[发明专利]一种用于炼钢过程脱硫的含镁低碳锰铁合金及其制备方法

说明书

本发明公开冶金领域，尤其涉及一种含镁低碳锰铁合金的制备方法，其步骤如下：S1:对浇注的模具进行清洗，在模具内壁涂刷耐热润滑涂层；S2:对润滑涂层进行烘干；S3:在模具的底部放置镁粒，在镁粒的上表面再放置铝粒4；S4:在模具的内部，铝粒4的上方放置钢丝网；S5:将模具的上模与底模对正、固定；S6:对模具的内部注入氩气；可减少浇注过程的合金烧损；S7:将低碳锰铁合金钢水以以高于液相线温度60‑100℃浇注到模具内，S8:浇注时间控制在2分钟内，注射到模具的注液口后停止；S9:模具内的注射钢水自然凝固后拆开模具，取出铸锭，可直接使用或者破碎后使用该含镁低碳锰铁合金的制造工艺简单，与现有铁合金冶炼工艺衔接，节能、高效、制造成本低。

技术领域

本发明涉及铁合金精炼技术领域，具体涉一种用于炼钢冶炼可脱硫的低碳锰铁及其制备方法。

背景技术

低碳锰铁是指含碳量低于0.7％的锰铁合金，低碳锰铁广泛应用于炼钢生产过程中各种优质结构钢、工具钢、高强钢、耐磨钢等洁净钢的合金添加剂。低碳锰铁在钢铁工业使用量极大，每年需求量在100万吨以上。金属镁是一种公认炼钢工业的最为理想的脱氧、脱硫剂，但镁的密度小(1.73g/cm3)、沸点低(1090℃)、溶解度低，蒸汽压高，且极易燃烧，很难加入钢液中。采用镁元素在炼钢过程进行脱硫的关键在于镁元素的加入方式。

在炼钢过程，如果直接加入金属镁，镁的密度远远小于熔化的钢水密度(6.9-7.1g/cm3)，镁会漂浮在钢水表面燃烧失效。虽然钢包底吹喷镁粉的方法也可以实现脱硫，但是镁粉是易燃易爆产品，保存难度大，生产成本昂贵，需要专用的加入设备，因此工业生产的应用并不多，由此可见，现有技术存在缺陷，有待改进。

发明内容

发明人通过研究发现：目前，在钢铁工业生产中，钢包脱硫方法之一是在LF精炼石灰造泡沫渣实现扩散脱硫，这种脱硫方式对钢包钢水的中上层的脱硫效果较好，对于钢包下层钢水的脱硫，由于扩散缓慢性，需要足够的LF精炼时间，势必增加冶炼时间及成本。如果可以将镁加入钢包底部，在镁上浮过程实现脱硫，不仅脱硫效率高，而且节省时间及电耗，具有广阔的市场应用空间及市场价值。

钢包脱硫方法之二，专利号为CN 101906563的专利中公布一种“用于炼钢脱氧、脱硫的镁铝锰铁合金及其制备方法”，采用电磁感应电炉分部依次加入铝、镁、锰铁的方法，制备出一种含Mg 2～10％，Al 40～55％，其余为锰铁的镁铝锰铁合金，用于炼钢工业生产，取得较好的脱氧、脱硫效果；但是用的方法需采用感应电炉装熔化的锰铁，增加能源消耗，与目前的锰铁合金生产工艺难以匹配，增加制造成本；采用该方法生产的镁铝锰铁合金中，Al元素的含量高达40-50％。在一些严格控制Al含量的特种钢(如帘线钢等钢种)，镁铝锰铁合金的合金加入量受限或者无法使用。该专利制备的镁铝锰铁合金中Al含量高，制备的合金密度低于钢水密度，加入钢包后会漂浮在钢包表面，实际上脱氧、脱硫效果可能有限。该专利的这些不足及缺点，可能限制在钢铁工业的大规模使用。

鉴于以上技术问题中的至少一项，本公开提供了一种用于炼钢过程脱硫的含镁低碳锰铁合金及其制备方法，制备过程与锰合金冶炼行业直接衔接，避免合金二次熔化，制造成本低，更加适合于钢铁工业的使用。

根据本公开的第一方面：提供一种含镁锰铁合金，含镁锰铁合金的化学成分(重量％)为：Mg为2-8％，Al为1-5％，其余为锰铁合金，Mn含量为70-90％，C含量≤0.4％；其中Al和Mg的总含量不超过10％。

根据本公开的第二方面：一种含镁低碳锰铁合金的制备方法，其步骤如下：

S1:对浇注的模具进行清洗，在模具内壁涂刷耐热润滑涂层；

S2:对润滑涂层进行烘干；

S3:在模具的底部放置镁粒3，在镁粒3的上表面再放置铝粒4；

S4:在模具的内部，铝粒4的上方放置钢丝网6；

S5:将模具的上模1与底膜2对正、固定；