CN1202268C - 纯铝铁复合脱氧剂及其生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明一种纯铝铁复合脱氧剂及其生产工艺，它包括以下重量配比的组分铝30-70%，铁70-30%。其生产工艺是：采用以下步骤：(1)采用化铝炉技术，先将高纯度铝熔化；(2)将熔化后的铝溶液浇铸到圆锥台状或梯形台状或三角形台状模具中成型，继续对模具加热，使之处于液态；(3)迅速按比例加入预热的纯铁粒或铁条；(4)轻微振动模具，使铁粒或铁条均匀地分散在铝液中固化后形成铝铁组合物，最终使产品比重达到2.8g/cm3～6.8g/cm3。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域，尤其涉及一种纯铝铁复合脱氧剂，本发明还涉及该纯铝铁复合脱氧剂的生产工艺。
背景技术
长期以来，钢铁企业在冶炼过程中，通常靠金属铝或铝铁重熔形成的合金进行成份调整及脱氧，这些脱氧剂虽然使脱氧效果有所提高，但还不理想，存在一些难以解决的问题，金属铝脱氧剂的主要缺点是在脱氧过程中反应剧烈，造成部分铝燃烧掉，不能参与钢水反应而白白浪费，另一方面因其比重较轻，不能沉入钢水内部，与钢水反应界面较小，仅限于钢液上部或表面，从而使脱氧效果明显降低，铝的收得率较少。重熔生成的铝铁合金脱氧剂虽然增大了比重，但是熔后的合金明显改变了原有金属铝的性质，使其熔点升高，熔速过慢，不利于在钢水中熔化，影响铝的收得率，降低脱氧效果。
发明内容
本发明的目的是针对现有纯铝脱氧剂和铝铁脱氧剂的不足之处，提供一种收得率高的纯铝铁复合脱氧剂，本发明的另一目的是提供该纯铝铁复合脱氧剂的生产工艺。
本发明的技术方案是：一种纯铝铁复合脱氧剂，它包括以下重量配比的组分，铝30-70％，铁70-30％；脱氧剂制成圆锥台状或梯形台状或三角形台状。
为了生产纯铝铁复合脱氧剂，本发明采用以下步骤：
(1)采用化铝炉技术，先将高纯度铝熔化；
(2)将熔化后的铝溶液浇铸到圆锥台状或梯形台状或三角形台状模具中成型，继续对模具加热，使之处于液态；
(3)迅速按比例加入预热的纯铁粒或铁条；
(4)轻微振动模具，使铁粒或铁条均匀地分散在铝液中固化后形成铝铁组合物，最终使产品容重达到2.8g/cm3～6.8g/cm3。
本发明的技术方案是利用在传统的铝脱氧剂中加入铁条或铁粒形成铝铁组合物，该铝铁组合物一方面可保持纯铝低熔点的特性，另一方面又可通过其中的铁粒或铁条来增大比重，最终使产品容重达到2.8g/cm3～6.8g/cm3使其沉入钢水中不易上浮，使铝在钢水中可以达到充分脱氧的效果，铝的收得率比现有纯铝或铝铁重熔脱氧剂有大幅度的提高，吨钢的脱氧成本可大幅度降低。
以下通过试验来证明本发明技术方案的效果：
1、试验目的
利用在传统的铝脱氧剂中加入钢珠来增大比重，使其沉入钢水中不易上浮。铝在钢水中可以达到充分脱氧的效果，提高它的回收率，采用此法旨在节约炼钢成本、提高铝的收得率。
2、试验时间
2002年4月19日至21日(共三天)。
3、铝脱氧剂技术指标对比
| 材料类型 | 成份 | 容重(g/cm3) | 形状 | |
| Al | Fe或其它 | |||
| 现有料 | 97％ | 3％ | 2.67 | 颗粒 |
| 试验料 | 33％ | 67％ | 5.00 | 锥体 |
4、试验结果
| 加入时间 | Al | 炉数 | 加入量(kg/t) | 回收率(％) | |
| 总数 | Al | ||||
| 随炉料 | 试验料 | 4 | 1.0 | 14.0 | 61.1 |
| 真空电弧 | 现有料 | 4 | 1.0 | 15.0 | 16.0 |
| 脱氧操作 | 试验料 | 5 | 1.0 | 24.9 | 73.2 |
5、附注
(1)当在随炉料加入时，试验料中Al的回收率达到61.6％。在使用现有条件情况，虽然它随炉料加入，Al不能完全熔解而上浮，因此它的Al回收率比试验料低。
