CN102212649B

CN102212649B - 一种硅基炼钢复合脱氧剂的铁合金及其制备方法

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Publication number: CN102212649B
Application number: CN2011100946819A
Authority: CN
Inventors: 谢廷声
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-04-15
Filing date: 2011-04-15
Publication date: 2012-11-07
Anticipated expiration: 2031-04-15
Also published as: CN102212649A

Abstract

本发明的一种用于炼钢硅基复合脱氧剂的铁合金，属于冶金材料领域。在硅基复合脱氧剂的铁合金中含有钾、钠中的一种或两种，从而提高硅基复合脱氧剂的铁合金在炼钢中的的脱氧能力和脱硫能力。该产品具有脱氧、脱硫能力强，而且产量高的特点，合金密度強，增強合金抗粉化能力目。又能提高钢的质量，降低炼钢成本，有较好的经济效益和社会效益。

Description

一种硅基炼钢复合脱氧剂的铁合金及其制备方法

一、技术领域

本发明属于冶金材料领域，是炼钢的脱氧脱硫剂。

二、技术背景

炼钢必须脱氧。炼钢脱氧剂根据钢种不同，所用脱氧剂也不同。总体上可分为两大类：一类是铝系脱氧剂如：铝铁、铝锰铁、铝镁铁等铝基复合铁合金。它们是以铝为主，不含硅或低硅；另一类是硅系脱氧剂如：硅铝铁、硅铝钡铁、硅钡钙铁、硅铝钡钙铁、稀土硅钙铁等多元复合脫氧的铁合金。它们是以硅为主，含有铝、碱土、稀土等元素。在诸多硅基系列复合铁合金中，都没有含脱氧和脱硫能力极强钾和钠。其主要原因是这个两个元素比重轻，熔点低、燃点低的轻金属。化学性质十分的活泼，极易燃烧和爆炸等理化性质。虽然钾和钠具有极强的脱氧、脱硫能力，在炼钢中不制成合金也是无法用的。目前，在冶金工业中用钾、钠作难还原金属的制取。如钛、锆等的还原剂。钠作硅合金的变质剂，使硅合金共晶变成细小纤维结构，从而提高硅合金強度和塑性。

三、发明内容

本发明目的是在硅基脱氧剂的铁合金中，添加钾或钠或钾钠元素；制成含钾、钠的硅基复合铁合金的脱氧剂。钾和钠不但自身具有极强的脱氧、脱硫能力，根据脱氧机理，它们与其他元素结合，能增強这些元素的脱能力。由于硅基复合脫氧的铁合金中含钾和钠，脫氧能力增強，减少脫氧剂的加入量，从而降低炼钢成本，提高钢的质量。利用钾、钠对硅合金的变性作用，增強本合金的密度，防止它的粉化。

目前，硅基复合脱氧剂铁合金中，是以硅为主，还含有铝、碱土，混合稀土等元素中的一种、两种或多种。这些硅基复合脱氧剂的铁合金中的各元素都可以钾、钠元素形成合金，制成含钾硅基复合铁合金、含钠的硅基复合铁合金、或含钾钠的硅基复合铁金的炼钢脱氧剂。

钾、钠元素与硅、铝、碱土、稀土等元素能形成合金。形成铁合金后，钾和钠的理化性能发生根本变化，解决易燃、易爆等问题，比重和熔点也提高，在炼钢中可以使用。这些含钾、钠的硅基复合脱氧剂的铁合金，不但用于炼钢的脱氧和脱硫效果好，又能改变钢中夹杂物的形态、大小、数量，对钢中的夹杂起着改质作用，提高钢的质量。

本发明在诸多的硅基复合脱氧剂的铁合金中，含钾0.5％-15％(质量％，以下同)和钠0.5％-15％中的一种或两种，含硅大于30％。

本发明含钾、钠的硅基复合脱氧剂的铁合金的制备方法：以矿石作原料，碳作还原剂，在还原电炉中冶炼而成。其生产工艺在生产硅基复合铁合金基础上，根据含钾、钠或钾纳合金成分要求，在原料中按配比添加含钾、钠、钾钠的矿石，如钾长石、钠长石等，再根据配加的原料比，增加碳还原剂的配比。

四、具体实施例

实施1。硅钡钙锶钾铁合金，合金成分：硅45-50％、钡18-21％、钙5-7，锶6-7、钾1-3％，余量铁和不可避免杂质。原生产硅钡钙锶铁合金原料配料比：硅石80kg、重晶石28kg、石灰石10kg、天青石10kg、钢屑4kg，还原剂为焦炭76kg。在原配料中再增加钾长石6kg、焦炭3kg。投矿热炉中冶炼，连续生产，其工艺同原生产产品。所用原料钾长石成分氧化钾9.5％、三氧化二铝16.3％、二氧化硅73％。经化验产品合格。

实施例2。硅钡铝钠铁合金。合金成分：硅40-45％、钡20-23％、铝10-12％、钠3-5％、余量为铁和不可避免的杂质。在矿热炉中连续生产。配料比：硅石70kg、重晶石30kg、铝矾土15kg、钠長石8Kg，钢屑10kg、焦炭73Kg。钠长石中含氧化钠12％、三氧化二铝20％、二氧化硅68％。经化验产品合格。

实施例3。硅钡钙钾钠铁合金。合金成分：硅45-50％、钡20-25％、钙8-10，钾3-5％、钠3-5％，余量为铁和不可避免的杂质。配料比：硅石90kg、重晶石30kg、石灰石15Kg，钾长石10Kg，钠长石12Kg，钢屑8kg、焦炭77kg。经化验产品合格。

硅基复合脱氧剂的铁合金含稀土等其他元素，生产工艺基本相同，不再例举。

钾和钠的长石原料，熔点和还原温度只有1100-1200℃，合金中的其他原料还原温度都在1500℃以上，钾和钠促进炉内其他原料的还原，缩短冶炼时间。在1800kwA的矿热炉原生产其他硅基复合脱氧剂的铁合金，24小时产量5-5.5t。生产含钾、钠的硅基复合脱氧剂的铁合金24小时产量5.5-6t，产量提高10％左右。硅基复合脫氧剂的铁合金，不含钾、钠时，存放15天左右就开始粉，无法使用。含钾、钠后，合金存放个月仍没粉化，解决合金粉化的难题。

某钢厂用实施例1产品——硅钡钙锶钾铁合金生产SS400钢，作为终脱氧，吨钢加入3kg，替代原用的硅铝铁4kg。加入量减少了，钢中含氧量降低21ppm，钢中的硫降低30％左右。

Claims

1.一种用于炼钢硅基复合脱氧剂的铁合金，合金成分为：硅45-50％、钡18-21％、钙5-7％，锶6-7％、钾1-3％，余量为铁和不可避免杂质。

2.一种用于炼钢硅基复合脱氧剂的铁合金，合金成分为：硅40-45％、钡20-23％、铝10-12％、钠3-5％、余量为铁和不可避免的杂质。

3.一种用于炼钢硅基复合脱氧剂的铁合金，合金成分为：硅45-50％、钡20-25％、钙8-10％，钾3-5％、钠3-5％，余量为铁和不可避免的杂质。