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

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Abstract

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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