CN100335660C - 铁芯铝及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

一种铁芯铝制备方法，第一步配料：(1)铁芯、工业纯铝；(2)用0.1mm铝箔将铁芯包裹扎实，扎口高度3-5mm；(3)烘烤合金铸铁模具至150～200℃；第二步熔化铝及铁芯设定：(1)按将铝锭投入坩锅中加热至710～730℃，使其熔化；(2)将铝箔包裹的铁芯扎口朝下放入合金铸铁模具中央，使其包裹的铁芯距铸模底有一定高度；第三步浇铸：(1)将铝液浇铸于已准备好带铁芯的合金铸铁模具中，常温冷却；(2)人工脱模。本发明为钢铁冶金行业提供一种既有高效脱氧能力，又可作为钢中铝元素配入，能迅速穿透钢水进行高效脱氧的新一代脱氧剂产品。

Description

铁芯铝及其制备方法
技术领域
本产品铁芯铝属于铁合金炉料范畴，主要用作钢铁冶炼中的脱氧剂，其制备方法属于铝铁合金冶炼技术领域。
众所周知，炼钢是高温下的氧化—还原反应。钢料在熔化过程中会有不同程度的氧化，同时钢中的氧含量也会因钢料的氧化而急剧升高，使得精炼过程配入钢中的合金元素会大量损耗，不仅增加了炼钢成本，浪费资源，同时也因钢中氧含量过量直接影响产品质量。长期以来，为了降低钢中的氧含量，一般采用纯铝脱氧，铝元素的配入也采用加入纯铝，而由于纯铝的比重轻，加入后不易进入钢水中，大部分会在钢水表面烧损，降低了经济效益，钢中的铝含量也较难以控制。为此，国内外有关专家开始研究新型的复合脱氧产品，有中国专利申请号为92111900.3所提供的“硅铝钡锶铁合金”；中国专利申请号92107299.6所提供的“铝锰复合脱氧剂”；前苏联申请号为SU418549所提供的“钢脱氧熔合的合金”；这些产品因其成份中含有较多量的硅或锰，所以在使用过程中受到许多限制，中国专利申请号为94111237.3“用于铝镇静钢脱氧的铝铁合金及其制备方法”为铝铁合金产品进入钢水脱氧剂序列创造了条件，但铝铁合金产品是铝铁两种金属元素的简单混合，其产品含铝量为40％，含铁量为58％，虽解决了纯铝比重轻、作脱氧时不易进入钢水中会在钢水表面烧损的矛盾，又因铝铁自身会氧化，使铝铁合金产品易松散粉化、抗冲击性能差，运输、仓储、投料过程中会有许多小颗粒产生，形成计量偏差和铝收得率低的新的矛盾。而我公司研究出的产品是既解决了铝铁脱氧剂的比重问题，同时又克服上述产品新矛盾的新一代脱氧剂
发明目的和内容
本发明的目的是为钢铁冶炼行业提供一种既有高效脱氧能力，又可作为钢中铝元素配入，能迅速穿透钢水进行高效脱氧的新一代脱氧剂产品，以解决现有技术的不足。
本发明的内容是：彻底改变了铝铁合金产品是铝铁熔合(混合)的物质结构，将熔化的纯铝包裹在按比例要求设定大小的铁芯构成外围四周是纯铝，中心是铁(见说明书附图)，铝铁两金属只接触不混合的新一代铝铁脱氧剂。
本发明铝铁脱氧剂产品的成份重量百分比的范围是：
铝：40-80  碳：≤0.15  硅：≤0.3  铜：≤0.05  铁：59-19  余量杂质。
本发明铝铁脱氧剂产品的重量百分比典型的3个组合是：
(1)铝：42  铁：57  碳：≤0.15  硅：≤0.3  铜：≤0.05  余量杂质
(2)铝：58  铁：41  碳：≤0.15  硅：≤0.3  铜：≤0.05  余量杂质
(3)铝：66  铁：33  碳：≤0.15  硅：≤0.3  铜：≤0.05 余量杂质
可按使用者要求来改变铝与铁的百分比例，也可选择优质的铁芯来降低碳等杂质的含量。
本发明的核心是产品的铁芯在纯铝块的中心位置，纯铝完全四周包住铁芯的制备方法：
本发明的制备方法依次是：1.配料  2.熔化铝及铁芯设定  3.浇铸三个步骤进行：
1、配料
(1)准备好按产品(典型铝铁百分比例)要求的铁芯，工业纯铝；
(2)用0.1mm铝箔将铁芯包裹扎实，扎口高度约3-5mm；
(3)烘烤合金铸铁模具至150-200℃。
2、熔化铝及铁芯设定
(1)将铝锭投入坩埚中加热至710-730℃，使其完全熔化；
(2)将铝箔包裹的铁芯扎口朝下放入合金铸铁模中央，使被包裹的铁芯距铸模底有一定高度。
3、浇铸
(1)将铝液浇铸于已准备好带铁芯的合金铸铁模具中，常温冷却；
(2)人工脱模；
(3)清理、包装出厂。
本发明的要点特征是：铝液浇铸时高温液态铝有水力学特性，利用高温液态铝的冲力反弹、物体与物体间的张力和液态铝的浮力，同时作用在有铝箔包裹的铁芯上迅速形成铁芯向上的综合升力，由于高温的液态铝迅速熔化同一种金属铝箔，当铝箔被熔化的一瞬间液态铝与铁芯接触导致接触边的液态铝急剧降温、黏度增大，而将带有升力的铁芯托在了中央不沉底，这样一来浇铸成型后的产品就是完全把铁芯包围在铝块的中央了。
浇铸模采用合金铸铁模，生产典型产品铸模内腔显棱台体，底边长为32mm，高32mm，上边长为25mm，可根据产品(铝铁重量百分比)要求来改变铸模的内腔棱台体的尺寸大小，采用敞开式浇铸。
按以上实例(典型组合)制造的铝铁脱氧剂产品，其铝的重量百分比为58％，碳≤0.15，硅≤0.3，铜≤0.05，铁≤41％，余量为杂质。

Claims (1)

1、一种铁芯铝制备方法，其特征在于，制备方法依次是配料、熔化铝及铁芯设定、浇铸三个步骤：
1)配料
(1)铁芯、工业纯铝；
(2)用0.1mm铝箔将铁芯包裹扎实，扎口高度3-5mm；
(3)烘烤合金铸铁模具至150～200℃；
2)熔化铝及铁芯设定
(1)将铝锭投入坩锅中加热至710～730℃，使其熔化；
(2)将铝箔包裹的铁芯扎口朝下放入合金铸铁模具中央，使其包裹的铁芯距铸模底有一定高度；
3)浇铸
(1)将铝液浇铸于已准备好带铁芯的合金铸铁模具中，常温冷却；
(2)人工脱模。
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