一种用于炼钢的合金脱氧剂及制备方法技术

本发明专利技术是一种用于炼钢的合金脱氧剂，用于炼钢可将锰硅合金化和脱氧同步完成的铝锰硅合金。在铝锰硅合金中含铝5-30%、锰50-70%、硅8-30%，余量为铁和不可避免的杂质。其制备方法是还原冶炼法和重熔法结合，分两步进行。第一步，按铝锰硅合金中对锰硅成分要求，按炉料配比在矿热炉中冶炼锰硅合金液。第二步，将锰硅合金液注入熔化炉中，加入配比的铝重熔制成铝锰硅合金。它可替代炼钢使用的全部高碳锰铁、部分硅铁及铝或铝复合脱氧剂。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于冶金领域，是用于炼钢的合金脱氧剂及制备方法。
技术介绍
锰硅合金是由锰、硅、铁等组成的一种铁合金，是炼钢的主要合金剂。锰以固溶态存于钢中起着强化作用，可提高铁素体的强度，能改善钢的力学性能，增强钢的强度，延展性、韧性及耐磨能力。硅以固态形式存于钢中，可提高钢的强度，疲劳极限，而腐蚀性和耐磨性。因此锰硅合金是炼钢中不可缺少的合金剂。锰硅合金中的锰和硅与氧有较强的亲合力，它又是炼钢的脱氧剂，脱氧产物MnSiO3和Mn2SiO4，具有熔点低容易上浮，脱氧效果好，烧损率低。由于它的脱氧能力有限，炼钢脱氧不彻底，只能用于予脱氧。锰硅合金是由矿热炉还原冶炼采取连续冶炼方法制成。炼钢生产中用锰硅合金进行予脱氧后，钢中还有部分残留的氧，要达到钢中含氧量要求，必须再用铝或铝复合脱氧剂终脱氧。现在铝复合脱氧剂品种较多。如：铝锰铁、铝硅铁、铝铁等。它的主要作用就是脱氧。因此，这些复合脱氧剂，都是以铝为基本合金，含铝量大于40%（质量%，以下同），在铝复合合金中所含有的锰、硅、铁等，是为增加铝复合脱氧剂的比重，提高熔点。从而提高铝在钢液的利用率，减少消耗。铝复合脱氧剂的生产方法，主要是将固态的硅、锰、铁等与铝在熔化炉中重熔制成。吨耗电1000度左右，熔炼时间1小时左右。目前，在炼钢中添加锰硅合金是为了达到钢的锰硅合金化，同时达到予脱氧的作用；然后再加入铝或铝复合合金进行终脱氧。这样造成工艺繁琐，也会影响出炼时间，影响钢的产量，增加炼钢成本。
技术实现思路
本专利技术主要目的是：1、将铝、锰、硅等元素制成一种合金，在炼钢中达到锰、硅合金化和脱氧一次完成。铝、硅、锰都是脱氧元素，这三种元素结合，制成合金脱氧能力会大为增强。同时，又增加合金比重和熔点，减少铝、锰、硅的消耗，提高利用率，也简化炼钢生产工艺。可替代炼钢所需的部分硅铁和全部高碳锰铁，替代铝和铝的复合脱氧剂。2、铝锰硅合金的制造方法是在矿热炉中按合金成份需求调配炉料还原冶炼锰硅合金液，再按配比加入铝在熔化炉中重熔化合制成铝锰硅合金，还原冶炼与炉外重熔结合。这样改变以往用固态锰、硅、铝等二次重熔，达到缩短熔炼时间，省电节能和原料的消耗。本专利技术的铝锰硅合金中，含铝5-30%，锰50-70%，硅8-30%，余量为铁和不可避免的杂质。在铝锰硅合金中，含铝量是由钢的锰合金化标准要求，同时又能达到脱氧的目的。如有的钢种含锰较高，加入铝锰硅合金的量要多，这样铝锰硅合金含铝量可少些，达到合金化又能完成脱氧的要求；有的钢种要求含锰较低，加入铝锰硅合金少些，铝锰硅合金中含铝量要多些。这样达到钢的锰合金化和脱氧同时完成。若冶炼锰硅合金液，制成铝锰硅合金，含锰较低，可补加金属锰，增加合金中锰含量。也可以在炼钢中补加锰硅合金，达到钢的锰合金化的要求。在铝锰硅合金中锰、硅的配比，尽量按国标GB/T14008-1996标准要求搭配，这样便于炼钢。本专利技术铝锰硅合金的制备方法分二步进行。