高錳低碳複合合金及其製備方法
2023-10-10 19:19:24 1
專利名稱：高錳低碳複合合金及其製備方法
技術領域：
本發明涉及煉鋼用的脫氧劑，特別是高錳低碳複合合金；本發明還涉及這種高錳低碳複合合金的製備方法。
背景技術：
傳統的煉鋼脫氧劑，一般使用單一的純鋁或鋼芯鋁、鋁鐵脫氧，單元素的脫氧劑，脫氧效果不佳，冶煉出來的鋼中非金屬夾雜物多，鋼質不好，且鋼中的雜質不易上浮去除，導致鋼水收得率低；特別是以純鋁進行脫氧，由於鋁自身密度較小，在熔煉脫氧過程中，鋼水中的浮力較大，鋁只能浮於鋼水表面而不易進入鋼水內部，這樣就使得大部分鋁在空氣中被氧化，從而嚴重的影響了鋁的利用率，增加了鋁的消耗，提高了生產成本。隨著我國鋼鐵工業的快速發展，煉鋼行業的脫氧劑已由單一的矽、錳或純鋁脫氧發展到複合用鋁矽錳脫氧，如申請號為200510012548.9，名稱為《鋁矽錳脫氧壓塊》的中國發明專利，它公開了一種由鋁、矽、錳合金脫氧壓塊，該脫氧壓塊是由鋁、矽、錳及其含有的碳、硫、磷、鐵、水按比例調配後，加入粘接劑，充分混勻，倒入成型機模具中壓製成型、烘乾去除水份製成，所得的脫氧壓塊的組份及含量組成為(以重量百分比計)鋁10～40％、矽5～15％、錳30～50、碳≤3.5、硫≤0.05、磷≤0.15、鐵餘量。又如申請號為94111237.3，名稱為《用於鋁鎮靜鋼脫氧的鋁鐵合金及其製備方法》的中國發明專利，公開了一種其重量百分比組成為鋁40～50％、鐵48～58％，餘量雜質的鋁鐵合金脫氧劑，其熔煉方法為投入鋁料，加氧化劑、還原劑、加鹼性造渣劑，投入鋁料、攪拌除渣即可出爐。雖然上述脫氧劑的脫氧效果有所提高，但鋁的用量仍然較大，而鋁的價格高且我國鋁資源緊缺，使得製備脫氧劑的成本仍然很高，煉鋼的成本也相應增大，且這些脫氧劑都是以矽錳合金或矽鐵合金等合金元素為原料製備，由於合金元素中的雜質含量大，從而導致了所得到的脫氧劑中也含有較多的雜質，而某些雜質在煉鋼時容易滯留於鋼水中難以去除，直接影響到所得鋼材的品質。
發明內容
本發明將公開一種脫氧效果好、生產成本低的高錳低碳複合合金；本發明還將公開這種高錳低碳複合合金的製備方法。
本發明高錳低碳複合合金，其特徵在於包括下述由重量百分比計的組分Mn70～75；Si11～17； Al7～14；
P＜0.2；C＜0.3；S＜0.03；Fe餘量。
本發明高錳低碳複合合金的製備方法可採用常規或傳統的煉鋼用脫氧劑的製備方法進行製備，也可按下述方法進行製備，該方法步驟如下1)根據用料配比稱重將含錳量＞99％的金屬錳、含矽量＞99％的金屬矽或含矽量＞70％的矽鐵、含鋁量＞99％的金屬鋁備用；2)將金屬錳、金屬矽投入熔爐中熔煉，得熔液A；熔爐熔煉溫度一般可控制在1300～1400℃；3)將除渣劑或變質劑投入熔液A中，攪拌並除去殘渣，得熔液B；所述除渣劑或變質劑與熔液A的重量份配比一般為1～3∶500；所述除渣劑和變質劑可採用任意地除渣劑或變質劑，如氧化鐵皮、石英砂等，為達到更好的除渣效果，最好採用張家港市溶劑廠生產的IRQT型強力除渣劑和該廠生產的三元變質劑；4)取金屬鋁投入熔液B中進行熔煉，然後投入變質劑、精煉劑，攪拌並除去殘渣，得熔液C；所述變質劑、精煉劑最好為張家港溶劑廠生產的JPC1-2001精煉劑及SRWB3三元變質劑；所述精煉劑與熔液B、變質劑與熔液B的重量份配比一般為1～1.5∶500；5)將熔液C鑄模成型，冷卻，得到高錳低碳複合合金，其重量量百分組成為Mn 70～75；Si 11～17；Al 7～14；P＜0.2；C＜0.3；S＜0.03；Fe餘量。
