CN102337485B - 用于非晶合金钢水净化的净化剂 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种适用于非晶合金钢水净化的净化剂，其特征在于，所述净化剂的组成包括10-40wt％的氧化硅、5-30wt％的氧化钙、5-30％wt的硅锰合金、5-30wt％的氧化硼和2～20wt％的稀土元素，其中，硅锰合金中的锰含量为60-67wt％。

Description

用于非晶合金钢水净化的净化剂

技术领域

本发明涉及一种适用于非晶合金的钢水净化的净化剂，具体地讲，涉及一种能够降低烧损的适用于含有硅和硼的非晶合金钢水净化的净化剂。

背景技术

跟传统的钢铁材料相比，非晶态材料的一个显著特点是，Si和B等易烧损元素的含量相对较高。例如，在已商品化的FeSiB非晶合金中，Si和B的原子百分比分别占9％～10％和11％～13％。由于工业化生产均在大气环境下进行，钢水直接暴露在空气中，所以钢水中的Si和B很容易跟熔入钢水中的氧结合，生成不能再生的氧化物而损失掉。已有的检测数据表明，Si和B元素从配料冶炼到最终制成非晶薄带，至少损失2％～7％。特别是B元素，在冶炼温度高、时间长的情况下，甚至可达到10％。在工业化生产中，B元素的添加多以硼铁合金的形式加入。但即使这样，硼铁仍占据原材料费用中的43％～60％。现有的普遍采用的技术是，在母合金配料时，根据经验补加相应的烧损，以期获得目标成分。因此，Si和B元素的烧损损失，变相地增加了原材料成本。

众所周知，在非晶合金的制备过程中，母合金钢水的质量直接决定着后续被“冷冻”的非晶态合金的质量，因此母合金冶炼及钢水质量对于非晶薄带而言至关重要。若钢水中含有杂质，则非晶态无法在快速冷却固化期间稳定地形成，因此无法获得性能优异的非晶薄带。例如O、S和N等元素，容易造成带材发脆，且与不可避免的Al、Ti、Zr等元素结合形成析出物夹杂，在薄带铸造时促进结晶化。

此外，杂质元素的存在还会影响喷带。例如Al、Ti等这些杂质元素容易与O或N结合，生成高熔点的Al₂O₃、TiO₂、AlN等，成为钢水中的难熔夹杂物。这些夹杂物在喷带时，极易堵塞喷嘴，导致喷带失败，或在非晶带材表面产生划痕缺陷，严重影响带材的表面质量。另有部分Al、Ti等杂质元素聚集在非晶合金表面产生偏析，妨碍了必要成分的表面偏析，使非晶形成元素Si在表面富集明显减少，容易引起非晶合金表面的晶化，不仅导致带材脆化，而且降低了合金的热稳定性。此外，晶化的表面层还会对非晶内部产生压应力，这双重作用使得软磁性能恶化，损耗成倍增加。这些杂质元素对于非晶材料而言，是非常不利的。因此，历来采用各种方法降低母合金中Al、Ti、O、N等杂质元素的含量。

但目前现有的非晶合金生产中，都是采用感应熔炼炉进行冶炼。而感应炉一般不能用于氧化法生产，对原料的要求严格，虽然具有升温快、烧损少、成分均匀、温度容易控制的优点，但不能降C，去除S、P、N等杂质，且几乎不具有脱氧能力。这对于钢水质量要求高、杂质含量低的非晶态合金而言，是非常不利的。

第4-329846号日本专利申请中提出，向含有Al、Ti、Zr等元素的合金中添加Sn、S，以抑制特性劣化。但元素Sn的加入同时存在一定的负面作用，例如使得带材易碎。第JP2008231463A号日本专利申请直接将不可避免的Al/S/Mn/N/O等杂质元素作为非晶合金中的一部分，试图回避杂质元素带来的不利作用。

第CN100432270C号中国专利公布了一种P含量为0.2-12wt％的FeSiBC-P非晶合金。该专利指出，P元素的加入增加了Mn和S等杂质元素的容许量，因此可以使用廉价钢做铁源，降低了成本。但P的加入，在带材制备过程中，容易着火，尤其在带材两边位置形成烧边缺陷。