(2)当在真空电弧操作中，将试验料加入钢包，Al的回收率比现有料提高57.2％。
当试验料沉入钢包中，由于铝中含有钢珠致使它的上浮速度减慢。因此，当其上浮到渣层之间，它在钢水已完全溶解，所以Al的回收率可以达到最大。
6、结论
(1)在随料加入和真空电弧脱氧的两种工艺方法比较中得到，试验料Al的回收率明显优于现有料。
(2)试验料显示比现有料有较高的Al的回收率。因此，在真空电弧脱氧操作时，由于其高的收得率而节约炼钢成本。
附图说明
图1为纯铝铁复合脱氧剂块的第一种结构俯视图；
图2为图1在A-A面的剖视图；
图3为纯铝铁复合脱氧剂块的第二种结构示意图；
图4为图3的在B-B面的剖视图；
图5为纯铝铁复合脱氧剂块第三种结构俯视图；
图6为图5在C-C面的剖视图；
图7为纯铝铁复合脱氧剂块第四种结构示意图。
具体实施方式
实施例1(重量百分比)
铝30％ 铁70％
实施例2(重量百分比)
铝40％ 铁60％
实施例3(重量百分比)
铝50％ 铁50％
实施例4(重量百分比)
铝70％ 铁30％
实施例5(重量百分比)
铝33％ 铁67％
实施例6(重量百分比)
铝30％ 铁60％ Si2％ Ca2％ Mn2％ Ba4％
纯铝铁复合脱氧剂的生产工艺采用以下步骤：
(1)采用化铝炉技术，先将高纯度铝熔化；
(2)将熔化后的铝溶液浇铸到圆锥台状或梯形台状或三角形台状模具中成型，继续对模具加热，使之处于液态；
(3)迅速按比例加入预热的纯铁粒或铁条；
(4)轻微振动模具，使铁粒或铁条均匀地分散在铝液中固化后形成铝铁组合物，最终使产品容重达到2.8g/cm3～6.8g/cm3。
为了进一步提高铝的收得率，在脱氧剂第(3)步骤加入预热的纯铁粒或铁条后马上加入以下组份Si2％、Ca2％、Mn2％和Ba4％。
纯铝铁复合脱氧剂块的结构如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示，通过模具浇铸成圆锥台状如图1所示、图2所示，在纯铝块1中均匀分布有铁条3或铁粒3，长方梯形台状如图3、图4所示，正方梯形台状如图5、图6所示，三角形台状如图7所示，在其上下面上各开有一惯通的通道2，将脱氧剂块做成锥台状有以下优点：(1)极易沉入钢炉中，不会上浮与渣、气接触避免烧损；(2)加工和制造过程中易于脱模；(3)与钢液具有大的接触界面，加快熔速，缩短生产时间。在锥台状的脱氧剂块上下表面上惯穿一通道有以下作用：(1)便于包装和运输；(2)根据实际生产需要可以方便的将数块串联在一起使用，可更大的提高其收得率；(3)可进一步增大它与钢液的接触界面，加速传热，利于冶金反应的进行，可显著提高铝的收得率。
Claims (6)
1、一种纯铝铁复合脱氧剂，其特征是：它包括以下重量配比的组分，铝30-70％，铁70-30％；脱氧剂制成圆锥台状或梯形台状或三角形台状。
2、根据权利要求1所述的纯铝铁复合脱氧剂，其特征是：它还含有以下组份Si2％、Ca 2％、Mn 2％、Ba 4％。
3、根据权利要求1所述的纯铝铁复合脱氧剂，其特征是：在圆锥台或梯形台或三角形台的上下面上各开有一通孔。
4、根据权利要求1或3所述的纯铝铁复合脱氧剂，其特征是：上述的梯形台是长方梯形台或正方梯形台。
5、一种生产权利要求1所述的纯铝铁复合脱氧剂的工艺，其特征是：采用以下步骤：
(1)采用化铝炉技术，先将高纯度铝熔化；
(2)将熔化后的铝溶液浇铸到圆锥台状或梯形台状或三角形台状模具中成型，继续对模具加热，使之处于液态；
(3)迅速按比例加入预热的纯铁粒或铁条；
(4)轻微振动模具，使铁粒或铁条均匀地分散在铝液中固化后形成铝铁组合物，最终使产品容重达到2.8g/cm3～6.8g/cm3。
6、根据权利要求5所述的纯铝铁复合脱氧剂的生产工艺，其特征是：在第(3)步骤加入预热的纯铁粒或铁条后马上加入以下组份Si 2％、Ca 2％、Mn2％和Ba4％。
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