本發明高錳低碳複合合金與傳統的複合煉鋼脫氧合金不同，並非以矽錳合金或金屬含量較低的低品位礦料為原料製備，而是以純度高、雜質含量低的含錳量＞99％的金屬錳、含鋁量＞99％的金屬鋁、含矽量＞99％的金屬矽為原料製備而成，所得的複合合金中雜質的含量特別是碳、磷含量極低；且複合合金中的各金屬的搭配和比例均非常適合，其比重大於鋼渣比重，卻比鋼水的比重略小，且當本發明複合合金投入鋼水後，可先完全沉於鋼水底部，再緩慢上浮，而其與鋼水比重之間的差異及鋼水的溫度，決定了複合合金的上浮速度，複合合金可一邊上浮一邊熔解、發揮脫氧作用，待其上浮至鋼水表面時，複合合金的脫氧作用也基本發揮完畢；特別是其中所含的金屬鋁，由於其在複合合金中所佔的比例及複合合金的上浮速度，使得金屬鋁的脫氧能力能夠在複合合金上浮時充分發揮，當複合合金上浮至鋼水表面時，鋁的脫氧作用也正好發揮完畢，這樣金屬鋁就不會在鋼水表面被空氣氧化，造成了浪費，得到了真正的利用；另外，本發明複合合金還可起金屬添加劑的作用，其在對鋼水進行脫氧的同時，也添加了煉鋼所需的各種微量元素。本發明複合合金的組分配比科學合理、比重控制嚴格，使其能有效的對鋼水進行脫氧，充分去除其中的雜質，且其脫氧迅速、使鋼渣易上浮、去除，得到純度高的鋼液。本發明複合合金可作為治煉各種鋼時的脫氧劑，特別適合是在冶煉管線鋼、橋梁管道鋼、高強度船板鋼時的脫氧能力非常強，能達到很好的脫氧效果。
具體實施例方式實施例11)根據用料配比稱重將367kg含錳量＞99％的金屬錳、58kg含矽量＞99％的金屬矽、90kg含鋁量＞99％的金屬鋁備用；2)將金屬錳和金屬矽投入熔爐中熔煉，熔煉溫度為1300℃，得熔液A；3)將1kg張家港市溶劑廠生產的IRQT型強力除渣劑投入熔液A中，攪拌並除去殘渣，得熔液B；4)取金屬鋁投入熔液B中進行熔煉，再投入張家港溶劑廠生產的精煉劑1kg及該廠的SRWB3型三元變質劑1kg攪拌5分鐘，除去殘渣，得熔液C；5)將熔液C澆鑄在錠模內，待其冷卻，得到高錳低碳複合合金，其重量量百分組成為Mn 70％；Si 11％；Al 17％；P＜0.2％；C＜0.3％；S＜0.03％；餘量為Fe。
實施例21)按重量百分比稱取原料，取394kg含錳量＞99％的金屬錳、40kg含鋁量＞99％的金屬鋁、58kg含矽量＞99％的金屬矽；2)將金屬錳和金屬矽投入熔爐中熔煉，熔煉溫度為1300℃，得熔液A；3)將1kg張家港市溶劑廠生產的IRQT型強力除渣劑投入熔液A中，攪拌並除去殘渣，得熔液B；4)取金屬鋁投入熔液B中進行熔煉，再投入張家港溶劑廠生產的JRC1-2001標準精煉劑1kg及該廠的SRWB3型三元變質劑1kg攪拌5分鐘，除去殘渣，得熔液C；5)將熔液C澆鑄在錠模內，待其冷卻，得到高錳低碳複合合金，其重量量百分組成為Mn 70％；Si 11％；Al 17％；P＜0.2％；C＜0.3％；S＜0.03％；餘量為Fe。
實施例31)根據用料配比稱重將394kg含錳量＞99％的金屬錳、90kg含矽量＞99％的金屬矽、40kg含鋁量＞99％的金屬鋁備用；2)將金屬錳和金屬矽投入熔爐中熔煉，熔煉溫度為1400℃，得熔液A；3)將1kg張家港市溶劑廠生產的SRWB3型三元變質劑投入熔液A中，攪拌5分鐘，然後除去殘渣，得熔液B；4)取金屬鋁投入熔液B中進行熔煉，加入1kg張家港溶劑廠生產的JRC1-2001標準精煉劑及1kg該廠生產的SRWB3三元變質劑，然後降溫至1000℃攪拌5分鐘，再將殘渣除去，得熔液C；5)將熔液C澆鑄在錠模內，待其冷卻，得到高錳低碳複合合金，其重量量百分組成為Mn 75％；Si 17％；Al 7％；P＜0.2％；C＜0.2％；S＜0.03％；餘量為Fe。
