CN1974796A

CN1974796A - 复合脱氧剂－铝镁钙铁合金及其制备方法

Info

Publication number: CN1974796A
Application number: CNA2006101348900A
Authority: CN
Inventors: 陈恩泽
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2007-06-06

Abstract

本发明涉及用于炼钢用的脱氧剂技术领域，特别是一种新型复合脱氧剂—铝镁钙铁合金及其制备方法，其化学成份(重量％)为：Si 0～1％，Al 20～50％，Mg 1～6％，Ca 1～6％，余量为Fe和不可避免的杂质。制备方法包括下列步骤：a)称取下列配比(重量％)的原料：含铝95～98％的工业铝锭26～56％，含镁90～98％金属镁2～10％、含钙75～90％的钙粉2～10％及废钢40～50％，b)将上述金属镁和钙粉分别加工包装备用，c)首先取上述配比的废钢和总铝量2/3的铝锭放入炉底，然后加入金属包装的钙粉，进行加热熔融，待全部熔化后再加入剩余工业铝锭和金属镁，搅拌熔融后出炉即可。该复合脱氧剂结晶细致、坚硬、熔点低，比重大。用于此冶炼的低合金结构钢和碳素钢时，钢中[0]达25ppm以下；[S]达到0.02％以下，抗拉强度提高50～80MPa；断面伸长率提高5～10％。

Description

复合脱氧剂—铝镁钙铁合金及其制备方法

技术领域

本发明涉及用于炼钢用的脱氧剂技术领域，特别是一种新型复合脱氧剂—铝镁钙铁合金及其制备方法。

背景技术

金属铝作为炼钢用首选的脱氧材料，至今仍在使用，因为它对氧具有很强的亲和力，是其它金属所不能完全替代的。然而，铝的比重轻、熔点低、易烧损，用纯铝脱氧，收得率和有效利用率都很低，特别是在空气中和钢渣中氧接触以后，有近70～90％的铝被氧化，因而，钢中残余的铝既低又不稳定。

镁也是一种脱氧剂，而且是钢液脱硫的最佳原料。但镁的蒸汽压很高，极易气化和燃烧，所以直接用于炼钢的脱氧和脱硫是很困难的。

钙在钢中溶解度很小，但它与氧、硫的亲和力都很强。在钢的脱氧过程中，钙和铝有互补增益的共同作用，很像硅和锰的共同作用。氧化钙可以和氧化铝复合成易熔的铝酸钙，甚至在炼钢温度下可以是液相，钙使钢液脱氧的同时，还能与溶于钢中的夹杂物中的氧反应，降低钢中硫化物的溶解度，使其在钢液的凝固初期析出，呈球状，对钢的力学性能影响很小。

用钙脱氧虽有很多好处，但实施时却有不少困难。钙的沸点为1492℃，密度仅是钢的1/5，在炼钢温度下，不仅会漂浮在钢渣表面上，而且很快就会气化、挥发。所以，在炼钢条件下用钙脱氧，必须配合其他元素降低其活性，以避免过多的烧损。

发明内容

本发明的目的在于克服上述单一金属脱氧的不足，通过对现有各种铝镁铁、硅钙镁、硅钡钙铝等合金进行新的组合，提供一种以铝、镁、钙金属为主要原料配加废钢生产的新的复合脱氧剂—铝镁钙铁合金及其制备方法。

按照本发明的炼钢用复合脱氧剂—铝镁钙铁合金，其化学成份(重量％)为：Si 0～1％，Al 20～50％，Mg 1～6％，Ca 1～6％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明炼钢用复合脱氧剂—铝镁钙铁合金的制备方法是：

a)称取下列配比(重量％)的原料：

含铝95～98％的工业铝锭26～56％，含镁90～98％金属镁2～10％、含钙75～90％的钙粉2～10％及废钢40～50％，

b)将上述金属镁和钙粉分别用金属加工包装备用，

c)采用中频炉或工频炉，首先取上述配比的废钢和总铝量2/3的铝锭放入炉底，然后加入经过加工包装的钙粉，进行加热熔融，待全部熔化后再加入剩余工业铝锭和经过加工包装的金属镁，经充分搅拌、熔融后出炉，即可制得所需化学成分的铝镁钙铁合金。合金中的硅来自废钢，硅不是脱氧剂的必要成分而是限制成分。各种原料的用量百分比均大于最终产品的各种成分的量百分比，这是因为各种原料均含有一定比例的杂质，以及在加热熔融过程中有一定量的烧损。

本发明提供的复合脱氧剂中的铝是一种较强的亲氧元素，而钙在脱氧元素中排在第一位，与硫的亲和力也很强，所以钙逼近可以提高脱氧效果，也能起到脱硫作用，从而可使钢中的夹杂物变性，对提高钢材的综合性能十分有利。另外，钙还使脱氧产物形成较低熔点的钙铝酸盐，在钢水中容易上浮除掉，避免钢水浇筑时水口堵塞，对连铸十分有利。镁也是强脱氧剂，形成合金态防止了镁在空气中和渣中的氧燃烧。由于钙的缓冲作用抑制了镁的溶解剂反应速度，从而消除了喷溅的危险，同时还能增强脱氧剂脱硫能力，并进一步改善夹杂物的形态。

