CN100406581C - 炼钢用的微低碳低硅、低磷、低硫的Al-Mg-Fe合金 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种炼钢用的微低碳低硅、低磷、低硫的Al-Mg-Fe合金，作为炼钢终脱氧剂，用于低碳、低硅、低硫钢和要求酸溶铝(Als)钢的生产，按重量百分比计，其成分是：Al 20-85，Mg 1-20，C≤0.02，Si≤1.0，P≤0.02，S≤0.02，Fe余量。本发明是用工频炉熔炼而成的产品，该产品用作脱氧剂，比重大，不粉化，脱氧脱硫效果非常好、稳定，合金元素收得率高。脱氧后钢水流动性好，自流率开浇率高，水口不结瘤，连铸浇钢罐数多，生产作业率高。脱氧产物容易上浮，夹杂物总量减少，细化晶粒，机械性能有所提高，钢材质量好，使用寿命高，社会效益好。

Description

炼钢用的微低碳低硅、低磷、低硫的Al-Mg-Fe合金

技术领域

本发明涉及冶金领域炼钢用的铁合金，具体为一种炼钢用的微低碳低硅、低磷、低硫的Al-Mg-Fe合金。

背景技术

有些钢厂生产低碳低硅、低磷、低硫的钢种很多，但是由于原材料质量不好，特别是炼钢用的钢水成分波动太大，尤其是钢水P、S过高，这给转炉炼钢成分控制带来很大的困难和问题，钢种炼成率低。有时钢炼出来了，但一加脱氧剂进行脱氧合金化，往往造成钢种C、Si、P、S全不合格，是因脱氧剂的成分不合格造成，特别是C、Si、P、S不是微低量的。

铝对氧具有很大的亲和力，作为炼钢的脱氧剂，它得到了广泛的应用，铝可以用于钢的脱氧和细化晶粒，调整奥氏体晶粒生长，从而提高钢的塑性和韧性，可以降低钢锭或钢坏产生皮下气泡的可能性，而结晶细化可提高钢材纵向的冲击韧性。但是由于铝的比重轻、熔点低、易烧损，用铝脱氧收得率较低，对资源造成了很大的浪费，在空气中和钢渣中的氧的作用下，近70-90％的铝被氧化，因而钢中残余的铝既低也不稳定。镁是一种脱氧剂，特别是钢液脱硫的最佳原料，但由于镁有很高的蒸汽压，极易汽化而燃烧，所以直接用于炼钢的脱氧和脱硫都很困难。铝与镁是炼钢最为理想的脱氧和脱硫剂，特别是将铝和镁共同使用时，它们有明显的协同效应，从而有良好的脱氧、脱硫效果。但由于其熔点低、易燃、比重小等使其难以直接加入到钢液中，不能直接用于炼钢的脱氧和脱硫，影响其在实际中的应用。而将铝镁作制成合金，其比重仍然较轻，熔点仍然比较低，因此还需要采特殊的投加办法，给生产带来麻烦。

发明内容

针对上述不足之处，本发明的目的在于提供一种炼钢用的微低碳低硅、低磷、低硫的Al-Mg-Fe合金，解决现有技术中存在的终脱氧效果不好的问题，作为炼钢终脱氧剂，不需要对钢再进行精炼，提高钢的质量，降低成本，适用于冶炼要求Als和低C、低P、低S的钢种。

本发明的技术方案是：

一种炼钢用的微低碳低硅、低磷、低硫的Al-Mg-Fe合金，按重量百分比计，Al 20-85，Mg 1-20，C≤0.02，Si≤1.0，P≤0.02，S≤0.02，Fe余量。

所述的炼钢用的微低碳低硅、低磷、低硫的Al-Mg-Fe合金，按重量百分比计，较佳成分为：Al 55-60，Mg 5-15，C≤0.02，Si≤1.0，P≤0.02，S≤0.02，Fe余量。

铝与氧有强的亲和力，铝在钢中有脱氧、定氮、细化晶粒的作用，抑制低碳钢的时效，提高钢在低温下的韧性，作为合金加入钢水中，提高钢的抗氧化性，提高渗氮钢的耐磨性和疲劳强度等。镁是一种强脱氧剂、脱硫剂，镁元素转变为气相和金属液的沸腾有助于除气和金属夹杂物的凝聚和排除，镁等元素以合金加入钢液，每个元素的蒸汽压、密度、熔点都发生了改变，各元素的作用都得到增强，改变夹杂物的形态，夹杂物容易上浮，降低了夹杂物的总量，提高利用率和脱氧脱硫的效果，细化晶粒，钢的质量得到提高，钢厂使用感到效果好。

