CN100408701C - 高锰低碳复合合金及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明将公开高锰低碳复合合金及该复合合金的制备方法，该复合合金包括下述由重量百分比计的组分：Mn 70～75；Si 11～17；Al 7～14；P＜0.2；C＜0.3；S＜0.03；Fe余量。本发明复合合金的组分配比科学合理、比重控制严格，使其能有效的对钢水进行脱氧，充分去除其中的杂质，且其脱氧迅速、使钢渣易上浮、去除，得到纯度高的钢液，可作为治炼各种钢时的脱氧剂，特别适合是在冶炼管线钢、桥梁管道钢、高强度船板钢时的脱氧能力非常强，能达到很好的脱氧效果。

Description

高锰低碳复合合金及其制备方法

(一)技术领域：

本发明涉及炼钢用的脱氧剂，特别是高锰低碳复合合金；本发明还涉及这种高锰低碳复合合金的制备方法。

(二)背景技术：

传统的炼钢脱氧剂，一般使用单一的纯铝或钢芯铝、铝铁脱氧，单元素的脱氧剂，脱氧效果不佳，冶炼出来的钢中非金属夹杂物多，钢质不好，且钢中的杂质不易上浮去除，导致钢水收得率低；特别是以纯铝进行脱氧，由于铝自身密度较小，在熔炼脱氧过程中，钢水中的浮力较大，铝只能浮于钢水表面而不易进入钢水内部，这样就使得大部分铝在空气中被氧化，从而严重的影响了铝的利用率，增加了铝的消耗，提高了生产成本。随着我国钢铁工业的快速发展，炼钢行业的脱氧剂已由单一的硅、锰或纯铝脱氧发展到复合用铝硅锰脱氧，如申请号为：200510012548.9，名称为《铝硅锰脱氧压块》的中国发明专利，它公开了一种由铝、硅、锰合金脱氧压块，该脱氧压块是由铝、硅、锰及其含有的碳、硫、磷、铁、水按比例调配后，加入粘接剂，充分混匀，倒入成型机模具中压制成型、烘干去除水份制成，所得的脱氧压块的组份及含量组成为(以重量百分比计)：铝10～40％、硅5～15％、锰30～50、碳≤3.5、硫≤0.05、磷≤0.15、铁余量。又如申请号为：94111237.3，名称为《用于铝镇静钢脱氧的铝铁合金及其制备方法》的中国发明专利，公开了一种其重量百分比组成为：铝40～50％、铁48～58％，余量杂质的铝铁合金脱氧剂，其熔炼方法为：投入铝料，加氧化剂、还原剂、加碱性造渣剂，投入铝料、搅拌除渣即可出炉。虽然上述脱氧剂的脱氧效果有所提高，但铝的用量仍然较大，而铝的价格高且我国铝资源紧缺，使得制备脱氧剂的成本仍然很高，炼钢的成本也相应增大，且这些脱氧剂都是以硅锰合金或硅铁合金等合金元素为原料制备，由于合金元素中的杂质含量大，从而导致了所得到的脱氧剂中也含有较多的杂质，而某些杂质在炼钢时容易滞留于钢水中难以去除，直接影响到所得钢材的品质。

(三)发明内容：

本发明将公开一种脱氧效果好、生产成本低的高锰低碳复合合金；本发明还将公开这种高锰低碳复合合金的制备方法。

本发明高锰低碳复合合金，其特征在于包括下述由重量百分比计的组分：

Mn 70～75；Si 11～17；Al 7～14；

P＜0.2；C＜0.3；S＜0.03；Fe余量。

本发明高锰低碳复合合金的制备方法可采用常规或传统的炼钢用脱氧剂的制备方法进行制备，也可按下述方法进行制备，该方法步骤如下：

1)根据用料配比称重将含锰量＞99％的金属锰、含硅量＞99％的金属硅或含硅量＞70％的硅铁、含铝量＞99％的金属铝备用；

2)将金属锰、金属硅投入熔炉中熔炼，得熔液A；熔炉熔炼温度一般可控制在1300～1400℃；

3)将除渣剂或变质剂投入熔液A中，搅拌并除去残渣，得熔液B；所述除渣剂或变质剂与熔液A的重量份配比一般为1～3∶500；所述除渣剂和变质剂可采用任意地除渣剂或变质剂，如氧化铁皮、石英砂等，为达到更好的除渣效果，最好采用张家港市溶剂厂生产的IRQT型强力除渣剂和该厂生产的三元变质剂；