第CN101840764A号中国专利申请公开了向含有Al、Ti杂质元素的合金中添加Sb元素可以有效地抑制其破坏作用。

到目前为止，在冶金铸造行业，已有多种造渣剂、添加剂、净化剂、化渣剂公布，但尚无适用于非晶合金的发明公开，具体简述如下。

第DE3932162号德国专利公开了一种采用硅化镁添加剂改善球磨铸铁的剧烈反应的产品，从而通过在熔融铸铁中添加Mg₂Si，改善球磨铸铁的产品得以实现。添加剂的存在使反应顺利平稳，从而确保了球磨铸铁性能的提高。

第DE4438539C1号德国专利公开了一种Al或合金熔体净化剂，以去除微量杂质金属、氢和氧化物浮渣，添加剂成分为1，3，5三氯代酯1，3，5三嗪2，4，6三酮。

第GB1348861A号英国专利申请公开了一种熔融基础造渣剂的制备方法，熔融的基础造渣剂表达式为4CaO+Al₂O₃+Fe₂O₃。通过将熔融的高炉渣置于钢包中，将燃料与空气的混合物吹送到钢包中，加热炉渣，其中，每100份炉渣，配50-200份的含Ca料，10-50份的含Al料，以达到去硫和增加造渣剂中Ca和Al的含量的目的。生石灰、石灰石、泥灰岩、熟石灰都是特殊的含Ca材质，而赤泥、粘土、明矾片岩、矾土都是含Al的材质。

第GB1410157号英国专利公开了一种将镁等添加剂加入到铸铁或铁熔体中的设备和方法。

第GB1504979A号英国专利公布了一种将易挥发金属材料合金化的方法，其主要原理是采用绝缘材料将易挥发金属包裹在外壳内，以保护其低于沸点，适用于Mg、Zn、Al和Mo等，例如将Mg添加到铸铁或钢中。

第JP2002105526号日本专利公开了一种去除熔融Fe中P元素同时产生少量非炉渣性石灰的方法，熔渣中的Fe含量为8-19wt％，块状石灰的尺寸要求是≥10mm，制成≤10kg/t，通过调整石灰、氧和氧化铁的含量达到。

第JP2002309309号日本专利公开了一种加速去磷造渣的添加剂及去磷方法，这种造渣促进剂包含：(以质量计)37-60％的CaO(以纯含量表述)、30-55％的Al₂O₃、4.9-21％的Fe(总Fe含量)。相应的造渣促进剂呈粒状。生石灰对于促进剂的混合比例控制在0.4-1.5，氧化铁源对于促进剂的混合比例控制在2.0-4.0。

第CN1227374C号中国专利和第CN1227375C号中国专利公开了一种硅钙钡镁钢液净化剂的生产工艺，该工艺使用几种常见原料，在经过特制的中频炉内进行冶炼而制得钢液净化剂。该净化剂主要在钢液中脱氧时使用。

第CN1288067A号中国专利申请公开了一种用于铁基、镍基合金的含铝、钡、钙、镁的稀土合金添加剂，从该申请文件公开的内容可以看出，该添加剂的主要作用在于降低合金中的氧含量。

第CN1348995A号中国专利申请公开了一种钢水复合精炼添加剂，其组成包含铝灰、炉渣、电石等，主要目的用于电炉、转炉及精炼炉中的脱氧、脱硫，但添加剂的脱氧脱硫能力有限，只能达到30ppm和0.011％。

第CN1626682A号中国专利申请公开了一种典型的钢水精炼造渣剂，该添加剂包括石灰石、白云石、石灰、铝矾土、粗铝等，以提高碱度，降低钢包中的氧化性，渣中FeO+MnO降幅达40％，渣中S含量提高2.1倍，吸附夹杂物多。该造渣剂的粒度在5～15mm。

第CN101358264A号中国专利申请公开了一种冶金工业用于炼钢生产中脱硫、脱氧、造渣的钢水净化剂-铝钙质造渣剂，由45wt％的铝、30wt％的碳酸钙矿物质、5wt％的碳化硅、10wt％的高岭土、10wt％的水泥熟料组成。将上述原料进行造粒，粒度＜20mm。

