1g：(5~10)g：(12~20)ml；

（2）将步骤（1）高能球磨预分散后得到的试剂进行真空干燥结晶处理，干燥温度为40~50℃，干燥时间为6~12小时，获得干燥结晶的粉末；

（3）将步骤（2）获得的粉末进行造形处理，即得改质剂。

7.根据权利要求6所述的一种改善钢中硫化锰形貌的改质剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中高能球磨时间为8~15小时，所述高能球磨转速为400~800 r/min。

8.根据权利要求6所述的一种改善钢中硫化锰形貌的改质剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（1）中脱羟溶剂为甲醇、乙醇、丙醇中的一种或几种。

9.根据权利要求6所述的一种改善钢中硫化锰形貌的改质剂的制备方法，其特征在于，所述步骤（3）造形处理的形状为球形或块形或线形。