CN1207401C - 用于炼钢脱氧和脱硫的铝镁铁合金 - Google Patents
用于炼钢脱氧和脱硫的铝镁铁合金 Download PDFInfo
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Abstract
本发明为一种用于钢水脱氧和脱硫的铝镁铁合金，属于炼钢技术领域。该合金的化学成份(重量%)为：Al 20～80%，Mg 2～60%， Si 8～30%，Mn 20～30%，选自Ba 0～10%，Sr 0～5%，Ca 0～5%中的一种或多种的合金元素及余量的Fe。本发明合金有很强的脱氧和脱硫的作用。本发明既可提高钢材质量又可降低炼钢成本，提高经济效益。
Description
本发明为一种用于钢水的脱氧和脱硫铝镁铁合金，它具有使钢水脱氧和脱硫效果。属于炼钢技术领域。
铝对氧具有很大的亲和力，作为炼钢的脱氧剂，它得到了广泛应用。
铝用于钢的脱氧和细化晶粒，调整奥氏体晶粒生长，从而提高钢的塑性和韧性。已知多种钢要经过进一步加铝处理，用铝可降低钢锭或钢坯产生皮下气泡的可能性，而结晶细化可提高钢材纵向的冲击韧性。由于铝的比重轻、熔点低、易烧损，用铝脱氧收得低，有效利用率也低，在空气中和钢渣中的氧的作用下，近70～90％的铝被氧化，因而钢中残余的铝既低也不稳定。
镁是一种脱氧剂，特别是钢液脱硫的最佳原料。但由于镁有很高的蒸汽压，极易汽化而燃烧，所以直接用于炼钢的脱氧和脱硫都很困难。
铝与镁是炼钢最为理想的脱氧和脱硫剂，特别是将铝和镁共同使用时，它们有明显的协同效应，从而有良好的脱氧、脱硫效果。为了在炼钢生产中得以充分的利用，将铝和镁加铁和硅和/或锰和/或钡等铸成合金，提高比重、熔点，从而能在炼钢中直接应用，又能提高回收率。
本发明的目的在于提供一种具有使钢水脱氧和脱硫的合金。
该合金的化学成份(重量％)为：Al 20～80％，Mg 2～60％，Si 8～30％，Mn 20～30％，选自Ba 0～10％，Sr 0～5％，Ca 0～5％中的一种或多种的合金元素及余量的Fe。
所述铝镁铁合金的制造方法为：先将Al、Mg和/或Si和/或Mn和/或Ba和/或Sr和/或Ca放入熔化炉中熔炼成中间合金，再加入Fe，熔化后铸成合金块。
使用时将所述铝镁铁合金直接投入钢液中。
铝与镁是炼钢最为理想的脱氧和脱硫剂，但由于熔点低、易燃、比重小等使其难以直接加入到钢液中，影响其在实际中的应用。本发明为解决这一问题，将铝镁铁制成合金，这样可增大比重，使其沉入钢液深部，同时又便于生产的使用。本合金中所含的硅和/或锰能与铝、铁的氧化物形成熔点更低的夹杂物，有利于其在钢水中的上浮，从而提高了钢水的清洁度。另外，镁与铁不能形成合金，但铝铁可以形成合金，为此本发明将铝、镁、铁一起制成合金。
镁是公知的强脱氧脱硫元素，但由于镁的比重小，用常规方法无法将其加入熔池中，又因其高沸点及活泼的化学性质，故极易在渣面上燃烧。即使用机械方法将其强行加入熔池中，也会因镁的气化而使熔池发生喷溅，从而不但危及操作人员的安全也使镁大量燃烧而起不到脱氧脱硫的作用。
本发明提供的铝镁铁合金由于其比重较大故可加于熔池中，使镁处于合金态可防止镁被空气中和渣中的氧燃烧。由于硅、钡、锶、钙及锰的缓冲作用抑制了镁的溶解及反应速度，从而有充分的时间与钢水中的硫和氧反应。并且由于抑制了镁的反应速度，从而消除了喷溅的风险，同时还能增强脱氧及脱硫能力及进一步改善夹杂物的形态。虽然本发明中的铝和镁都和氧、硫有很强的亲和力，但二者一起制成合金则有更强的脱氧和脱硫的作用。因此，本发明既可提高钢材质量又可降低炼钢成本，提高经济效益。
使用本发明的合金冶炼的钢中的夹杂物的形态和结构，经扫描电镜分析发现：铁、镁的氧化物夹杂多为条状，而其硫化物夹杂多为球状，而且弥散分布，很少见到链状Al2O3夹杂物。本发明合金形成的这些夹杂物中间硬，边缘具有弹性，能在钢材轧制过程中减少应力。
镁能除去钢中硫和氧，净化金属。在对比试验中，使用脱硫剂(如石灰、莹石等)进行脱硫，硫仍在0.05％左右；而使用本发明的铝镁铁合金脱硫，钢中的硫进一步脱至0.003％，而且在质量、经济、环保及安全等方面效果都较好。
实施例：
使用本发明的合金的成份含量(重量％)为：
Al 40％，Mg 5％，Si 8％，Mn 20％，余量为Fe。
其制造方法为：先将Al、Mg、Si和Mn放入工频炉中熔化，然后加入Fe，最后熔化铸成铝镁铁合金块。
用上述铝镁铁合金在120吨转炉中冶炼70#钢时进行脱氧脱硫，吨钢加入该合金1公斤，经测试钢中机械性能均好于国标，如下表：
表1 实施例的技术指标(15#)
| 标准 | 屈服点(kg/mm2)不小于 | 抗拉强度(kg/mm2)不小于 | 伸长率δ％不小于 | 断面收弦缩率％不小于 | [S]％ | [O]ppm |
| 国标 | 420 | 715 | 9 | 30 | 0.005 | 50 |
| 本品 | 460 | 823 | 11 | 36 | ＜0.03％ | 25 |
Claims (1)
1、一种用于钢水脱氧和脱硫的铝镁铁合金，其成份(重量％)为：Al 20～80％，Mg 2～60％，Si 8～30％，Mn 20～30％，选自Ba 0～10％，Sr 0～5％，Ca 0～5％中的一种或多种的合金元素及余量的Fe。
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