CN102839258A - 炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂 - Google Patents

Abstract

本发明为一种炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂。该炼钢用复合脱氧剂的化学成分(重量％)为：Al 28～45％，Si15～25％，Mn 15～25％，Fe 19～31％和不可避免的杂质；其制备方法是：首先将铝锭、矽铁、矽锰和废钢按一定的比例和程序配料，然后在中频电炉中熔融，经模铸，出模冷却后，分析检验合格即可包装。该复合脱氧剂-铝硅锰铁合金强度高，在运输、装卸剂使用中破碎损耗小，且不易粉化，用于炼钢工艺中，由于其比重较大，熔点低，冶炼试验其脱氧效果好，使炼钢工艺操作简化，所炼钢质量稳定的情况下，降低了炼钢成本，节约了铝的用量。

Description

炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂

技术领域

本发明属于钢铁冶金工业生产中的复合脱氧剂技术领域，特别是涉及一种用于炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂。

背景技术

节铝型的复合脱氧剂是一种新型的炼钢用脱氧剂，是一种系列产品，我国炼钢工业长期以来，一直采用金属铝进行完全脱氧。随着炼钢工业的发展，金属铝的消耗越来越大，例如仅上海市冶金系统每年作为炼钢用脱氧剂的消耗的金属铝就达3000多吨，我国的铝资源相当缺乏，已难以满足炼钢工业的需求，急需寻找一种节铝型的材料来满足炼钢工业的需要。

在现代炼钢生产中，绝大部分钢都是经过氧化精炼过程冶炼的，氧化精炼终了的钢液含有过剩的氧，脱氧剂的任务就是要去除过剩氧，以使夹杂物含量降低，并得到细晶粒的结构钢。

钢液中元素脱氧反应式一般为：

x[M]+y[O]＝M_xO_y

$\mathrm{KM}=\frac{a_{\mathrm{MxOy}}}{{\left[a_M\right]}^x\·{\left[a_O\right]}^y}$

式中M为脱氧元素，KM为反应的平衡常数。

a_M，a_O，a_MxOy表示脱氧元素M，O及脱氧产物的活度。

M_xO_y纯物质或在脱氧产物中和时，a_MxOy＝1则反应式变成：

$K`=\frac{1}{{\left[a_M\right]}^x\·{\left[a_O\right]}^y}$

在脱氧时，由于元素M、O的浓度一般都很低，因此浓度同活度相当，取其倒数：

$K=\frac{1}{K`}{[\%M]}^x\·{[\%O]}^y$

叫做脱氧常数，用以判断元素的脱氧能力，从反应式可知要降低钢中溶解氧的浓度，即可通过多加脱氧剂来降低，也可降低脱氧产物活度的办法。复合脱氧剂的主要作用就是使脱氧产物的活度降低，来提高脱氧效率。

据经典资料介绍，从脱氧能力看，硅比锰的脱氧能力强，但是用硅锰同时脱氧，可以降低二氧化锰的活度，而得到更低的残余溶解氧，脱氧更完全。

锰同样能提高铝的脱氧能力，而锰硅同时存在时可进一步提高铝的脱氧能力，当铝、锰、硅三者成份配合适当时，可以得到更低的液态脱氧产物。

复合脱氧的特点，归纳如下：

(一)脱氧元素共同存在于钢液中，脱氧能力有较大的提高。

(二)由于脱氧产物是熔融，并能促进高熔点氧化物熔化，有利于从钢液中排除出去，加速对非金属夹杂物的净化。

(三)能使夹杂物的形态和组成发生变化。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中用金属铝进行完全脱氧，铝的用量大，成本高的缺点，而提供一种节铝型的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂。

作为本发明第一方面的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂，其特征在于，所述的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂的化学成份(重量％)为：

Al    30.19～41.19％；

Si    7.94～20.76％；

Mn    9.62～27.11％；

Fe    20.35～38.94％；

余量为不可避免的杂质；所述的不可避免的杂质包括C、P、S、Cu、Pb和Zn，这些杂质在该复合脱氧剂中的重量百分含量为C≤0.013，P≤0.036，S≤0.0016，Cu≤0.013，Pb≤0.035，Zn≤0.049。