實施例41)按重量百分比稱取原料，取367kg含錳量＞99％的金屬錳、40kg含鋁量＞99％的金屬鋁、120kg含矽量＞70％的矽鐵，備用；2)將金屬錳和金屬矽投入熔爐中熔煉，熔煉溫度為1300℃，得熔液A；3)將1kg張家港市溶劑廠生產的IRQT型強力除渣劑投入熔液A中，攪拌並除去殘渣，得熔液B；4)取金屬鋁投入熔液B中進行熔煉，再投入張家港溶劑廠生產的JRC1-2001標準精煉劑1kg及該廠的SRWB3型三元變質劑1kg攪拌5分鐘，除去殘渣，得熔液C；5)將熔液C澆鑄在錠模內，待其冷卻，得到高錳低碳複合合金，其重量量百分組成為Mn 70％；Si 11％；Al 17％；P＜0.2％；C＜0.3％；S＜0.03％；餘量為Fe。
實施例51)根據用料配比將394kg含鋁量＞99％的金屬錳、130kg含矽量＞70％的矽鐵、40kg含鋁量＞99％的金屬鋁備用；2)將金屬錳、矽鐵投入熔爐中熔煉，熔煉溫度掌握在1300～1350℃，得熔液A；3)將1kg張家港溶劑廠生產的IRQT型強力塗渣劑投入熔液中5分鐘後，攪拌並除去殘渣，得溶液B；4)取金屬鋁投入熔液B中進行熔煉，加入1kg張家港溶劑廠生產的JRC1-2001標準精煉劑及1kg該廠生產的SRWB3三元變質劑，然後降溫至1000℃攪拌5分鐘，再將除渣，得熔液C；5)將熔液C澆鑄錠模，待其冷卻得到高錳低碳複合合金，其重量百分組成為Mn 75％；Si 17％；Al 7％；P＜0.2％；C＜0.3％；S＜0.03％；餘量為Fe。
權利要求
1.高錳低碳複合合金，其特徵在於包括下述由重量百分比計的組分Mn 70～75；Si 11～17；Al 7～14；P＜0.2； C＜0.3； S＜0.03；Fe餘量。
2.高錳低碳複合合金的製備方法，其步驟如下1)根據用料配比稱取含錳量＞99％的金屬錳、含矽量＞99％的金屬矽或含矽量＞70％的矽鐵、含鋁量＞99％的金屬鋁備用；2)將金屬錳和金屬矽投入熔爐中熔煉，得熔液A；3)將除渣劑或變質劑投入熔液A中，攪拌並除去殘渣，得熔液B；所述除渣劑或變質劑與熔液A的重量份配比為1～3∶500；4)將金屬鋁投入熔液B中進行熔煉，然後投入變質劑和精煉劑，攪拌並除去殘渣，得熔液C；所述變質劑與熔液A的重量份配比、精煉劑與熔液A的重量份配比均為1～1.5∶500；5)將熔液C鑄模成型，冷卻，得到高錳低碳複合合金，其重量量百分組成為Mn 70～75；Si 11～17；Al 7～14；P＜0.2；C＜0.3；S＜0.03；Fe餘量。
3.根據權利要求2所述的高錳低碳複合合金的製備方法，其特徵在於步驟2)中，熔爐熔煉溫度為1300～1400℃。
全文摘要
本發明將公開高錳低碳複合合金及該複合合金的製備方法，該複合合金包括下述由重量百分比計的組分Mn 70～75；Si 11～17；Al 7～14；P＜0.2；C＜0.3；S＜0.03；Fe餘量。本發明複合合金的組分配比科學合理、比重控制嚴格，使其能有效的對鋼水進行脫氧，充分去除其中的雜質，且其脫氧迅速、使鋼渣易上浮、去除，得到純度高的鋼液，可作為治煉各種鋼時的脫氧劑，特別適合是在冶煉管線鋼、橋梁管道鋼、高強度船板鋼時的脫氧能力非常強，能達到很好的脫氧效果。
文檔編號C22C22/00GK1844412SQ20061002095
公開日2006年10月11日 申請日期2006年4月29日 優先權日2006年4月29日
發明者危松林 申請人:危松林