多元铝铁合金脱氧剂及其制备方法技术

一种多元铝铁合金脱氧剂其制备方法，属于冶炼技术领域。其化学组成为质量分数%：30.0～35.0Al,<0.35C,15.0~18.0Si,4.0~6.0Mn,3.0~3.5Ca,4.0~4.5Ba,3.5~3.8Mg,0.5~0.8RE,1.2~1.5Zn,<0.02S,<0.03P,余量Fe。本发明专利技术脱氧剂采用坩锅熔化电阻炉和感应电炉同时熔炼，并注入同一浇包，然后在铸铁模内浇注成多元铝铁合金脱氧剂块体材料，具有优异的脱氧效果。

【技术实现步骤摘要】
多元铝铁合金脱氧剂及其制备方法
本专利技术为一种炼钢脱氧剂及其制备方法，特别涉及一种多元铝铁合金脱氧剂及其制备方法，属于冶炼

技术介绍
钢在冶炼过程中，在冶炼末期，化学成分合格后，在出钢前，必须添加脱氧剂进行脱氧，降低钢的脆性，提高钢的塑性和强韧性。传统的方法是用铝作为脱氧剂。铝的密度低，加入钢铁熔液中易上浮，脱氧效果较差。铝铁脱氧剂的密度高、成本低、脱氧效果好，由此逐步代替了传统的铝脱氧剂。脱氧剂是炼钢工艺过程中必须加入的一种辅助炉料。当前脱氧剂种类繁多，最古典的是纯铝，此外还有硅铁、锰铁、硅钙及硅铝铁等。出钢期的终脱氧，多数还是插入纯铝或投入硅铝铁。目前复合脱氧是一种发展动向。为了提高钢液脱氧效果，中国专利技术专利CN1394967公开了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％。其生产工艺步骤是：(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。中国专利技术专利CN1434134还公开了用于炼钢钢水终脱氧的铝铁合金及其制备方法，涉及炼钢钢水终脱氧的脱氧剂，尤其是铝镇静钢钢水终脱氧的脱氧剂及其制备方法。铝铁合金的重量百分组成为铝40-44％，铁54-59％和少量杂质。制备方法是备料、配料、熔炼、浇铸和冷却控制。其中熔炼包括有钢铁料熔化、加氧化剂脱碳、脱硅、脱磷，加脱硫剂脱硫，加还原剂脱氧与还原，加造渣剂造渣，加铝熔炼、搅拌、除渣、控温出炉8个步骤。该专利技术在备料时将各种金属原料在入炉前先预热，在熔炼过程中增加了脱磷、脱硫步骤及控温出炉步骤，熔炼出的铝铁合金具有有害杂质少、脱氧能力强与不易粉化的特点，粉化期大于6个月，能广泛用于炼钢尤其是铝镇静钢终脱氧。中国专利技术专利CN1442492还公开了一种锰铝复合脱氧剂，是一种用于炼钢钢水终脱氧的锰铝复合脱氧剂。它的具体成份及重量百分比含量为：铝2-19％，锰36-59％，余量为铁及其它物质，所述的其它物质中的碳为≤3％，硅≤20％，磷≤1％，硫≤1％。该专利技术与氧的亲和力大，脱氧能力强。脱氧产物不熔于钢水并易于排除，即使呈夹杂物的形式滞留于钢中时对钢的性能危害也十分小，对一些钢种有细化晶粒的作用。除脱氧外还能降低钢中的其它杂质的含量或减弱其有害影响。中国专利技术专利CN1456689还公开了一种铝镁铁合金脱氧剂，该铝镁铁合金脱氧剂包括有铝、镁、铁元素，其化学成分(重量％)为：Al40～95％，Mg5～20％，余量为Fe。与现有技术相比，该专利技术的有益效果是：将铝、镁、铁一起制成合金后，可以直接加入到钢液中，制备成本低又易于生产，同时又具有很强的脱硫能力，即提高了钢材质量，又提高了经济效益。中国专利技术专利CN1153217还公开了一种铝锰硅复合脱氧剂生产工艺，是一种炼钢过程中所需的添加剂，其特点是利用贫锰矿在直流电炉中将其冶炼成硅锰合金，即为母合金，再将母合金放入直流钢包炉中添入辅料：硅铁、废钢、铝等，经过精炼，即得本专利技术所称的铝锰硅复合脱氧剂，该专利技术的优点是：产品低磷、成分适当、不粉化，在炼钢中使用本专利技术，可减少钢中夹杂物总量，而且可控制夹杂物性质。中国专利技术专利CN1160087还公开了一种稀土铝锰合金。该合金中各元素的组分为（重量百分比）∶18~28%Al,25~35%Mn,0.1~3.0%Xt,0.5~1.5%Si,0.6~2.0%C,0.01~0.1%P,0.001~0.01%S,0.02~0.5%Cu,0~3.0%Sb,26.89~55.769%Fe。该合金用于替代纯铝为炼钢脱氧剂的作用，并且具有金属添加剂、脱硫的作用。能提高改善钢的内在质量，该合金与纯铝脱氧相比，在单位当量铝相同的情况下，其效果比纯铝提高近一倍。