一种铝硅钙铁合金及其制备方法和应用技术

本发明专利技术属于铝硅钙铁合金技术领域，尤其涉及到一种铝硅钙铁合金及其制备方法和应用。本发明专利技术的铝硅钙铁合金成分为：4～20wt％Al，20～40wt％Si，10～25wt％钙。杂质元素碳小于0.1wt％，硫小于0.03％，磷小于0.03％，余量为铁。利用纯铝锭、硅钙，金属钙渣和低碳废钢通过中频炉熔炼工艺制备出符合要求的成品合金。中频炉熔炼工艺制备出符合要求的成品合金。

【技术实现步骤摘要】
一种铝硅钙铁合金及其制备方法和应用


[0001]本专利技术属于铁合金
，尤其涉及到一种铝硅钙铁合金及其制备方法和应用。

技术介绍

[0002]在炼钢过程中，为了提高钢水纯净度和脱氧深度，采用加铝脱氧工艺,是降低钢中氧含量的有效措施,但铝脱氧产物Al2O3，容易引起水口结瘤，造成连铸生产困难。为了消除氧化铝夹杂物的危害，炼钢脱氧主要采取加铝之外添加钙的办法，从而满足钢中Al2O3夹杂全部变成低熔点铝酸钙的要求，一般钙铝比在0.14～0.18之间。如果加入钙量不足钢中夹杂物最终仍会有串状Al2O3，因此加入钢中的总钙量不仅要使初生夹杂变性，也应考虑满足使凝固过程中生成的次生夹杂变性而对于高硫钢则还应考虑优先析出CaS的可能性。
[0003]国内外有很多人对铝镇静钢进行了钙处理实践，在对铝镇静钢进行喷吹CaSi粉处理时，钢中Al2O3夹杂物变为铝酸钙，添加的CaSi反应促使MnS变性成CaS或(CaMn)S，同时钢中硫含量越低硫化物变性越完全。应用CaSi
‑
CW技术对铝镇静钢处理获得的冶金效果则与喷吹CaSi相近，川崎钢厂在生产304型奥氏体不锈钢时，为提高其纯净度而用Al
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Ca复合脱氧取代单纯Al脱氧。
[0004]CN200710012123.7一种用于炼钢脱氧的高钙无硅铝钙铁合金及其制备方法，高钙无硅铝钙铁合金，按重量含有15％＜Ca≤30％，Al∶Ca＝1
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2∶1，Fe余量，但其仅适用于冶炼低硅、低碳铝镇静钢。铝硅钙铁合金是现在常用的脱氧。目前炼钢深脱氧时加入脱氧剂多，繁琐，同时脱氧效果慢的弊端。充分利用单个元素复合后脱氧能力越强的特点，单个元素脱氧强度顺序Ca>A]>Si>C>Mn。钢水脱氧时会生成MnO、SiO2、Al2O3等系列脱氧产物，其中MnO、SiO2，因颗粒较大，容易上浮到钢渣中，但Al2O3因颗粒较小，且难于聚合，不易上浮到钢渣中，而留于钢水中，又因为其熔点高(2000℃)。