本发明具有比重大(3.0～4.0g/cm³)，熔点低(1000～1100℃)，结晶细致、坚硬等优点，尤其是在冶炼低合金结构钢和碳素钢时使用该复合脱氧剂，能有效地提高钢材的综合性能。

具体实施方式

下面结合实施例进一步说明本发明的具体实施方式。

按照本发明的复合脱氧剂—铝镁钙铁合金，其化学成份(重量％)为：

Si 0～1％，Al 20～50％，Mg 1～6％，Ca 1～6％，余量为Fe和不可避免的杂质。

本发明炼钢用复合脱氧剂—铝镁钙铁合金的制备方法是：

a)称取下列配比(重量％)的原料：

b)将上述金属镁和钙粉分别用金属加工包装备用，

c)采用中频炉或工频炉，首先取上述配比的废钢和总铝量2/3的铝锭放入炉底，然后加然后加入经过加工包装的钙粉，进行加热熔融，待全部熔化后再加入剩余工业铝锭和经过加工包装的金属镁，经充分搅拌、熔融后出炉，即可制得所需化学成分的铝镁钙铁合金。合金中的硅来自废钢。

实施例1：

所述的合金化学成份(重量％)为：Si＜0.50％，Al 42～46％，Ca 2.0～4.0％，Mg 2.0～4.0％，其余为Fe。

其制备方法是：

a)称取下列配比(重量％)的原料：

含铝95～98％的工业铝锭43～47％，含镁90～98％金属包装的金属镁3～5％、含钙75～90％的金属包装的钙粉3～6％及废钢40～50％，

b)加入工频炉中熔融，首先将上述比例的废钢和工业铝锭2/3比例放入炉底，进行加热熔融，待全部熔化后加入金属包装的钙粉和剩余工业铝锭，经充分搅拌、熔融后加入金属包装的金属镁，出炉浇铸，冷却后进一步破碎至20～50mm，即制成化学成份(重量％)为：Si＜0.50％，Al42～46％，Ca 2.0～4.0％，Mg 2.0～4.0％，其余为Fe的复合脱氧剂—铝镁钙铁合金。合金中的硅来自废钢。

该复合脱氧剂结晶细致、坚硬、熔点低(1000～1100℃)，比重3.0～4.0g/cm³。用此复合脱氧剂冶炼的低合金结构钢和碳素钢，钢中的[O]可达到25ppm以下；[S]含量可以达到0.02％以下，晶粒度10级以上达85％以上，力学性能明显提高，抗拉强度比用其他脱氧剂提高50～80MPa；断面伸长率提高5～10％。

Claims

1，一种炼钢用复合脱氧剂-铝镁钙铁合金，其特征在于其化学成份重量％为：Si 0～1％，Al 20～50％，Mg 1～6％，Ca 1～6％，余量为Fe和不可避免的杂质。

2、根据权利要求1所述的炼钢用复合脱氧剂-铝镁钙铁合金，其特征在于所述的合金化学成份重量％为：Si＜0.50％，Al 42-46％，Ca 2-4％，Mg 2-4％，其余为铁。

3、一种用于权利要求1所述的炼钢用复合脱氧剂-铝镁钙铁合金的制备方法，其特征在于包括下列步骡：

a)称取下列配比重量％的原料：

b)将上述金属镁和钙粉分别加工包装备用，

c)采用中频炉或工频炉，首先取上述配比的废钢和总铝量2/3的铝锭放入炉底，然后加入经过加工包装的钙粉，进行加热熔融，待全部熔化后再加入剩余工业铝锭和经过加工包装的金属镁，经充分搅拌、熔融后出炉，即可制得所需化学成分的铝镁钙铁合金。

4、根据权利要求3所述的炼钢用复合脱氧剂-铝镁钙铁合金，其特征在于包括下列步骡：

a)称取下列配比重量％的原料：

含铝95～98％的工业铝锭43～47％，含镁90～98％金属包装的金属镁3～4％、含钙75～90％的金属包装的钙粉3～4％及废钢40～50％，

b)加入工频炉中熔融，首先将上述比例的废钢和工业铝锭2/3比例放入炉底，进行加热熔融，待全部熔化后加入金属包装的钙粉和剩余工业铝锭，经充分搅拌、熔融后加入金属包装的金属镁，出炉浇铸，冷却后进一步破碎至40～60mm，即制成化学成份(重量％)为：Si＜0.50％，Al42-46％，Ca 2.0-4.0％，Mg 2.0-4.0％，其余为铁的复合脱氧剂-铝镁钙铁合金。