CN110331317A - 一种铝锰合金及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种铝锰合金该铝锰合金的化学成分按重量百分数为：Al：20~50%，Mn：30~60%，Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%，余量为铁和不可避免的杂质；本发明还涉及一种铝锰合金的制备方法，其特征在于，具体为：将生产铝锰合金的原料废钢和金属锰或者锰铁合金加入炉内熔化，熔清后去渣、脱氧再去渣后将其倾倒入经熔铝设备熔化所得的铝液中，再将该混合液倾翻入用于浇铸的容器内，将混合液浇铸在设定的模具内，冷却后脱模经筛分，然后包装、入库；该制备方法简单易行，制备出的铝锰合金因密度大，使用中减少合金与空气接触，能大幅度降低合金烧损、提高锰收得率高、提高金属铝的利用率高、脱氧效果更好和合金化命中率更高。

Description

一种铝锰合金及其制备方法
技术领域
本发明属于炼钢脱氧铁合金冶炼技术领域，涉及一种铝锰合金及其制备方法。
背景技术
炼钢生产过程中，脱氧合金化是生产过程的重要和必须的环节，传统工艺中直接加入铝锭、硅铁、锰铁或者硅锰等合金进行脱氧合金化。采用这一工艺，铝锭消耗高，硅、锰收得率低。使用铝锭脱氧，金属铝比重小，易于暴露在空气中而被氧化，利用率低，故消耗高；由于钢液未充分脱氧，加入的硅、锰等合金元素被氧化，收得率低；将铝、铁、锰三者结合形成合金，合金比重大于钢渣，易被钢渣所覆盖，烧损较少，故金属铝利用率高、合金元素收得率高；值得特别说明的是，铝锰合金加入钢液中后，由于有金属铝的存在，在钢液中形成了一个脱氧良好的微环境，大幅度降低了金属锰的氧化烧损率，金属锰的收得率大幅度提高，这对于降低炼钢生产成本非常有利。
铝锰合金的生产，一般均是将废钢、金属铝、金属锰等材料按照一定配比直接加入中频率或者工频炉中加热融化之后浇铸而成，如申请号为200610097699.3和申请号201510065638.8的专利所公布的铝锰合金生产方法即是如此，但此法熔炼铝锰合金存在金属铝收得率低、氧化的金属铝所产生的活性三氧化二铝粘附在中频炉炉衬上难于清除等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种铝锰合金及其制备方法，该制备方法简单易行，制备出的铝锰合金因密度大，减少合金与空气接触，能大幅度降低合金烧损、提高锰收得率高、提高金属铝的利用率高、脱氧效果更好和合金化命中率更高。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种铝锰合金，该铝锰合金的化学成分按重量百分数为：Al：20~50%，Mn：30~60%，Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%，余量为铁和不可避免的杂质。
本发明还设计了一种铝锰合金的制备方法，具体为：将生产铝锰合金的原料废钢和金属锰或者锰铁合金加入炉内熔化，熔清后去渣、脱氧再去渣后将其倾倒入经熔铝设备熔化所得的铝液中，再将该混合液倾翻入用于浇铸的容器内，将混合液浇铸在设定的模具内，冷却后脱模，经筛分，然后包装、入库。
本发明进一步限定的技术方案为：
前述铝锰合金的制备方法中，原料中废钢为低碳低硅废钢，低碳低硅废钢中除Fe、Mn元素之外，按质量百分数计其他杂质元素要求为：Si：≤1.5%，P：≤0.05%，S：≤0.05%，C≤0.25%。
前述铝锰合金的制备方法中，原料中使用的金属锰或锰铁合金中除Fe、Mn元素之外，按质量百分数计其他杂质元素要求为：Si：≤0.5%，P：≤0.05%，S：≤0.05%，C≤2.0%。
前述铝锰合金的制备方法中，熔化铝液采用的金属铝原料除Al、Mn元素外，按质量百分数计其他杂质元素含量为Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%。
前述铝锰合金的制备方法中，金属铝原料使用熔铝设备熔化时温度控制在670~850℃。
前述铝锰合金的制备方法中，熔铝设备包含中频感应炉、工频感应炉、煤气或天然气烘烤炉。
前述铝锰合金的制备方法中，在熔化废钢与金属锰或者锰铁合金原料时采用多功能中频感应电炉、普通中频感应电炉或工频感应炉，熔化时温度控制在1480~1580℃。
本发明的有益效果是：
本发明冶炼的铝锰铁合金因密度大，合金使用中减少合金与空气接触，能大幅度降低合金烧损、提高锰收得率高、提高金属铝的利用率高、脱氧效果更好和合金化命中率更高，降低炼钢生产成本。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供一种铝锰合金，该铝锰合金的化学成分按重量百分数为：Al：50%，Mn：30%，Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%，余量为铁和不可避免的杂质。
上述铝锰合金的制备方法，具体为：将生产铝锰合金的原料废钢和金属锰加入炉内熔化，熔清后去渣、脱氧再去渣后将其倾倒入经熔铝设备熔化所得的铝液中，再将该混合液倾翻入用于浇铸的容器内，将混合液浇铸在设定的模具内，冷却后脱模，经筛分，然后包装、入库。
在本实施例中，原料中废钢为低碳低硅废钢，低碳低硅废钢中除Fe、Mn元素之外，按质量百分数计其他杂质元素要求为：Si：≤1.5%，P：≤0.05%，S：≤0.05%，C≤0.25%。
在本实施例中，原料中使用的金属锰中除Fe、Mn元素之外，按质量百分数计其他杂质元素要求为：Si：≤0.5%，P：≤0.05%，S：≤0.05%，C≤2.0%。
