CN100359024C

CN100359024C - 低铝硅钙钡合金及其制取方法

Info

Publication number: CN100359024C
Application number: CNB2005100963359A
Authority: CN
Inventors: 熊光义
Original assignee: Sichuan Yingjing County Special Alloy Factory; ANKANG GUANGDA IRON ALLOY Co Ltd
Current assignee: Sichuan Yingjing County Special Alloy Factory; ANKANG GUANGDA IRON ALLOY Co Ltd
Priority date: 2005-11-10
Filing date: 2005-11-10
Publication date: 2008-01-02
Anticipated expiration: 2025-11-10
Also published as: CN1769502A

Abstract

本发明属于用于钢液终脱氧的硅钙钡合金及其制取方法，提出一种有脱氧能力并且铝含量低的低铝硅钙钡合金及其制取方法。本发明的低铝硅钙钡合金，以硅石、石灰、重晶石、含C≥80%的焦碳、萤石和钢屑为原料，配比混合法加入矿热炉内冶炼，低铝硅钙钡合金元素含量为Si＝50-65%、Ca＝8-16%、Ba＝10-16%、Al＝0.5-1%、S≤0.05%、P≤0.05%、Fe余量。本发明的铝含量低于1%，使用低铝硅钙钡合金脱氧剂对重轨钢的钢液进行终脱氧时，钢液中酸溶铝含量可控制在[Al]≤0.004%，并使用脱氧产物在钢液中形成复合低熔点夹杂物，便于夹杂物在钢液中上浮去除，起到净化钢液的作用。

Description

低铝硅钙钡合金及其制取方法

技术领域

本发明属于用于钢液终脱氧的硅钙钡合金及其制取方法，具体说是涉及低铝硅钙钡合金及其制取方法。

背景技术

目前，在铁合金脱氧剂中，不同程度的含有铝元素，如硅钙钡合金脱氧剂中就含有铝元素.在冶炼硅钙钡合金脱氧剂时，由于原材料中含有AL₂O₃，铝元素的熔点低，并较硅、钙、钡等元素活泼等特性，使合金中的铝含量一般在2％以上。铝元素本身对钢液起到脱氧除渣的作用，但是在冶炼重轨钢时采用铝含量高的合金脱氧剂进行脱氧时会导致钢液中酸溶铝含量过高，易形成高熔点脆性夹杂物，使重轨钢不能达到铁路高速化和强抗疲劳性能的要求。因此，需要冶炼出一种既有较强的脱氧作用，又能使合金中铝的含量低的脱氧剂来满足重轨钢钢液终脱氧的要求。经检索没有查到低铝合金及其制取方法。

发明内容

本发明为克服现有技术之不足，提出一种有脱氧能力并且铝含量低的低铝硅钙钡合金及其制取方法。

本发明为解决技术问题的技术方案是：以硅石、石灰、重晶石、焦碳、钢屑和萤石为原料，通过配比混合法加入矿热炉内冶炼成元素含量为Si＝50-65％、Ca＝8-16％、Ba＝10-16％、AL＝0.5-1％、S≤0.05％、P≤0.05％、Fe余量的低铝硅钙钡合金，原料的重量配比为

硅石 35-45％含SiO₂≥97％

石灰 8-15％含CaO≥90％

重晶石 10-15％含BaSO₄或BaCO₃≥80％

焦碳 30-35％含C≥80％

萤石 3-6％含CaF₂≥80％

钢屑余量含Fe≥95％

本发明制取低铝硅钙钡合金的方法是：以含SiO₂≥97％的硅石、含CaO≥90％的石灰、含BaSO₄或BaCO₃≥80％的重晶石、含C≥80％的焦碳、含CaF₂≥80％的萤石和钢屑为原料，将硅石、石灰、重晶石、焦碳、萤石和钢屑粉碎，按重量比为硅石＝35-45％、石灰＝8-15％、重晶石＝10-15％、焦碳＝30-35％、萤石＝3-6％、钢屑＝余量，取硅石、石灰、重晶石和焦碳混合，再将部分混合料加入预热的矿热炉内熔炼，隔30-80分钟加料一次，在熔炼的合金出炉前10-30分钟向炉内加入萤石；在冶炼过程中应控制炉温≤1800℃，当炉温高于1800℃时，加钢屑降低炉温。熔炼中加萤石作造渣剂来还原[AL]生成炉渣，降低合金中单质铝的含量，同时提高钙的还原率，2-3小时即可正常循环冶炼出低铝硅钙钡合金，其合金的元素含量为

Si	Ca	Ba	AL	S	P	Fe
Si	Ca	Ba	AL	S	P	Fe	50-65	8-16	10-16	0.5-1	≤0.05	≤0.05	余量

铝的化学性质活泼，应严格控制炉温≤1800℃，防止AL₂O₃在高温状态分解形成[AL]，留存在合金中。本发明的合金在冶炼中加入萤石，可还原反应合金中的部分铝，降低合金中的铝含量。