第CN101660018A号中国专利申请公开了一种转炉复合化渣剂，其组成为20-50wt％的MnO、3-6wt％的MgO、5-8wt％的CaO、10-15wt％的Fe、7-10wt％的水分H₂O，余量为不可避免的杂质。

第CN1268771C号中国专利公开了一种钢液净化剂，产品主要成分为CaSiO₃，其组成为硅15-30wt％、钙25-40wt％、氧35-50wt％，其中：所述硅为单质硅与氧化物中当量钙的总和。

第CN1405332A号中国专利申请公开了一种钢水精炼净化剂，该净化剂的化学成分为：CaO 45-75wt％，Al₂O₃ 10-30wt％、金属Al、Ca、Si、Ba中任一种或任两种以上之和为5-18wt％、SiO₂≤8wt％、P≤0.05wt％、S≤0.1wt％。

第CN1219081C号中国专利公开了一种铸造浇注用小钢包吹气净化方法和装置。该方法能有效减少液体金属内的有害气体和杂质，使浇注用钢(铁)包内孕育、变质、微合金化进行得更加充分，同时更有效地发挥净化剂的作用。

第CN101613811号中国专利公开了一种Fe-Ga合金深过冷净化剂及其制备方法，该净化剂的组分及质量百分比为：二氧化硅40-71wt％、氧化铝1-4wt％、氧化钙4-16wt％、氧化镁0.8-3wt％、氧化硼7-20wt％、硼酸钠8-30wt％、氧化钠5-14wt％和氧化钾2-8wt％。此发明的深过冷净化剂能使Fe-Ga熔体在若干次过热循环过程中能稳定获得250K左右的过冷度。

第CN1824430A号中国专利申请公开了一种连铸中间包稀土加入工艺。在低氧、低硫和无铝的钢水条件下，采用中间包稀土加入工艺可取得较好效果，可解决一机多流连铸机生产稀土钢的难题，有净化钢液和使稀土在钢中分布较均匀的优点。

第CN100434538C号中国专利公开了一种耐磨钢铁熔体的净化和合金化方法。该方法可用普通电炉在大气环境下熔炼钢铁熔体。在该专利中，采用对钢铁熔体进行净化和氮微合金化处理，结合氮与钛、铝等元素化合后使凝固组织实现细化处理，可以明显提高钢铁材料强度和韧性。

第CN100547085C号中国专利公开了一种炉外精炼用钢水复合净化剂及制备方法，属于熔融铁类合金的处理，尤其涉及炉外精炼添加去除钢中杂质的处理剂及制取方法。该钢水复合净化剂由石墨、硅铁、硅钙、铝矾土、粘接剂和杂质组合。该钢水复合净化优点是：原料来源广，便于加工；制备、储存和使用安全可靠；对钢液净化能力强，钢中T[O]含量低；促进炉渣泡沫化，有利于精炼炉埋弧操作，提高热效率，提高包龄；脱硫效果好；Mn、Si的回收率提高，节省合金用量。

第CN101016578B号中国专利公开了一种用于钢包、中间包的钢水精炼处理的净化剂，特别是一种高炉熔融法生产的钢液净化渣剂。该渣剂制作成本低，对钢水的脱硫、脱氧、脱气、去除杂质效果好，节约了大量金属镁铝，而且在冶炼过程中可产生高硅铸铁和硅铁合金副产品。

第CN101092657A号中国专利申请公开了一种炼钢稀土铝基复合合金，所要解决的技术问题是炼钢脱氧元素主要是铝，但由于稀土元素加入钢液中，易造成硫聚集，使钢出现坯裂痕等现象。此发明的要点是：它含有20-70wt％的铝、1-30wt％的稀土、余量的铁Fe及不可避免的杂质。此发明的优点是在炼钢脱氧的同时，又能改变钢中夹杂，在钢中有净化和明显的变质作用。