在本实施例中，熔化铝液采用的金属铝原料除Al、Mn元素外，按质量百分数计其他杂质元素含量为Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%。
在本实施例中，金属铝原料使用熔铝设备熔化时温度控制在670℃。
在本实施例中，熔铝设备为频感应炉。
在本实施例中，在熔化废钢与金属锰或者锰铁合金原料时采用多功能中频感应电炉，熔化时温度控制在1480℃。
实施例2
本实施例提供一种铝锰合金，该铝锰合金的化学成分按重量百分数为：Al：20%，Mn：60%，Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%，余量为铁和不可避免的杂质。
上述铝锰合金的制备方法，具体为：将生产铝锰合金的原料废钢和锰铁合金加入炉内熔化，熔清后去渣、脱氧再去渣后将其倾倒入经熔铝设备熔化所得的铝液中，再将该混合液倾翻入用于浇铸的容器内，将混合液浇铸在设定的模具内，冷却后脱模，经筛分，然后包装、入库。
在本实施例中，原料中废钢为低碳低硅废钢，低碳低硅废钢中除Fe、Mn元素之外，按质量百分数计其他杂质元素要求为：Si：≤1.5%，P：≤0.05%，S：≤0.05%，C≤0.25%。
在本实施例中，原料中使用的锰铁合金中除Fe、Mn元素之外，按质量百分数计其他杂质元素要求为：Si：≤0.5%，P：≤0.05%，S：≤0.05%，C≤2.0%。
在本实施例中，熔化铝液采用的金属铝原料除Al、Mn元素外，按质量百分数计其他杂质元素含量为Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%。
在本实施例中，金属铝原料使用熔铝设备熔化时温度控制在850℃。
在本实施例中，熔铝设备为工频感应炉。
在本实施例中，在熔化废钢与金属锰或者锰铁合金原料时采用普通中频感应电炉，熔化时温度控制在1580℃。
实施例3
本实施例提供一种铝锰合金，该铝锰合金的化学成分按重量百分数为：Al：35%，Mn：40%，Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%，余量为铁和不可避免的杂质。
上述铝锰合金的制备方法，具体为：将生产铝锰合金的原料废钢和金属锰加入炉内熔化，熔清后去渣、脱氧再去渣后将其倾倒入经熔铝设备熔化所得的铝液中，再将该混合液倾翻入用于浇铸的容器内，将混合液浇铸在设定的模具内，冷却后脱模，经筛分，然后包装、入库。
在本实施例中，原料中废钢为低碳低硅废钢，低碳低硅废钢中除Fe、Mn元素之外，按质量百分数计其他杂质元素要求为：Si：≤1.5%，P：≤0.05%，S：≤0.05%，C≤0.25%。
在本实施例中，原料中使用的金属锰中除Fe、Mn元素之外，按质量百分数计其他杂质元素要求为：Si：≤0.5%，P：≤0.05%，S：≤0.05%，C≤2.0%。
在本实施例中，熔化铝液采用的金属铝原料除Al、Mn元素外，按质量百分数计其他杂质元素含量为Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%。
在本实施例中，金属铝原料使用熔铝设备熔化时温度控制在720℃。
在本实施例中，熔铝设备为天然气烘烤炉。
在本实施例中，在熔化废钢与金属锰或者锰铁合金原料时采用工频感应炉，熔化时温度控制在1520℃。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种铝锰合金，其特征在于：该铝锰合金的化学成分按重量百分数为：Al：20~50%，Mn：30~60%，Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%，余量为铁和不可避免的杂质。
2.如权利要求1所述的铝锰合金的制备方法，其特征在于，具体为：将生产铝锰合金的原料废钢和金属锰或者锰铁合金加入炉内熔化，熔清后去渣、脱氧再去渣后将其倾倒入经熔铝设备熔化所得的铝液中，再将该混合液倾翻入用于浇铸的容器内，将混合液浇铸在设定的模具内，冷却后脱模，经筛分，然后包装、入库。
3.根据权利要求2所述的铝锰合金的制备方法，其特征在于：原料中所述的废钢为低碳低硅废钢，所述低碳低硅废钢中除Fe、Mn元素之外，按质量百分数计其他杂质元素要求为：Si：≤1.5%，P：≤0.05%，S：≤0.05%，C≤0.25%。
4.根据权利要求2所述的铝锰合金的制备方法，其特征在于：原料中使用的金属锰或锰铁合金中除Fe、Mn元素之外，按质量百分数计其他杂质元素要求为：Si：≤0.5%，P：≤0.05%，S：≤0.05%，C≤2.0%。
5.根据权利要求2所述的铝锰合金的制备方法，其特征在于：熔化铝液采用的金属铝原料除Al、Mn元素外，按质量百分数计其他杂质元素含量为Si：≤1.5%，P：≤0.25%，S：≤0.25%，C≤2.0%。
6.根据权利要求5所述的铝锰合金的制备方法，其特征在于：金属铝原料使用熔铝设备熔化时温度控制在670~850℃。
7.根据权利要求6所述的铝锰合金的制备方法，其特征在于：熔铝设备包含中频感应炉、工频感应炉、煤气或天然气烘烤炉。
8.根据权利要求2所述的铝锰合金的制备方法，其特征在于：在熔化废钢与金属锰或者锰铁合金原料时采用多功能中频感应电炉、普通中频感应电炉或工频感应炉，熔化时温度控制在1480~1580℃。
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