本发明的有益效果是：由于本发明的铝含量低于1％，使用低铝硅钙钡合金脱氧剂对重轨钢的钢液进行终脱氧时，与现有脱氧剂相比的有益效果是：

1、钢液中酸溶铝含量控制在[AL]≤0.004％；

2、使用脱氧产物在钢液中形成复合低熔点夹杂物，便于夹杂物在钢液中上浮去除，起到净化钢液的作用；

3、便于夹杂物的变性处理。

具体实施方式

实施例1

本发明制取低铝硅钙钡合金的方法是：

取SiO₂≥97％的硅石170Kg、CaO≥90％的石灰40Kg、BaSO₄或BaCO₃≥80％的重晶石70Kg和C≥80％的焦碳115Kg，在清洗干净后粉碎、混合，再将部分混合料加入炉内温度为1400℃的矿热炉内熔炼，隔30分钟加料一次。在混合料熔炼出炉前20分钟加CaF₂≥80％的萤石15Kg作造渣剂来还原铝生成炉渣，当炉温高于1800℃时，加Fe≥95％的钢屑降低炉温；2小时即可正常循环冶炼出本发明的低铝硅钙钡合金，其合金的元素含量为

Si	Ca	Ba	AL	S	P	Fe
Si	Ca	Ba	AL	S	P	Fe	51.52	8.65	15.89	0.56	0.045	0.010	余量

实施例2

本发明制取低铝硅钙钡合金的方法是：

取SiO₂≥97％的硅石210Kg、CaO≥90％的石灰40Kg、BaSO₄或BaCO₃≥80％的重晶石50Kg和C≥80％的焦碳160Kg，在清洗干净后粉碎、混合，将部分混合料加入炉内温度为1400℃的矿热炉内熔炼，隔30分钟加料一次，在混合料熔炼出炉前30分钟加CaF₂≥80％的萤石15Kg。当炉温高于1800℃时，加Fe≥95％的钢屑降低炉温；2小时即可正常循环冶炼出本发明的低铝硅钙钡合金，其合金的元素含量为

Si	Ca	Ba	AL	S	P	Fe
Si	Ca	Ba	AL	S	P	Fe	64.55	8.21	10.82	0.88	0.039	0.009	余量

实施例3

本发明制取低铝硅钙钡合金的方法是：

取SiO₂≥97％的硅石170Kg、CaO≥90％的石灰70Kg、BaSO₄或BaCO₃≥80％的重晶石50Kg和C≥80％的焦碳150Kg，在清洗干净后粉碎、混合，将部分混合料加入炉内温度为1400℃的矿热炉内熔炼，隔30分钟加料一次，在混合料熔炼出炉前10分钟加CaF₂≥80％的萤石25Kg。当炉温高于1800℃时，加Fe≥95％的钢屑降低炉温。2小时即可正常循环冶炼出本发明的低铝硅钙钡合金，其合金的元素含量为

Si	Ca	Ba	AL	S	P	Fe
Si	Ca	Ba	AL	S	P	Fe	52	15.1	10.87	0.95	0.048	0.012	余量

本发明所说低铝硅钙钡合金是指硅钙钡合金中的铝元素含量低于1％的合金。

本发明低铝硅钙钡的制取方法实施例使用的矿热炉为2000KVA或3200KVA矿热炉，原料在冶炼前，将硅石、石灰、重晶石、焦碳和萤石粉碎，粒度为50-120mm，钢屑粉碎的粒度为100-8000mm。在冶炼过程中加萤石作造渣剂来还原合金中的铝生成炉渣，降低合金中单质铝的含量，还能加强对炉渣的处理，使炉渣排除炉外，延长炉况生产周期，同时提高钙的还原率，操作方便，技术可靠。

Claims

1一种低铝硅钙钡合金，以含SiO₂≥97％的硅石、含CaO≥90％的石灰、含BaSO₄或BaCO₃≥80％的重晶石、含C≥80％的焦碳、含CaF₂≥80％的萤石和钢屑为原料，其特征在于，按重量比为硅石＝35-45％、石灰＝8-15％、重晶石＝10-15％、焦碳＝30-35％、萤石＝3-6％、钢屑＝余量，通过配比混合法加入矿热炉内冶炼，低铝硅钙钡合金元素含量为Si＝50-65％、Ca＝8-16％、Ba＝10-16％、AL＝0.5-1％、S≤0.05％、P≤0.05％、Fe余量。

2一种低铝硅钙钡合金的制取方法，其特征在于，以含SiO₂≥97％的硅石、含CaO≥90％的石灰、含BaSO₄或BaCO₃≥80％的重晶石、含C≥80％的焦碳、含CaF₂≥80％的萤石和钢屑为原料，先将硅石、石灰、重晶石、焦碳、萤石和钢屑粉碎，按重量比为硅石＝35-45％、石灰＝8-15％、重晶石＝10-15％、焦碳＝30-35％、萤石＝3-6％、钢屑＝余量，取硅石、石灰、重晶石和焦碳混合，再将部分混合料加入预热的矿热炉内熔炼，隔30-80分钟加料一次，在熔炼的合金出炉前10-30分钟向炉内加入萤石；当炉温高于1800℃时，加钢屑降低炉温，2-3小时即可正常循环冶炼出低铝硅钙钡合金，其合金的元素含量为Si＝50-65％、Ca＝8-16％、Ba＝10-16％、AL＝0.5-1％、S≤0.05％、P≤0.05％、Fe余量。

3根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在将硅石、石灰、重晶石、焦碳、萤石和钢屑粉碎前，先将所用的原料清洗干净。