目前已公布的钢铁冶金行业的造渣剂、添加剂、净化剂的特点可总结如下：

1)主要针对钢铁材料，对电炉、转炉及精炼炉中钢液中的氧、硫、磷和气体进行吸附、去除；

2)净化钢水的原理是，应用渣对杂质元素的聚集、吸附作用；

3)发明中含有铝、镁、钙、硅、钡或其对应化合物，大部分来源广泛，含有杂质；

4)产生多种化合物炉渣，浮于钢水表面；

5)净化杂质的能力有限，例如氧，达到约30ppm，而非晶合金的钢水质量一般要求氧含量小于10ppm；

6)存在稀土进行脱氧的案例，但使用起来效果有限；

7)很少涉及Al、Ti、N等非晶态合金制备中有害元素的去除。

纵观已有的专利资料和文献可以看出，现有的方法及技术中，对于非晶合金冶炼，并没有降低B、Si元素烧损的冶炼方法。对于净化非晶母合金钢水，去除N、O、Al、Ti等杂质元素方面，同样没有很好的解决方法公布。

发明内容

本发明的目的是针对非晶合金钢水冶炼过程中，降低B、Si元素的烧损，同时能去除钢水中的杂质元素而提出的一种钢水净化剂。

为了解决上述问题，本发明提供了一种适用于非晶合金钢水净化的净化剂，其特征在于，所述净化剂的组成包括10-40wt％的氧化硅、5-30wt％的氧化钙、5-30％wt的硅锰合金、5-30wt％的氧化硼和2～20wt％的稀土元素，其中，硅锰合金中的锰含量为60-67wt％。稀土元素可由镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇中的至少一种组成。

在根据本发明的实施例中，在所述净化剂中，氧化硅含量优选为20-35wt％，氧化钙含量优选为7-20wt％，硅锰合金的含量优选为10-20wt％，氧化硼含量优选为10-20wt％，稀土元素的含量优选为5-15wt％。

优选地，所述净化剂可适用于含有B元素和Si元素含量均超过2at％的非晶合金。

具体实施方式

针对上述技术难题，提出了一种适用于非晶合金冶炼的钢水净化剂。这种净化剂在钢水表层形成一个渣层膜，隔离了钢水与大气，避免钢水与大气直接接触，有效降低了B、Si元素的烧损，同时吸附Al、Ti、O、N等杂质元素，净化了钢水。钢水经过净化后，钢水的流动性得到改善，喷嘴堵嘴问题得到改善，带材的表面质量也得到提高。

根据本发明的非晶合金钢水净化剂，在设计时遵循了净化剂的选择标准：①净化剂不与钢水本身发生化学反应，钢水中的杂质最大限度地集中溶解在熔渣中；②净化剂的熔化温度低于钢水的熔化温度，并在熔炼温度范围内具有良好的流动性；③净化剂具有合适的粘度，粘度过低将不利于吸附熔体中的杂质，粘度过高又将导致净化剂不能充分铺展开，不能隔离空气与钢水，也不能与钢水充分润湿，从而不能充分发挥其保护和净化作用；④能够与钢水中的难熔氧化物夹杂以及其他潜在杂质反应生成低熔点化合物，从而降低其异质形核作用；⑤净化剂与钢水之间及净化剂与氧化物夹杂之间的润湿性有一定的差异，所造的渣型具有小的密度，这是为使炉内冶金反应充分完成和熔融钢水与炉渣的良好分离所必须的；⑥所造渣型对炉体、炉衬等耐材腐蚀性小。

根据本发明的实施例，适用于非晶合金冶炼的钢水净化剂主要组成为：10-40wt％的氧化硅、5-30wt％的氧化钙、5-30wt％的硅锰合金(其中，锰含量60-67wt％)、5-30wt％的氧化硼和2～20wt％的稀土元素Re。根据本发明的实施例，Re可由镧(La)、铈(Ce)、镨(Pr)、钕(Nd)、钷(Pm)、钐(Sm)、铕(Eu)、钆(Gd)、铽(Tb)、镝(Dy)、钬(Ho)、铒(Er)、铥(Tm)、镱(Yb)、镥(Lu)、钪(Sc)和钇(Y)中的至少一种组成。所述非晶合金可为铁基非晶合金或其它非晶合金。在所述净化剂中，各组分的粒度均为100目至400目。

