一种碳素合金结构钢用复合脱氧剂及制备方法技术

一种炭素合金结构钢用复合脱氧剂，成分包括Mn 10wt％，Si 4wt％，Sr 3wt％，CaC2 2wt％，Nb 10wt％Ni 5wt％，Cr 2wt％，Ce 0.5wt％，SiC 10wt％，Ti 0.3wt％，Fe 50wt％，余量为不可避免杂质；本发明专利技术采用水雾化法制备得稀土复合脱氧剂，改善颗粒合金不均匀的缺点，提高了喷射时球形度；本发明专利技术通过智能化设备精密控制冷却速度，避免目前单质铝进行钢水终脱氧，使钢锭易产生纵裂等问题；本发明专利技术加入了稀土元素成分，降低了合金熔点、提高了融化金属表面的亲润性。

【技术实现步骤摘要】
一种碳素合金结构钢用复合脱氧剂及制备方法
本专利技术涉及钢用脱氧剂及其制备。
技术介绍
目前中炭素合金(含炭0.35-0.6％)结构钢锭的生产是用电弧炉将原材料熔炼成钢水，再加单质铝进行钢水终脱氧，最后浇注到锭模内，待钢凝固后，立即脱模，进缓冷坑或埋砂缓冷成型。例如中国申请的专利CN101153352A公开了一种固镕铝铁合金脱氧剂通过采用铝铁为组分，在铝铁中添加了钛而制成的脱氧剂由于钢水采用铝进行终脱氧，结果在钢锭内会生产ALN，呈现在珠光体晶界周边较薄网状的铁素体内，因其具有脆性，且强度低、塑性差，而无法承受钢锭在缓冷过程中因冷却不均所造成的相变(650℃左右)及热应力，使钢锭易产生纵裂；例如中国申请的专利CN107653357A，通过对稀土复合脱氧剂粉料配方，以及中频熔炼、水雾化参数、分选过筛等参数综合调节，实现稀土复合脱氧剂粉料，但是和传统合金脱氧的效果相差不大，脱氧效果一般。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种碳素合金结构钢用复合脱氧剂及制备方法，通过将稀有复合脱氧剂粉料为配方，替代单质铝对中炭素合金结构钢锭进行终脱氧，成为一种效果好的复合脱氧剂。为了实现上述目的，本专利技术提供一下技术方案：一种炭素合金结构钢用复合脱氧剂，该脱氧剂的成分包括Mn10wt％，Si4wt％，Sr3wt％，CaC22wt％，Nb10wt％Ni5wt％，Cr2wt％，Ce0.5wt％，SiC10wt％，Ti0.3wt％，Fe50wt％，余量为不可避免杂质。进一步的，钢水终脱氧时复合脱氧剂的加入量为钢水总量的6wt％。进一步的，一种碳素合金结构钢用复合脱氧剂的制备方法包括以下步骤：(1)原料配置：称取原材料Mn10wt％、Si4wt％、Sr3wt％、Nb10wt％、Ni5wt％、Cr2wt％、Ce0.5wt％和Ti1wt％并充分混匀；(2)中频熔炼：先将Fe50wt％放入中频炉中进行熔炼，当完全融化后加入步骤(1)中的混合物，待混合物完全融化后加入SiC10wt％，待SiC10wt％完全融化后加入CaC22wt％，熔炼过程温度控制为1180～1280℃，保温时间为80～120min；(3)雾化制粉：熔炼后进行水雾化制粉，雾化过程中喷射顶角为33～35°，漏包孔径为3～5mm，雾化压为23～25Mpa；(4)分选过筛：将水雾化处理后制得的粉料，经金属筛网处理，颗粒控制范围在80～200mm之间，即得到均匀的复合脱氧剂粉料。进一步的，加入复合脱氧剂熔炼中炭素合金结构的钢锭后，冷却速度控制为3℃/min。本专利技术的有益效果如下：(1)本专利技术采用水雾化法制备得稀土复合脱氧剂，改善颗粒合金不均匀的缺点，提高了喷射时球形度，由于球形颗粒表面积最大，具有高球度、高颗粒分散的脱氧剂有助于提高熔炼钢锭时的脱氧效率，从而降低钢水中氧含量；(2)本专利技术通过智能化设备精密控制冷却速度，避免目前单质铝进行钢水终脱氧，使钢锭易产生纵裂等问题；(3)本专利技术加入了稀土元素成分，降低了合金熔点、提高了融化金属表面的亲润性。具体实施方式实施例，一种碳素合金结构钢用复合脱氧剂。该脱氧剂的成分为：Mn10wt％，Si4wt％，Sr3wt％，CaC22wt％，Nb10wt％Ni5wt％，Cr2wt％，Ce0.5wt％，SiC10wt％，Ti0.3wt％，Fe50wt％。制备复合脱氧剂的步骤：(1)称取原材料10wt％Mn、4wt％Si、3wt％Sr、10wt％Nb、5wt％Ni、2wt％Cr、0.5wt％Ce和1wt％Ti并充分混匀；(2)先将50wt％Fe放入中频炉中进行熔炼，当完全融化后加入步骤(1)中的混合物，待混合物完全融化后加入10wt％SiC，待SiC完全融化后加入2wt％CaC2，熔炼过程温度控制为1180～1280℃，保温时间为80～120min；(3)雾化制粉：熔炼后进行水雾化制粉，雾化过程中喷射顶角为33～35°，漏包孔径为3～5mm，雾化压为23～25Mpa；(4)分选过筛：将水雾化处理后制得的粉料，经金属筛网处理，颗粒控制范围在80～200mm之间，得到均匀的复合脱氧剂粉料。在钢水终脱氧时加入钢水质量6wt％上述制得的复合脱氧剂粉料，缓慢冷却为3℃/min。本专利技术复合脱氧剂粉料备后的合金钢和其他传统的脱氧剂制备后的合金钢进行比对如下表：通过与其他脱氧剂对比，可明显看出使用本专利技术复合脱氧剂粉料备后的合含氧量降低，脆性降低，韧性提高。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种炭素合金结构钢用复合脱氧剂，其特征在于，该脱氧剂的成分包括Mn 10wt％，Si 4wt％，Sr 3wt％，CaC

【技术特征摘要】
1.一种炭素合金结构钢用复合脱氧剂，其特征在于，该脱氧剂的成分包括Mn10wt％，Si4wt％，Sr3wt％，CaC22wt％，Nb10wt％Ni5wt％，Cr2wt％，Ce0.5wt％，SiC10wt％，Ti0.3wt％，Fe50wt％，余量为不可避免杂质。


2.根据权利要求1所述的一种碳素合金结构钢用复合脱氧剂，其特征在于，钢水终脱氧时复合脱氧剂的加入量为钢水总量的6wt％。


3.根据权利要求1～2所述的一种碳素合金结构钢用复合脱氧剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)原料配置：称取原材料Mn10wt％、Si4wt％、Sr3wt％、Nb10wt％、Ni5wt％、Cr2wt％、Ce0.5wt％和Ti1wt％并充分混匀；<...

【专利技术属性】
技术研发人员：蒋学伟，朱佳明，
申请(专利权)人：浙江大江合金钢钢管有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33