在本发明的一优选实施例中，所述的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂的化学成份(重量％)为：

Al    40.47％；

Si    16.9％；

Mn    19.6％；

Fe    22.88％；

C  0.014％；

P  0.036％；

S  0.001％；

Cu 0.014％；

Pb 0.036％；

Zn 0.049％。

其制备方法是：首先将铝锭、矽铁、矽锰和废钢按一定的比例和程序配料，然后在中频电炉中熔融，经模铸，出模冷却后，分析检验合格即可包装。

所述分析检验中，铝用容量法测定，硅用重量法测定，锰用滴定法测定，铁用容量法测定，碳、硫用定硫定碳仪测定。

本发明的有益效果是：本发明所制得的炼钢用复合脱氧剂-铝硅锰铁合金用于炼钢工艺中，由于比重较大，熔点低，冶金试验其脱氧效果好，使炼钢工艺操作简化，所炼钢质量稳定的情况下，降低了炼钢成本，节约了铝的用量。

具体实施方式

为进一步描述本发明，下面结合实施例对本发明炼钢用复合脱氧剂做更详细的描述。。

实施例1

炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂重量百分组成(％)：

Al    29.8％；

Si    20.1％；

Mn    20.0％；

Fe    30.0％；

余量为不可避免的杂质。

其制备方法是：首先将铝锭、矽铁、矽锰和废钢按一定的比例和程序配料，然后在中频电炉中熔融，经模铸，出模冷却后，分析检验合格即可包装。

本实施例所制得的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂比重是：3.9g/cm³，熔点是：820～825℃。

本实施例所制得的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂强度高，在运输、装卸剂使用中破碎损耗小，且不易粉化，由于比重较大，熔点低，冶炼试验其脱氧效果好。

实施例2

炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂重量百分组成(％)：

Al    41.2％；

Si    18.1％；

Mn    19.0％；

Fe    21.6％；

余量为不可避免的杂质。

其制备方法是：首先将铝锭、矽铁、矽锰和废钢按一定的比例和程序配料，然后在中频电炉中熔融，经模铸，出模冷却后，分析检验合格即可包装。

本实施例所制得的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂比重是：4.1g/cm³，熔点是：825～835℃。

本实施例所制得的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂强度高，在运输、装卸剂使用中破碎损耗小，且不易粉化，由于比重较大，熔点低，冶炼试验其脱氧效果好。

实施例3

炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂重量百分组成(％)：

Al    40.47％；

Si    16.9％；

Mn    19.6％；

Fe    22.88％；

C     0.014％；

P     0.036％；

S     0.001％；

Cu    0.014％；

Pb    0.036％；

Zn    0.049％。

其制备方法是：首先将铝锭、矽铁、矽锰和废钢按一定的比例和程序配料，然后在中频电炉中熔融，经模铸，出模冷却后，分析检验合格即可包装。

本实施例所制得的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂比重是：4.0g/cm³，熔点是：825～830℃。

本实施例所制得的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂强度高，在运输、装卸剂使用中破碎损耗小，且不易粉化，由于比重较大，熔点低，冶炼试验其脱氧效果好。

Claims (2)

1.炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂，其特征在于，所述的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂的化学成份(重量％)为：

Al    30.19～41.19％；

Si    7.94～20.76％；

Mn    9.62～27.11％；

Fe    20.35～38.94％；

余量为不可避免的杂质；所述的不可避免的杂质包括C、P、S、Cu、Pb和Zn，这些杂质在该复合脱氧剂中的重量百分含量为C≤0.013，P≤0.036，S≤0.0016，Cu≤0.013，Pb≤0.035，Zn≤0.049。

2.如权利要求1所述的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂，其特征在于，所述的炼钢用铝硅锰铁复合脱氧剂的化学成份(重量％)为：

Al    40.47％；

Si    16.9％；

Mn    19.6％；

Fe    22.88％；

C     0.014％；

P     0.036％；

S     0.001％；

Cu    0.014％；

Pb    0.036％；

Zn    0.049％。