中国专利技术专利CN1030096还公开了一种炼钢用复合脱氧剂，由硅—铝—铁三种金属成份构成，可以取代铝铁脱氧剂和纯铝脱氧剂，克服了铝铁脱氧剂和纯铝脱氧剂的粉化，烧损严重，铝铁金属结构不合理，铝消耗量大的缺点，特别适用于冶炼含硅普通镇静钢，含硅低合金钢的冶炼过程中的脱氧。中国专利技术专利CN1160085还公开了一种用矿石直接生产硅铝钡钙铁合金（炼钢脱氧剂、脱硫剂、变性剂）的方法。采用铝土矿、石英砂、粘土、重晶石、煤、纸浆作原料，经配料后造球、烘干，然后以48-52V低电压大电流在矿热炉中冶炼以获得成分为Al：30±2%、Si：20±2%、ba：5±1%、Ca：1±0.2%、余量为Fe的硅铝钡钙铁合金。该专利技术工序简单，生产出的产品成分稳定，生产成本比现有技术的二步法可降低35％，减少设备投资近二分之一，减少劳力投入五分之二。中国专利技术专利CN1040059炼钢脱氧剂硅铝铁生产的新方法，该专利技术是炼钢用脱氧剂硅铝铁（含Si20-23%，Al45~50%）的生产新方法。该方法是将所用原料按照铝－硅铁－生铁的顺序和需要量加入熔炼炉（石墨坩埚或镁砂玻璃水打结坩埚）内，使用燃料而不使用电力进行加热熔炼。待全部炉料熔清后，充分搅拌，温度达1075-1150℃时，再加入一定量的强化剂，5-10分钟后即可浇注为成品硅铝铁。中国专利技术专利CN1052901还公开了用碱土金属生产新型复合脱氧剂硅铝钡铁合金，硅铝钡铁合金是一种新型的复合脱氧剂。该合金主要用于炼钢生产的脱氧与合金化。使用该合金脱氧与合金化，不仅降低钢中夹杂物总量，改变夹杂物形状，尺寸和分布提高钢的质量，而且能1:1的代替硅铝铁合金，1:2.1的代替金属铝，可大大降低铝的使用量，使钢的生产成本下降。中国专利技术专利CN101555539还公开了一种用于炼钢生产使用的铝钙铁复合脱氧剂及其制备方法。其铝钙铁复合脱氧剂化学成分(重量比)为：石灰石粉25～35％，铝屑35～50％，钉屑20～30％，粘土粉0.3～2％，工业淀粉3～8％，液体水玻璃4～7％。其制备方法是：首先将上述原料中的石灰石粉、粘土粉、工业淀粉预混合均匀制成粉料备用，再按上述原料按重量的百分比称量后，先将钉屑和铝屑加入液体水玻璃，搅拌2～3分钟后，再加入经过预混合的粉料，经过碾轮式混砂机搅拌3～4分钟后达到充分混合、成型、干燥、包装。其优点是：脱氧效果好，有效地解决钢水脱氧时铝的收率不稳定和连铸中间包水口絮流的问题，净化钢水的作用明显。中国专利技术专利CN101906509A还公开了一种炼钢用铝钙铁脱氧剂，该脱氧剂是由金属铝粉、金属钙粉和金属铁粉等粉剂组合构成的球形状的组合物，该组合物的组合成分及其形状大小，以及成球后形状，使得该脱氧剂具备如下特点：金属铝粉、金属钙粉及金属铁粉压制成球，制备方法简便；成品强度高，直接进入钢厂高位料仓使用；成品比重大，具备强还原能力，对钢水脱氧能力强，与同类脱氧剂相比，钢水总氧含量低；脱氧产物相互聚积长大，上浮快；钢中夹杂物含量减少，同时可使夹杂物变性；钢水浇铸时流动性好。中国专利技术专利CN102181606A还公开了一种稀土铝锰钙铁合金及其生产方法，该合金的成分重量百分数为：铝Al：40～70％，Mn：5～20％，RE：1～10本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多元铝铁合金脱氧剂，其特征在于，脱氧剂的化学组成质量分数%：30.0～35.0Al, <0.35C, 15.0~18.0Si, 4.0~6.0Mn, 3.0~3.5Ca, 4.0~4.5Ba, 3.5~3.8Mg, 0.5~0.8RE, 1.2~1.5Zn, <0.02S, <0.03P, 余量Fe。

【技术特征摘要】
1.一种多元铝铁合金脱氧剂，其特征在于，脱氧剂的化学组成质量分数％：30.0～35.0Al,<0.35C,15.0～18.0Si,4.0～6.0Mn,3.0～3.5Ca,4.0～4.5Ba,3.5～3.8Mg,0.5～0.8RE,1.2～1.5Zn,<0.02S,<0.03P,余量Fe。2.权利要求1所述的一种多元铝铁合金脱氧剂的制备方法，其特征在于，采用坩锅熔化电阻炉和感应电炉同时熔炼，并注入同一浇包，然后在铸铁模内浇注...

【专利技术属性】
技术研发人员：贺跃光，潘颖青，符寒光，贺煜婷，吴凤秋，胡铁军，李立海，邵磊森，
申请(专利权)人：长沙理工大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43