所述的净化剂的制备方法包括如下步骤：

步骤一、按比例称取氧化硅、氧化钙和硅锰合金(其中，锰含量60-67wt％)，熔融，研磨成粉末，保温，其中，熔融温度为700～1100℃，熔融时间为3～12小时，所述保温为将粉末在50～200℃下加热2～10小时；

步骤二、按比例加入氧化硼和稀土，混合，得净化剂。

在根据本发明实施例的净化剂中，选用氧化硅和稀土作为净化剂主体，选用氧化钙和硅锰合金作为稳定剂，加入氧化硼调整高温粘度，最终制备得到适合于非晶合金的钢水净化剂。

在根据本发明实施例的适用于非晶合金的净化剂中，以氧化硅为主体的渣层膜具有独特的创新作用。具体地讲，在中频感应熔炼炉内，密度较小的氧化物、氮化物、硫化物等杂质不熔于钢水，被同质的净化剂所吸附，不断地上浮、聚合在钢水表层。渣层覆盖在钢水表面，隔离大气和钢水，避免了钢水与O、N的直接接触，降低了元素Si和B的烧损。优选地，氧化硅含量为20-35wt％。

在根据本发明实施例的适用于非晶合金的净化剂中，氧化钙具有重要的作用。具体地讲，氧化钙不仅能脱氧，而且能去除钢水中的S和Al。主要原理是钙能与钢水中的氧化物变成低熔点易于上浮的脱氧产物，净化钢水。钙在钢中的溶解度很小，但它与氧、硫的亲和力都很强。氧化钙可以和氧化铝复合成易熔的铝酸钙，甚至在炼钢温度下可以是液相。因此，氧化钙的存在有益于钢水中Al的去除。钙使钢水脱氧的同时，还能与溶于钢中的夹杂物中的氧反应，降低钢中硫化物的溶解度。优选地，氧化钙含量为7-20wt％。

在根据本发明实施例的适用于非晶合金的净化剂中，硅锰合金具有独特的创新作用。具体地讲，硅锰合金主要用于脱氧，因为氧首先与铁原子反应生成氧化亚铁，由于硅、锰与氧的亲和力大于铁原子，硅、锰原子将生铁原子从氧化亚铁中还原出来，自身被氧化形成硅、锰氧化物夹杂而上浮，并被净化剂渣层吸附。另外，Mn的存在可以有效地去除杂质元素S。由于S几乎是硼铁、硅和铁源中必含的杂质元素，且易导致非晶带材的发脆，而Mn的存在可以和S在钢水中形成MnS低熔点化合物而上浮，进入渣层，从而达到脱硫的效果。优选地，硅锰合金的含量为10-20wt％。

根据本发明实施例的净化剂特别适合于铁基非晶合金钢水的净化。这是因为硅锰合金提供的Si原子与氧化硼提供的B原子，可使炉渣与钢水之间的Si、B原子达到物理化学平衡，从而降低渣层膜对钢水中有益元素Si、B的吸附。优选地，根据本发明的净化剂可适用于B元素和Si元素的含量均超过2at％(原子数百分含量)的非晶合金，以获得降低B元素和Si元素烧损的良好效果。

在根据本发明实施例的适用于非晶合金的净化剂中，氧化硼的加入具有特殊的作用。氧化硼的熔点低，包裹吸收熔体表面乃至内部的杂质，使合金纯化以抑制非自发形核的发生，从而增大非晶合金的玻璃形成能力。同时，氧化硼的加入还有其特殊的作用。由于仅有稀土元素加入，易造成硫偏聚，引起母合金锭开裂，但氧化硼的加入可以促进稀土元素均匀分布，从而避开母合金锭开裂的问题。优选地，氧化硼含量为10-20wt％。

