[发明专利]一种氧化物冶金工艺

说明书

本发明公开了一种氧化物冶金工艺，属于炼钢技术领域。具体步骤为：取适量氧化物粒子溶于无水乙醇中，在搅拌状态下加入钛酸四丁酯，然后在恒温水浴中搅拌至溶剂完全挥发后，干燥、煅烧，之后随炉冷却至室温，再将粉末放入石墨模具中，进行放电等离子烧结，控制升温速率以及保温时间，且在烧结时通Ar保护，并施加单轴向力，烧结完成随炉冷却，获得复合粉末块体；随后对其进行切割、打磨抛光，最后加入到钢液中以实现氧化物粒子在钢中的有效加入和弥散分布。采用本发明方法可以利用非金属夹杂物TiO₂与钢液之间的润湿性和反应性，从而更有效的将氧化物粒子引入到钢液中，起到氧化物冶金的作用，解决了氧化物粒子在钢液中发挥作用较弱的问题。

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，更具体地说，涉及一种氧化物冶金工艺。

背景技术

在炼钢过程中，其钢液中含有一定量的夹杂物，通常认为夹杂物对于钢材而言，会影响其性能，应当尽可能的除去，从而获得“纯净”的钢水；但是在实际生产过程中，不可能百分之百的将钢液中的夹杂物除去，此外，随着钢中夹杂物含量的不断降低，其除去成本也会越来越高，从而导致生产成本增加，不利于实际生产使用。

氧化物冶金是炼钢、材料领域全新的观点，是指利用炼钢过程中生成的尺寸细小、弥散分布、成分可控的氧化物夹杂作为硫化物、氮化物等异相析出形核点，以改变钢的组织和晶粒度，使钢材具有优异的韧性、较高的强度尤其是优良的焊接性能，使钢中传统的夹杂物变害为利。

为了进一步提高钢的性能，可以向钢中添加氧化物粒子，通过氧化物粒子进行氧化物冶金从而改善钢液，现有技术中主要是以合金或者直接向钢液中加入氧化物，但是，这这两种添加效果并不是太好，尤其是向钢液中加入直接加入氧化物，一般都通过外力将氧化物送至钢液中，如通过喷丸、喂丝、冲包法、或以气体为载体，但是此种方法添加的氧化物会上浮至渣钢界面处，从而无法在钢液中分散开，失去了加入相应作用，因而，亟需对其进行改进。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中氧化物粒子在钢液中发挥作用较弱的问题，提供了一种氧化物冶金工艺；本发明采用液相包裹技术，在氧化物粒子外部包裹有TiO₂前驱体，之后对其进行研磨、煅烧，使得氧化物粒子外部包裹有TiO₂，从而形成双氧化物复合核壳结构，在加入钢液后，利用外部TiO₂壳层与钢液的润湿性、反应性，将氧化物粒子有效的加入至钢液中；后续将粉体进行烧结成块，从而更加有利于将氧化物加入钢液中，便于氧化物粒子在钢液发挥氧化物冶金的作用。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种氧化物冶金新工艺，其过程为：

步骤一、用液相沉积的方法使得氧化物粒子外部包裹有TiO₂前驱体；

步骤二、将包裹有TiO₂前驱体的氧化物粒子进行干燥、研磨；

步骤三、将研磨后的粉体放入加热炉中进行煅烧，后随炉冷却；

步骤四、在烧结机中对煅烧后的粉末进行烧结，获得复合粉末块体；

步骤五、将复合粉末块体打磨抛光，随后加入到钢液中。

作为本发明的更进一步改进，所述步骤一中，首先将氧化物粒子分散于无水乙醇中，之后在搅拌的状态下加入钛酸四丁酯；当溶剂挥发完后，获得外部包裹有TiO₂前驱体的氧化物粒子。

作为本发明的更进一步改进，所述步骤一中，整个反应过程在三口烧瓶中进行，且三口烧瓶处于恒温水浴中。

作为本发明的更进一步改进，所述步骤一中，水浴温度控制在65℃-75℃。