CN100408700C - 硅钡钙锰镁铁合金及其制备方法和用途 - Google Patents

硅钡钙锰镁铁合金及其制备方法和用途 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种新的用于炼钢用的合金，该合金由以下重量百分比的成分组成：硅20～60%，钡5～35%，钙1～16%，镁1～16%，锰1～50%，余量为Fe及不可避免杂质。该合金可采用常规的碳还原法或重溶法制备得到。试验证实，采用本发明合金所冶炼的钢材，其氧和硫的含量明显降低，并且钢材的机械性能也明显有所改善。

Description

硅钡钙锰镁铁合金及其制备方法和用途
技术领域
本发明涉及一种合金，尤其涉及一种用于炼钢脱氧和合金化的硅钡钙锰镁铁合金及其制备方法，属于冶金领域。
背景技术
专利号为ZL 03111473.3的专利公开了一种用于炼钢脱氧和合金化的硅钡钙锰铁合金，该合金可使钢液脱氧和合金化一步完成，同时也具有一定的脱氧和脱硫效果，但该合金在使用中存在以下缺陷有待克服：其脱氧和脱硫的能力有待提高，所冶炼的钢中存在较多的杂质、钢材的机械性能也有待提高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种脱氧和脱硫效果好、能够提高钢材机械性能的一种合金。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术途径来实现的：一种用于炼钢脱氧和合金化的合金，由以下重量百分比的原料制成：
硅(Si)20～60％，钡(Ba)5～35％，钙(Ca)1～16％，镁(Mg)1～16％，锰(Mn)1～50％，余量为Fe及不可避免杂质。
优选为：硅(Si)30～50％，钡(Ba)10～25％，钙(Ca)1～10％，镁(Mg)1～10％，锰(Mn)5～40％，余量为Fe及不可避免杂质。
更优选为：硅(Si)35％，钡(Ba)12％，钙(Ca)4％，镁(Mg)4％，锰(Mn)15％，余量为Fe及不可避免杂质。
本发明合金中添加了1～30wt％的镁，镁化学活性强，与钢中氧和硫的结合能力很强，能形成稳定的化合物，脱氧效果稳定、波动性小，所以本发明合金的脱氧和脱硫能力与现有硅钡钙锰铁合金相比有明显提高；此外，镁尚具有提高钢材结晶组织的均匀度、细化晶粒、降低夹杂物总量的作用，所以采用本发明合金所冶炼的钢材具有良好的综合机械性能。
本发明所用到的原料可选用以下矿石：硅石(SiO2＞98％)、石灰(CaO＞82％)、重晶石(BaCO3＞91％)、白云石(MgO＞16％)、锰矿石(含Mn45～60％)、刚屑。
本发明合金可采用常规的碳还原法或重溶法制备。
碳还原法：将原料按比例投入矿热炉中还原冶炼而成，还原剂为煤和焦碳。
重溶法：将硅钡钙锰铁和镁在中频电炉中加热重熔而成。
以下通过实施例进一步阐明本发明的有益效果，应该理解的是，这些实施例仅用于例证的目的，决不限制本发明的范围。
具体实施方式
[实施例1]
取硅石(SiO2＞98％)175kg、重晶石(BaCO4＞91％)30kg、石灰10kg(CaO＞82％)、锰矿石80kg和刚屑20kg混匀后与金属镁18kg分批加入中频电炉内经40～70分钟冶炼化料，在1700℃下冶炼110分钟，经除渣出炉即得。所得产品中各组分的百分含量为：硅(Si)35％，钡(Ba)12％，钙(Ca)4％，镁(Mg)6％，锰(Mn)15％，余量为Fe。
[实施例2]
取硅石(SiO2＞98％)130kg、重晶石(BaCO4＞91％)15kg、石灰5kg(CaO＞82％)、锰矿石18kg和刚屑20kg混匀后与金属镁4kg分批加入中频电炉内经40～70分钟冶炼化料，在1700℃下冶炼110分钟，经除渣出炉即得。所得产品经化验：硅(Si)22％，钡(Ba)5％，钙(Ca)1％，镁(Mg)1％，锰(Mn)2％，余量为Fe。
[实施例3]
取硅石(SiO2＞98％)200kg、重晶石(BaCO4＞91％)80kg.石灰60kg(CaO＞82％)、锰矿石100kg和刚屑10kg混匀后与金属镁45kg分批加入中频电炉内经40～70分钟冶炼化料，在1700℃下冶炼110分钟，经除渣出炉即得。所得产品经化验：硅(Si)58％，钡(Ba)35％，钙(Ca)15％，镁(Mg)15％，锰(Mn)45％，余量为Fe。
[试验例]本发明合金用于炼钢的应用效果试验
一、试验材料
1、供试样品：本发明实施例1所制备的合金。
2、对照样品：硅钡钙锰铁合金。
3、冶炼钢种：71锰钢
二、试验方法及结果
在71锰钢上进行终脱氧和合金化对比试验。将供试样品和对照样品100kg
分别加入到炉中对71锰钢进行终脱氧和合金化。试验结果如下：
Figure C20051008030700051
注：产品1为采用供试样品冶炼71锰钢所得到的钢材；产品2为采用对照样品冶炼71锰钢所得到的钢材；
试验结果证明：采用本发明合金用于锰钢的终脱氧和合金化，其脱氧和脱硫的效果要明显优于采用硅钡钙锰铁合金的脱氧、脱硫效果，并且产品的机械性能与对照产品相比也有明显改善。

Claims (4)

1. 一种用于炼钢的合金，其特征是由以下重量百分比的成分组成：
硅20～60％，钡5～35％，钙1～16％，镁1～16％，锰1～50％，余量为Fe及不可避免杂质。
2. 按照权利要求1的合金，其特征是各原料的重量百分比是：
硅30～50％，钡10～25％，钙1～10％，镁1～10％，锰5～40％、余量为Fe及不可避免杂质。
3. 按照权利要求2的合金，其特征是各原料的重量百分比是：
硅35％，钡12％，钙4％，镁4％，锰15％、余量为Fe及不可避免杂质。
4. 权利要求1-3所述的任一合金在炼钢中的用途。
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