CN1151282C - 用于炼钢的无铝脱氧剂 - Google Patents

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本发明为炼钢用无铝脱氧剂铁合金，属于炼钢技术领域。所述无铝脱氧剂铁合金的化学成份(重量%)为：Si30～60%，Ba5～20%，Ca3～20%，Sr2～15%，余量为Fe及不可避免的杂质。在上述成份中，还可以含有下述组份中的一种或一种以上：Mn1～10%，Mg1～8%，RE(稀土)1～10%。所述无铝脱氧剂铁合金不仅能脱氧又能起脱硫作用。该产品具有比重大(3.2g/cm3)，熔点低(1160℃)，不粉化等优点。更为重要的是由于无Al2O3，避免了钢水连铸时水口结瘤，对连铸十分有利。

Description

用于炼钢的无铝脱氧剂
本发明为炼钢用无铝脱氧剂铁合金，它具有较好的脱氧能力，优于有铝脱氧剂铁合金。
目前，炼钢脱氧剂大多数含铝，由于现在我国炼钢大多实现了连铸，脱氧剂含铝高了，在脱氧过程中因为有铝的存在，将会产生Al2O3，造成水口结瘤，影响生产和产量。同时，有些钢种不需要含铝，而且有铝存在会导致钢中有Al2O3的夹杂，而影响钢材质量。鉴于上述两个原因，急需用无铝的脱氧剂进行脱氧。
本发明的目的在于提供一种新型炼钢用的无铝脱氧剂铁合金。
本发明提供无铝脱氧剂铁合金的化学成份(重量％)为：Si 30～60％，Ba 5～20％，Ca 3～20％，Sr 2～15％，选自1～10％的Mn和/或1～10％的RE(稀土)，及余量的Fe及不可避免的杂质。
所述杂质中铝含量为Al≤5％。
本发明的脱氧剂的制备方法是：
将原料按化学计算比例(重量)投入矿热炉中还原冶炼制成。所用原料为(根据所用产品成份进行调配)：硅石、天青石、重晶石、石灰石或石灰、钢屑。还原剂为煤、焦炭、木炭等。将上述原料和还原剂混合后置于矿热炉中，一次还原冶炼成所需的硅钡锶钙铁合金。
所述脱氧剂可进行二次加热重熔，进行个别成份的调整，生产出含有Mg和RE的产品。
本发明提供的复合脱氧剂，由于不含铝，所以钢中无Al2O3夹杂物。所述脱氧剂中的钙元素不仅与氧的亲合力很强，而且与硫的亲合力也很强。所以不仅能脱氧又能起脱硫作用。本发明中的钡与锶能使钢中夹杂物球化变性，同时它本身又有很强的脱氧能力。钡与锶化学活性强，加入钢液中绝大部分与氧起反应，形成低熔点的硅酸盐，其熔点为1270～1327℃，所形成的脱氧产物容易上浮。钡与锶还可起着细化晶粒的作用。另外锶在钢液凝固过程中产生的细的非金属夹杂物，促使一次结晶组织更为弥散，因而可提高钢材结晶组织的弥散度和均匀度。另外，本产品还具有比重大(3.2g/cm3)，熔点低(1160℃)，不粉化等优点。更为重要的是由于无Al2O3，避免了钢水连铸时水口结瘤，对连铸十分有利。
本发明中钙元素含量适当，因而克服了以往脱氧过程中产生烟雾、污染环境的缺点。
通过以下的实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
按硅石90kg，重晶石30kg，天青石15kg，石灰石5kg，焦炭70kg，钢屑8kg的比例配料，并将其置于3200KVA矿热炉中，冶炼2小时，一次冶炼出化学成份(重量％)为Si 47％，Ba 16％，Ca 5％，Sr 6％，余量为Fe的复合脱氧剂。该产品结晶好，坚硬，熔点低(1160℃)，比重为3.2g/cm3，长年储存无粉化。用其对Q235-B钢脱氧为例，脱氧后钢中氧含量为16ppm，夹杂总量0.0019，硫化物弥散分布，氧化物呈点状、球状，此外，部分为上述二者的复合物。95％以上的晶粒的晶粒度为10级，用该脱氧剂处理过的Q235-B钢无Al2O3夹杂物，钢的综合机械性能，尤其是延伸率得到明显改善。
实施例2：
在炼成硅钡钙锶铁合金(成份为Si 47％，Ba 16％，Ca 5％，Sr 6％，余量为Fe)之后，再与8％镁通过工频炉二次熔化，得到硅钡钙锶镁铁合金，其化学成份(重量％)为：Si 45％，Ba 15％，Ca 4.5％，Sr 5％，镁5％，余量为Fe。用于60kg重轨钢的脱氧，结果钢中氧含量为15.6ppm，夹杂总量为0.0068；硫化物和硅酸盐呈条状分布，上述二者的复合物部分呈点球状、纺缍状，氧化物夹杂颗粒呈弥散分布。钢的抗拉强度≥1030(mpa)，延伸率(％)≥9，低倍检验结果良好。
实施例3：
在上述硅钡钙锶铁合金(Si 47％，Ba 16％，Ca 5％，Sr 6％，余量为Fe)原材料中加入8kg锰矿石，用矿热炉生产出成份(重量％)为Si 44％，Ba 15％，Ca 4％，Sr 5％，Mn 5％，余量为Fe的铁合金。用于20MnSi钢的脱氧，钢中氧含量为12ppm，钢夹杂总量为0.0051。夹杂物为硫化物和氧化物，分布不规则，部分硫化物和氧化物复合。钢机械性能也有提高：屈服点δs310～320(mpa)，抗拉强度δb440～460(mpa)，延伸率δ20～21％。

Claims (1)

1、一种无铝脱氧铁合金，其特征在于所述合金的化学成份(重量％)为：Si 30～60％，Ba 5～20％，Sr 2～15％，Ca 3～20％，选自1～10％的Mn和/或1～10％的RE，及余量的Fe及不可避免的杂质。
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