4)取金属铝投入熔液B中进行熔炼，然后投入变质剂、精炼剂，搅拌并除去残渣，得熔液C；所述变质剂、精炼剂最好为张家港溶剂厂生产的JPC1-2001精炼剂及SRWB₃三元变质剂；所述精炼剂与熔液B、变质剂与熔液B的重量份配比一般为1～1.5∶500；

5)将熔液C铸模成型，冷却，得到高锰低碳复合合金，其重量量百分组成为：Mn 70～75；Si 11～17；Al 7～14；P＜0.2；C＜0.3；S＜0.03；Fe余量。

本发明高锰低碳复合合金与传统的复合炼钢脱氧合金不同，并非以硅锰合金或金属含量较低的低品位矿料为原料制备，而是以纯度高、杂质含量低的含锰量＞99％的金属锰、含铝量＞99％的金属铝、含硅量＞99％的金属硅为原料制备而成，所得的复合合金中杂质的含量特别是碳、磷含量极低；且复合合金中的各金属的搭配和比例均非常适合，其比重大于钢渣比重，却比钢水的比重略小，且当本发明复合合金投入钢水后，可先完全沉于钢水底部，再缓慢上浮，而其与钢水比重之间的差异及钢水的温度，决定了复合合金的上浮速度，复合合金可一边上浮一边熔解、发挥脱氧作用，待其上浮至钢水表面时，复合合金的脱氧作用也基本发挥完毕；特别是其中所含的金属铝，由于其在复合合金中所占的比例及复合合金的上浮速度，使得金属铝的脱氧能力能够在复合合金上浮时充分发挥，当复合合金上浮至钢水表面时，铝的脱氧作用也正好发挥完毕，这样金属铝就不会在钢水表面被空气氧化，造成了浪费，得到了真正的利用；另外，本发明复合合金还可起金属添加剂的作用，其在对钢水进行脱氧的同时，也添加了炼钢所需的各种微量元素。本发明复合合金的组分配比科学合理、比重控制严格，使其能有效的对钢水进行脱氧，充分去除其中的杂质，且其脱氧迅速、使钢渣易上浮、去除，得到纯度高的钢液。本发明复合合金可作为治炼各种钢时的脱氧剂，特别适合是在冶炼管线钢、桥梁管道钢、高强度船板钢时的脱氧能力非常强，能达到很好的脱氧效果。

(四)具体实施方式：

实施例1：

1)根据用料配比称重将367kg含锰量＞99％的金属锰、58kg含硅量＞99％的金属硅、90kg含铝量＞99％的金属铝备用；

2)将金属锰和金属硅投入熔炉中熔炼，熔炼温度为1300℃，得熔液A；

3)将1kg张家港市溶剂厂生产的IRQT型强力除渣剂投入熔液A中，搅拌并除去残渣，得熔液B；

4)取金属铝投入熔液B中进行熔炼，再投入张家港溶剂厂生产的精炼剂1kg及该厂的SRWB₃型三元变质剂1kg搅拌5分钟，除去残渣，得熔液C；

5)将熔液C浇铸在锭模内，待其冷却，得到高锰低碳复合合金，其重量量百分组成为：Mn 70％；Si 11％；Al 17％；P＜0.2％；C＜0.3％；S＜0.03％；余量为Fe。

实施例2：

1)按重量百分比称取原料，取394kg含锰量＞99％的金属锰、40kg含铝量＞99％的金属铝、58kg含硅量＞99％的金属硅；

2)将金属锰和金属硅投入熔炉中熔炼，熔炼温度为1300℃，得熔液A；

3)将1kg张家港市溶剂厂生产的IRQT型强力除渣剂投入熔液A中，搅拌并除去残渣，得熔液B；

4)取金属铝投入熔液B中进行熔炼，再投入张家港溶剂厂生产的JRC1-2001标准精炼剂1kg及该厂的SRWB₃型三元变质剂1kg搅拌5分钟，除去残渣，得熔液C；

5)将熔液C浇铸在锭模内，待其冷却，得到高锰低碳复合合金，其重量量百分组成为：Mn 70％；Si 11％；Al 17％；P＜0.2％；C＜0.3％；S＜0.03％；余量为Fe。