本发明的有益效果是：

1、本发明脱氧剂比重比较大、不粉化，容易储存。

2、本发明脱氧剂使用后，使钢水流动性好，自流率和开浇率高，钢水中夹杂物易排出，不会造成水口结瘤，连铸不断流，生产作业率高。

3、本发明脱氧、脱硫效果好，脱氧稳定，各合金元素收得率高，降低吨钢成本。

4、本发明钢中溶解氧含量低，夹杂物总量大大减少，钢质纯净。

5、本发明脱氧剂可以改变夹杂物形态，细化晶粒，机械性能有所改善，钢材使用寿命提高。

6、本发明脱氧剂使用方便。

具体实施方式

一、微低碳低硅、低磷、低硫的Al-Mg-Fe合金(脱氧剂)的理化指标

名称	Al(wt％)	Mg(wt％)	C(wt％)	Si(wt％)	P(wt％)	S(wt％)	Fe(wt％)	比重(g/cm<sup>3</sup>)	熔点(℃)	粒度(mm)
												20-85	1-20	≤0.02	≤1.0	≤0.02	≤0.02	余量	3.45-4.16	846-983	30-60

二、制造过程

本发明用1.0^T或1.5^T工频电炉熔炼，原材料按重量百分比(％)：铝锭20-85％，镁锭1-20％，废钢边角料1-75％。选料按比例精心配制，放在工频炉中进行冶炼，冶炼后期取样分析，成分不合格进行调整，成分合格后打渣、出炉，按规格要求铸成小锭，再按标准取样做全面分析，全部合格后入库、包装、送货。

三、使用情况

本发明可以在40^T、100^T、150^T、170^T转炉上进行试用，冶炼钢种很多，沸腾钢、半镇静钢、镇静钢、合金钢都可以使用，如A、B、DH36、AH32、DH36等等，因为这种终脱氧剂比重大，脱氧度好，Al的收得率高，满足钢中对Als的要求，同时也满足钢种对C、P、S的成份要求。

四、应用

本发明适用于冶炼低碳、低硅、低磷、低硫的钢种和有特殊要求的钢种生产上。

本发明适用于要求酸溶铝(Als)含量的钢种，一般要求Als含量为0.006％-0.021％。

实施例1(重量百分比)

Al 55，Mg 5，C 0.018，Si 0.9，P 0.014，S 0.015，Fe余量。

将上述合金用于造船钢B的终脱氧剂，在钢水出到大罐1/4时加入合金：Mn-Fe、Si-Fe、Si-Mn，加入次序按弱、中、强，最后加终脱氧剂Al-Mg-Fe合金，到钢水出到大罐3/4时一定要加完。一定要做到挡渣出钢，见渣抬炉，防止高FeO的渣子进入大罐中，降低脱氧合金化的效果。

本实施例冶炼造船钢B的成分是：

C(wt％)	Mn(wt％)	Si(wt％)	P(wt％)	S(wt％)	Fe(wt％)	钢中氧含量
							0.19	0.84	0.27	0.026	0.018	余量	30ppm

钢材性能：

晶粒度	屈服强度(kg/mm<sup>2</sup>)	抗拉强度(kg/mm<sup>2</sup>)	延伸率(％)
				8-9.5级	24.5	47.8	44.8

实施例2

与实施例1不同之处在于：(重量百分比)

Al 57，Mg 10，C 0.018，Si 0.7，P 0.018，S 0.017，Fe余量。

实施例3

与实施例1不同之处在于：(重量百分比)

Al 60，Mg 15，C 0.017，Si 0.8，P 0.015，S 0.019，Fe余量。

实施例4

与实施例1不同之处在于：(重量百分比)

Al 20，Mg 20，C 0.019，Si 0.8，P 0.012，S 0.014，Fe余量。

实施例5

与实施例1不同之处在于：(重量百分比)

Al 85，Mg 1，C 0.016，Si 0.6，P 0.015，S 0.016，Fe余量。

本发明在终脱氧使用时，吨钢水加入量为1.3-1.6kg/t，与现有技术相比，成本大大降低。而现有技术中，脱氧剂中C、P、S含量高，影响钢的质量和增加处理时间，加大炼钢成本，同时合金中的镁含量偏低，影响脱氧效果；如果镁含量超过20wt％时，冶炼生产难度增大。本发明终脱氧剂使用操作方便，脱氧效果好，合金收得率高，钢种炼成率高，钢质量好，并降低钢中的溶解氧，减少钢中非金属夹杂物，细化晶粒，提高钢的内在质量及使用寿命，满足用户的需求，又起到提质降耗的作用。

Claims (2)

1.一种炼钢用的微低碳低硅、低磷、低硫的Al-Mg-Fe合金，其特征在于：按重量百分比计，Al 20-85，Mg 1-20，C 0.016-0.019，Si≤1.0，P≤0.02，S≤0.02，Fe余量。

2.按照权利要求1所述的炼钢用的微低碳低硅、低磷、低硫的Al-Mg-Fe合金，其特征在于按重量百分比计，Al 55-60，Mg 5-15，C 0.016-0.019，Si≤1.0，P≤0.02，S≤0.02，Fe余量。