在根据本发明实施例的适用于非晶合金的净化剂中，稀土元素的加入具有独特创新意义。在传统冶金行业，各种含有氧化钙、氧化硅的造渣剂、净化剂的使用都有助于净化钢水。但这些净化剂的能力是有限的，以氧元素为例，传统冶金中的净化剂，能达到的氧含量最低值约为30个ppm，而这样高的氧含量对于非晶而言是不容许的，易造成带材的晶化。我们的实验也发现，仅有氧化钙、氧化硅等是不能满足我们的净化需求的。经过大量的探索性实验后发现，将稀土元素和氧化硼元素一起加入其中，不仅可达到预期目的，将O等杂质元素含量降低到20个ppm以下，且能降低Si、B元素的烧损，比单独使用稀土元素或氧化硼元素，优势明显。这是因为，稀土金属有强的还原性，是很好的还原剂，能将铁、钴、镍、铬、钒、铌、钽、钼、钛、锆以及硅等元素的氧化物还原成金属。以Ce元素为例，Ce加入Fe中后，会产生两种作用：一是与Fe中的某些杂质元素的相互作用，尤其是O、S、H等，形成一些高熔点的氧化物如CeO₂、Ce₂O₃等，同时使钢水中的氧化物夹杂被还原，并对钢水起到了镇静的作用，同时使稀土的氧化物上浮。且钢水中含有杂质Al元素，则还可能有CeAlO₃相产生，并因此去除Al。二是与Fe的作用，Ce能少量溶解在Fe中，这就是所谓的合金化作用，能够改善合金的加工性能。优选地，稀土元素的含量为5-15wt％。

根据钢水洁净程度，根据本发明实施例的适用于非晶合金钢水的净化剂按照0.1～3kg/t的添加量使用。

根据本发明实施例的净化剂能够在钢水表面形成渣层膜，有效地吸附Al、Ti、O、N等杂质元素，同时隔离了空气和钢水，降低了Si、B元素的烧损。在使用根据本发明实施例的净化剂后，非晶合金的钢水的净化效果得到明显的改善，熔液的流动性也得到了明显的改善，非晶薄带的制备更加顺畅，薄带产品的合格率提高。

下面以铁基非晶合金为例，来详细解释本发明的非晶合金的净化剂的净化效果。

实施例1：

Fe₇₈Si₉B₁₃合金按质量百分比计，三种元素的含量分别为Si 5.32wt％、B2.96wt％和Fe 91.72wt％进行配料来熔炼母合金。在此实施例中，除净化剂外，所有的母合金冶炼制度均相同。此实施例中净化剂组成为40wt％的氧化硅、15wt％的氧化钙、20wt％的硅锰合金(其中，锰含量为65wt％，硅含量为22wt％，其余为铁)、15wt％的氧化硼和10wt％的稀土元素Ce。净化剂按照0.5kg/t的量投入使用。

对比示例1

此对比例未使用净化剂，合金成分、冶炼工艺制度均与实施例相同。

对比示例2

此对比例未使用净化剂，合金成分、冶炼工艺制度均与实施例相同。

对比示例3

此对比例未使用净化剂，合金成分、冶炼工艺制度均与实施例相同。

表1为Fe₇₈Si₉B₁₃合金使用添加剂的实施例(三次抽测结果)和未使用添加剂的对比示例1至对比示例3的最终化学成分的对比。由表1可以看出，使用添加剂后，合金中的Si和B元素烧损量降低，其中，Si由使用添加剂前的2.3％以上降低到1.5％以下，B由使用添加剂前的2.7％以上，降低到2.0％以下。这表明，根据本发明的实施例，在非晶合金表层覆盖一层渣层膜对于降低Si和B元素的烧损有相当明显的效果。

由表1还可以看出，根据本发明的净化剂净化效果也比较明显。以O元素为例，使用添加剂前，氧含量在16ppm以上，而使用添加剂后，氧含量降低到9ppm以下。再如元素Ti，含量由使用前的23ppm以上降低到20ppm以下。