实施例3：

1)根据用料配比称重将394kg含锰量＞99％的金属锰、90kg含硅量＞99％的金属硅、40kg含铝量＞99％的金属铝备用；

2)将金属锰和金属硅投入熔炉中熔炼，熔炼温度为1400℃，得熔液A；

3)将1kg张家港市溶剂厂生产的SRWB₃型三元变质剂投入熔液A中，搅拌5分钟，然后除去残渣，得熔液B；

4)取金属铝投入熔液B中进行熔炼，加入1kg张家港溶剂厂生产的JRC1-2001标准精炼剂及1kg该厂生产的SRWB₃三元变质剂，然后降温至1000℃搅拌5分钟，再将残渣除去，得熔液C；

5)将熔液C浇铸在锭模内，待其冷却，得到高锰低碳复合合金，其重量量百分组成为：Mn 75％；Si 17％；Al 7％；P＜0.2％；C＜0.2％；S＜0.03％；余量为Fe。

实施例4：

1)按重量百分比称取原料，取367kg含锰量＞99％的金属锰、40kg含铝量＞99％的金属铝、120kg含硅量＞70％的硅铁，备用；

2)将金属锰和金属硅投入熔炉中熔炼，熔炼温度为1300℃，得熔液A；

3)将1kg张家港市溶剂厂生产的IRQT型强力除渣剂投入熔液A中，搅拌并除去残渣，得熔液B；

4)取金属铝投入熔液B中进行熔炼，再投入张家港溶剂厂生产的JRC1-2001标准精炼剂1kg及该厂的SRWB₃型三元变质剂1kg搅拌5分钟，除去残渣，得熔液C；

5)将熔液C浇铸在锭模内，待其冷却，得到高锰低碳复合合金，其重量量百分组成为：Mn 70％；Si 11％；Al 17％；P＜0.2％；C＜0.3％；S＜0.03％；余量为Fe。

实施例5：

1)根据用料配比将394kg含铝量＞99％的金属锰、130kg含硅量＞70％的硅铁、40kg含铝量＞99％的金属铝备用；

2)将金属锰、硅铁投入熔炉中熔炼，熔炼温度掌握在1300～1350℃，得熔液A；

3)将1kg张家港溶剂厂生产的IRQT型强力涂渣剂投入熔液中5分钟后，搅拌并除去残渣，得溶液B；

4)取金属铝投入熔液B中进行熔炼，加入1kg张家港溶剂厂生产的JRC1-2001标准精炼剂及1kg该厂生产的SRWB₃三元变质剂，然后降温至1000℃搅拌5分钟，再将除渣，得熔液C；

5)将熔液C浇铸锭模，待其冷却得到高锰低碳复合合金，其重量百分组成为：Mn 75％；Si 17％；Al 7％；P＜0.2％；C＜0.3％；S＜0.03％；余量为Fe。

Claims (2)

1. 高锰低碳复合合金，其特征在于包括下述由重量百分比计的组分：

Mn 70～75；   Si 11～17；  Al 7～14；

P＜0.2；      C＜0.3；     S＜0.03；    Fe余量。

2. 高锰低碳复合合金的制备方法，其步骤如下：

1)根据用料配比称取含锰量＞99％的金属锰、含硅量＞99％的金属硅或含硅量＞70％的硅铁、含铝量＞99％的金属铝备用；

2)将金属锰和金属硅投入熔炉中于1300～1400℃熔炼，得熔液A；

3)将除渣剂或变质剂投入熔液A中，搅拌并除去残渣，得熔液B；所述除渣剂或变质剂与熔液A的重量份配比为1～3∶500；

4)将金属铝投入熔液B中进行熔炼，然后投入变质剂和精炼剂，搅拌并除去残渣，得熔液C；所述变质剂与熔液B的重量份配比、精炼剂与熔液B的重量份配比均为1～1.5∶500；

5)将熔液C铸模成型，冷却，得到高锰低碳复合合金，其重量量百分组成为：Mn 70～75；Si 11～17；Al 7～14；P＜0.2；C＜0.3；S＜0.03；Fe余量。