第一步，生产锰硅合金，按铝锰硅合金成分要求，配比锰硅合金的炉料，在矿热炉中还原冶炼锰硅合金。第二步，将出炉锰硅合金液注入合金包中，进行检斤和化验，合格后再将锰硅液合金包中的合金液注入熔化炉（中频炉或工频炉）中，按铝锰硅合金成分要求，按配加铝，送电化合。形成合金后出炉、铸型化验。如果含铝小于6%左右，也可以在合金液包中直接加铝，用锰硅合金液温度熔铝。但要充分搅拌，使合金成分均匀。实施例通过以下实施例进一步说明本专利技术。实施例1第一步，在矿热炉中还原冶炼锰硅合金。炉料配比。混合锰矿100kg，（富锰渣30kg，含Mn30%，锰矿石含Ｍｎ28％,70kg）硅石12kg，焦炭20kg，石灰3.5kg。将上述炉料搅拌均匀，投入1800KVA矿热炉中（试验炉）。冶1.5小时左右，出炉注入合金包中，捡斤610kg。化验锰硅合金液中，含Mn70%，Si22%，C1.2%，Fe9%,P0.18%。吨耗电4400度。第二步，将合金包中的锰硅合金液注入1.5吨的中频电炉中。加入金属锰60kg，补锰硅合金液中锰不足。如果不补金属锰，炼钢时，也补加锰硅合金110kg。加入140kg铝。送电重熔20分钟左右，合金全部化合，出炉铸型，化验合金成分：锰62%，硅16%，铝21%，碳0.5%，P0.03%，S0.03%。吨耗电200度左右，铝锰硅合金中含锰、硅符合国标FeMn60Si17,便于炼钢使用；若固态合金重熔吨耗电1000度左右，熔炼时间1小时左右实施例2第一步，同实施例1。第二步，工艺同实施例1。加入铝110kg，铝锰硅合金成分：锰58%，硅18%，铝15%，余量为铁和杂质。实施例3第一步，同实施例1。第二步，工艺同实施例1，加入铝40kg，铝锰硅合金成分：锰65%，硅20%，铝6%，余量为Fe和杂质。用于高铝钢时，铝锰硅合金中，铝可达30%左右，再补加锰硅合金。实施例4第一步，配料比。混合锰矿100kg，硅石10kg，焦炭18kg，石灰3kg，钢屑5kg。投入矿热中冶炼1.5小时左右，出炉注入合金包中，检斤720kg，化验锰硅合金中含Mn54%，Si15%，Fe30%，其他为杂质。这种合金含铁高，产量可增20%左右，吨耗电3600度。第二步，将锰硅液注入中频炉中，加入铝80kg熔化20分钟，出炉铸型，化验合金成分：锰51%，硅11%，铝10%，余量为铁和杂质。实施例5某钢厂生产Q345钢，原吨钢加入锰硅20kg，进行锰硅合金化和予脱氧。脱氧剂为铝铁（FeAl55）2kg。用本专利技术实施3产品22kg，锰硅合金化达标，也完成脱氧，钢中氧含量达40PPm。生产S275Z钢，原吨钢加入锰硅10kg达钢的锰硅合金化和予脱氧。用3kg铝铁终税氧。用本专利技术实施例4产品11kg，锰硅合金化和脱氧都达到指标。本专利技术的铝锰硅合金用高铝钢中，铝的含量可增到30%左右，合金中含锰和硅将相应减少。本文档来自技高网...

【技术保护点】
用于炼钢的合金脱氧剂及制备方法，其技术特征在于：在铝锰硅合金脱氧剂中，含质量百分比铝 5‑30%，锰 50‑70%，硅 8‑30%，余量为铁和不可避免的杂质。

【技术特征摘要】
1.用于炼钢的合金脱氧剂及制备方法，其技术特征在于：在铝锰硅合金脱氧剂中，含质量百分比铝5-30%，锰50-70%，硅8-30%，余量为铁和不可避免的杂质。2.用于炼钢的合金脱氧剂...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢廷声，
申请(专利权)人：谢廷声，
类型：发明
国别省市：辽宁;21