不仅如此，从喷带的工艺性和带材质量来看，使用本发明的添加剂后，堵嘴情况减少，工艺性变好，且带材的韧性存在一定程度的提高。

表1 本发明的实施例与对比示例

实施例2：

Fe₈₀Si₉B₁₁合金按质量百分比计，三种元素的含量分别为Si 5.22wt％、B2.46wt％和Fe 92.32wt％进行配料来熔炼母合金。在此实施例中，除净化剂外，所有的母合金冶炼制度均相同。在此实施例中，净化剂组成为35wt％的氧化硅、25wt％的氧化钙、15wt％的硅锰合金(其中，锰含量为65wt％，硅含量为22wt％，其余为铁)、20wt％的氧化硼和5wt％的稀土元素Y。实施例的净化剂使用量，均按照0.5kg/t加入钢水中。

对比示例4

此对比例4中的净化剂组成为35wt％的氧化硅、25wt％的氧化钙、15wt％的硅锰合金(其中，锰含量为65wt％，硅含量为22wt％，其余为铁)，合金成分、冶炼工艺制度均与实施例相同。净化剂使用量与实施例相同，均按照0.5kg/t加入钢水中。

对比示例5

此对比例5中的净化剂为氧化硼，合金成分、冶炼工艺制度均与实施例相同。净化剂使用量与实施例相同，均按照0.5kg/t加入钢水中。

对比示例6

此对比示例6为稀土元素Y，合金成分、冶炼工艺制度均与实施例相同。净化剂使用量与实施例相同，均按照0.5kg/t加入钢水中。

表2为Fe₈₀Si₉B₁₁合金的实施例(三次抽测结果)和对比示例的最终化学成分对比。其中，对比示例4至对比示例6的组成近似于现有的其他发明专利。

由表2可以看出，对比示例4虽然有一定的降低Si和B元素烧损的作用(Si和B元素的烧损分别为1.5％、4.1％，稍高于实施例)，但其去除杂质、净化钢水能力一般(O、N、Al、Ti、S等杂质元素含量高于实施例)。而对比示例5和对比示例6的去除杂质能力较强，跟本实施例相当，但烧损较大(Si和B元素的烧损分别为3.3％、5.7％以上，远高于实施例)。而本发明实施例不仅降低了Si、B易烧损元素的烧损，而且有效地去除了钢水中的杂质，净化了钢水。这一点从带材制备和薄带韧性上，体现地更加明显。

不仅如此，从喷带的工艺性和带材质量来看，使用本发明的添加剂后，整体而言，堵嘴情况减少，工艺性变好，且带材的韧性存在一定程度的提高。

表2 本发明的实施例与对比示例

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

1)本发明适用于非晶合金钢水的净化，尤其是去除O、N、Ti、Al等杂质元素，效果优于传统冶金中的净化剂；

2)本发明的净化剂在钢水表面形成一层渣层膜，隔离了大气与钢水，降低了B、Si元素在高温下的烧损；

3)本发明的净化剂组成设计独特，保证了B、Si元素在渣层和钢水中达到物理化学平衡，有效地避免了净化剂对钢水中的B、Si元素的吸附。

尽管已经参照本发明的实施例具体地示出和描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上作出各种改变。本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种用于非晶合金钢水净化的净化剂，其特征在于，所述净化剂由10-40wt%的氧化硅、5-30wt%的氧化钙、5-30%wt的硅锰合金、5-30wt%的氧化硼和2～20wt%的稀土元素组成，其中，硅锰合金中的锰含量为60-67wt%。

2.根据权利要求1所述的净化剂，其特征在于，氧化硅含量为20-35wt%。

3.根据权利要求1所述的净化剂，其特征在于，氧化钙含量为7-20wt%。

4.根据权利要求1所述的净化剂，其特征在于，硅锰合金的含量为10-20wt%。

5.根据权利要求1所述的净化剂，其特征在于，氧化硼含量为10-20wt%。

6.根据权利要求1所述的净化剂，其特征在于，稀土元素的含量为5-15wt%。

7.根据权利要求1所述的净化剂，其特征在于，稀土元素由镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、铒、铥、镱、镥、钪和钇中的至少一种组成。

8.根据权利要求1所述的净化剂，其特征在于，所述净化剂适用于B元素和Si元素含量均超过2at%的非晶合金。