CN101435044A - 铝电热法冶炼钙铝合金 - Google Patents
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Abstract
本发明是用氧化钙作原料，金属铝作还原剂，用铝电热法冶炼的钙铝合金，用于炼钢脱氧和脱硫。钙铝合金中还可以含锰、铁、镁等元素中的一种或两种或三种。本发明具有节能减排，脱氧效果好，有较好的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本发明是用氧化钙作原料，用铝作还原剂，用铝电热法冶炼钙铝合金，用于炼钢脱氧和脱硫。
背景技术
钙是冶金工业中强脱氧剂、脱硫和还原剂，应用较为广泛。现在钙的制备方法都是用电解法和皮江法，工艺繁杂，高耗能、高污染的产品。生产出的单质钙，纯度高，价格昂贵，而用于炼钢又不需要这么高纯的钙。同时，由于钙蒸气压大、燃点低，在炼钢中不能直接使用。因此，本发明用铝电热法冶炼钙铝合金。
发明目的和任务
本发明是以氧化钙为原料，用金属铝作还原剂，在电炉中冶炼成钙铝合金。
它具有冶炼方法简便，节能减排，价格低。钙铝合金用于炼钢脱氧、脱硫能力强，利用率高，有较好的经济效益和社会效益。
发明内容
铝是强脱氧元素，用铝脱氧化钙中的氧的原理，用铝电热法生产钙铝合金。这种方法很难得到单质钙，由于钙烧点低(850℃)，在高温(1500℃以上)冶炼过程中都氧化和燃烧了。只有把钙以合金化的形式改变它的物理化学性质，得到钙的合金。本发明是用铝作还原剂，铝又是炼钢脱氧的主要元素，所以在用铝还原氧化钙中的氧的同时才使铝和钙形成钙铝合金，钙可含2-55％，铝10-60％。而且从脱氧的机理钙铝合金用于炼钢脱氧能力强，减少钢中三氧化铝夹杂，而渣的熔点低，是一种新型高效的脱氧、脱硫剂。但由于钙铝合金比重小，炼钢脱氧时浮在钢水表面，烧损大，利用率低，为此配加锰5-20％、铁5-60％等元素，增加它的比重，提高合金的利用率。镁也是强脱氧、脱硫元素。本发明用生石灰作原料中就含用部分氧化镁(1-20％)，用铝脱氧化钙中的氧，同时又脱了氧化镁的氧，钙铝合金中必将含有镁的元素。若使钙铝合金中含镁高时，就选用生石灰中含氧化镁的作原料，钙铝合金中可含镁1-10％。
下面通过实施例说明本发明生产工艺。
实施例1——钙铝合金。
原材料配比：生石灰100kg(含CaO 90％)，铝粉(含Al 95％，再生铝也可以)30kg，金属铝50kg。用铝量除了满足氧化钙脱氧需要，同时应考虑钙铝合金中铝的含量计算用铝量。先将铝粉是与石灰粒制成铝石灰球，脱氧效率高。
工艺流程如图1。
钙铝合金化验成分如表1。
表1：
| 元素 | Ca | Al | Fe | Si |
| ％ | 49.83 | 48.34 | 0.91 | 0.85 |
实施例2——钙铝镁合金。
原料配比：生石灰100kg(含CaO80％、MgO15％)，铝粉30kg、金属铝40kg。
工艺流程同实施例1。
钙铝镁合金化学成分如表2。
表2
| 元素 | Ca | Al | Mg | Fe | Si |
| ％ | 54.81 | 39.24 | 3.73 | 0.82 | 0.63 |
实施例3——钙铝锰铁合金
钙铝合金比重轻，加入钢液中烧损大，利用率低，为此把钙铝合金作中间合金，再加入锰、铁或锰铁合金增加比重，提高合金的熔点，延长合金在钢液中的停留时间，提高利用率。锰、铁的含量可根据合金成分和比重需要而配加。
原材料配比：实施例1中的钙铝合金100kg，中碳锰铁(含Mn80％)40kg，钙铝合金冶成后，加入锰铁，送电熔化制成钙铝锰铁合金。
工艺程序见图2。
钙铝锰铁合金化学成分见表3。
表3：
| 元素 | Ca | Al | Mn | Fe | 杂质 |
| ％ | 35.71 | 35.01 | 22.86 | 6.36 | 余量 |
某钢厂在210转炉生产SS400钢种，原用铝锰铁(Al45Mn10)脱氧，每炉加入1000kg。而用本产品每炉加入300kg，不但达到脱氧要求，而且钢水流动性好，没有出现水口结瘤现象，钢材质量达到国标要求，吨钢降低成本2.3元。
实例例4——铝钙铁合金。
对含铝钢，合金中增加铝含量，减少钙含量，配加铁增加比重。
配料比：金属铝100kg、钙铝合金(Ca50Al48)5kg、废钢100kg。
产品化验化学成分见表4。
表4：
| 元素 | Al | Ca | Fe | Si | C |
| ％ | 48.78 | 1.22 | 48.27 | 1.31 | 0.32 |
本发明的钙铝合金为了增加比重，除了加锰、铁之外，还可以加入炼钢的其合金化元素，如：铬、硅、钛等元素。
另外，用本发明的生产工艺还可以加入所含碱土金属钡、锶的用原料重晶石(BaSO4)、天青石(SrSO4)，使钙铝合金中含有碱土金属钡、锶。这些碱土金属对本发明合金脱氧能力和提高钢的质量也是有益的。以％号为质量百分比。
附图说明
图1：钙铝合金(钙铝镁合金)流程图
图2：钙铝锰铁合金流程图
图3：铝钙铁合金流程图
Claims (2)
1、铝电热法冶炼钙铝合金，其特征在于：用氧化钙作原料，金属铝作还原剂，在电炉中冶炼的钙铝合金，它基本含有：钙质量百分比2-55％，铝质量百分比10-60％。
2、根据权利要求1中所述的铝电法冶炼的钙铝合金，其特征在于：基本含有锰质量百分比5-20％、铁质量百分比5-60％、镁质量百分比1-10％中的一种或两种或三种。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102337431A (zh) * | 2011-09-14 | 2012-02-01 | 江苏正达炉料有限公司 | 铝锰钙合金 |
| CN111270119A (zh) * | 2020-02-26 | 2020-06-12 | 江苏海瑞电源有限公司 | 一种钙铝镧钠合金 |
| CN113249549A (zh) * | 2021-05-18 | 2021-08-13 | 鞍钢实业集团有限公司冶金资源再生利用分公司 | 一种用于炼钢的铝锰钙钡镁铁合金及其制作方法 |
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2008
- 2008-09-23 CN CNA2008100133332A patent/CN101435044A/zh active Pending
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