技术实现思路

[0005]本专利技术为了解决
技术介绍
中的问题，目的在于提供一种铝硅钙铁合金及其制备方法，根据CaO
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Al2O3平衡相图分析形成五种化合物，在炼钢温度下具备生成mCaO
·
nAl2O3；(以下简写为CA)的热力学条件CaO
‑
Al2O3平衡相图显示C
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A7.C3A和CA的熔点低。在炼钢条件下呈液态。极易从钢水上浮去出即使残留在钢水中，因呈细小球状热加工时不变形。降低了对钢机械性能的一系列不良影响。
[0006]本专利技术的铝硅钙铁合金成分为：4～20wt％Al，20～40wt％Si，10～25wt％钙。杂质元素碳小于0.1wt％，硫小于0.03％，磷小于0.03％，余量为铁。
[0007]本专利技术铝钙铁合金的制备方法：利用纯铝锭、硅钙，金属钙渣和低碳废钢通过中频炉熔炼工艺制备出符合要求的成品合金。
[0008]原料成分：铝锭：99.7重量％Al，硅钙：50～55重量％Si，28～32重量％Ca，金属钙渣：50～70重量％Ca，低碳废钢为Fe≥99％，C≤0.05％。
[0009]具体工艺步骤如下：
[0010]采用在炉口加装有充气保护隔套加料翻板筒的中频炉，先将低碳废钢在中频炉内熔化，熔化后添加硅钙熔化，再加入纯铝锭，熔化。然后打开充气开关，向筒内和炉内吹入氩气，同时降低温度在1100～1200℃，充气3
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5分钟后，分批将金属钙渣放入充气保护隔套加料翻板的上层，盖好盖板，撬动翻板，金属钙渣进入炉内合金液内，以此操作，加完金属钙渣。炉内熔化5
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8分钟后，出炉，流入充有氩气的筒状溜槽，浇铸成块状。
[0011]本专利技术的优点是：
[0012](1)产品中以硅为基准添铝和钙，在炼钢深脱氧处理时具有较好复合脱氧作用；
[0013](2)较高的钙含量和一定含量的铝强化了夹杂物熔点和密度，及时上浮到覆盖渣中；
[0014](3)钢水洁净度提高，改善连铸质量，提高了连铸速度，减少钢中的夹杂物；
[0015](4)使用Al
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Si
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Ca复合脱氧后钢中WT(O)为0.001％～0.002％。
附图说明
[0016]图1为CaO
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Al2O3平衡相图。
具体实施方式
[0017]采用原料铝锭：Al:99.7％，硅钙：Si:54％，Ca:30％,金属钙渣：Ca:61％，低碳废钢为Fe:99％，C:0.03％。
[0018]实施例1
[0019]采用在炉口加装有充气保护隔套加料翻板筒的中频炉，先将241公斤的低碳废钢在中频炉内熔化，熔化后添加556公斤的硅钙熔化，再加入181公斤的纯铝锭，熔化。然后打开充气开关，向筒内和炉内吹入氩气，同时降低温度在1150℃，充气3分钟后，将22公斤的金属钙渣放入充气保护隔套加料翻板的上层，盖好盖板，撬动翻板，金属钙渣进入炉内合金液内，加完金属钙渣。炉内熔化5分钟后，出炉，流入充有氩气的筒状溜槽，浇铸成块状。
[0020]获得成分Al:18％，Si:30％，Ca:18％，C:0.06％，P:0.020％，S:0.020％的产品。
[0021]实施例2
[0022]采用在炉口加装有充气保护隔套加料翻板筒的中频炉，先将209公斤的低碳废钢在中频炉内熔化，熔化后添加556公斤的硅钙熔化，再加入181公斤的纯铝锭，熔化。然后打开充气开关，向筒内和炉内吹入氩气，同时降低温度在1120℃，充气5分钟后，将27公斤的金属钙渣放入充气保护隔套加料翻板的上层，盖好盖板，撬动翻板，金属钙渣进入炉内合金液内，再将27公斤的金属钙渣放入充气保护隔套加料翻板的上层，盖好盖板，撬动翻板，金属钙渣进入炉内合金液内，加完金属钙渣。炉内熔化6分钟后，出炉，流入充有氩气的筒状溜槽，浇铸成块状。
[0023]获得成分Al：18％，Si:30％，Ca:20％，C:0.05％，P:0.020％，S:0.020％的产品。
[0024]实施例3
[0025]采用在炉口加装有充气保护隔套加料翻板筒的中频炉，先将176公斤的低碳废钢在中频炉内熔化，熔化后添加556公斤的硅钙熔化，再加入181公斤的纯铝锭，熔化。然后打开充气开关，向筒内和炉内吹入氩气，同时降低温度在1120℃，充气5分钟后，将37公斤的金
属钙渣放入充气保护隔套加料翻板的上层，盖好盖板，撬动翻板，金属钙渣进入炉内合金液内，其次将30公斤的金属钙渣放入充气保护隔套加料翻板的上层，盖好盖板，撬动翻板，金属钙渣进入炉内合金液内，再次将20公斤的金属钙渣放入充气保护隔套加料翻板的上层，盖好盖板，撬动翻板，金属钙渣进入炉内合金液内，加完金属钙渣。炉内熔化8分钟后，出炉，流入充有氩气的筒状溜槽，浇铸成块状。
[0026]获得成分Al：1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种铝硅钙铁合金，其特征在于，所述铝硅钙铁合金成分为：4～20wt％Al，20～40wt％Si，10～25wt％Ca，杂质元素碳小于0.1wt％，硫小于0.03％，磷小于0.03％，余量为铁。2.根据权利要求1所述铝硅钙铁合金，其特征在于，铝硅钙铁合金成分为：18～20wt％Al，30～40wt％Si，18～25wt％Ca，杂质元素碳小于0.1wt％，硫小于0.03％，磷小于0.03％，余量为铁。3.根据权利要求1
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2任一项所述铝硅钙铁合金的制备方法，其特征在于，采用在炉口加装有充气保护隔套加料翻板筒的中频炉，先将低碳废钢在中频...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏宏梁，
申请(专利权)人：江苏江南铁合金有限公司，
类型：发明
国别省市：