钢芯铝系复合脱氧剂及其生产工艺 技术领域:
本发明涉及冶金领域中的炼钢脱氧工艺过程,尤其涉及一种新型的高效钢芯铝系复合脱氧剂及其生产工艺。
背景技术:
铝是一种较Si、Mn等元素还原性强的多的金属,在钢铁冶炼领域中,通常它被作为一种强脱氧剂来使用。
纯铝的比重在常态下为2.7g/cm3左右,和1500--1600℃条件下钢液(比重为7.0g/cm3左右)相比,比重相差达2.2倍之多,较大的悬殊,造成了纯铝块脱氧剂在直接加入钢水后,不仅有效收得率达不到50%,同时产生大量的氧化物(AL2O3类)进入钢液,导致钢液产生大量的夹杂,严重的影响了成品钢材的质量。
专利号为ZL02229604.2的专利采用纯铝(Al>97%)和铁为材料,Al作为脱氧剂,铁仅作为作增加比重的材料。
对比一下铁和低碳钢的成份(见下表):
表1:元素C SiMnPS含量%2.5-4.0 <1.25-<0.4<0.07
表2:元素C Si MnPS含量%0.01~0.09 0.14~0.28 0.25~0.5≤0.02≤0.02
常规上,炼钢对于入炉料和辅料的要求十分严格,尤其是有害成份P和S,从上述二表可以明显看出:铁中P和S的含量明显高于钢中P和S含量数倍;如果用铁作为比重材料,增加比重的效果是起到了,但是却给钢水的成份造成了严重的污染。此外,对于超低钢类,用该脱氧剂进行脱氧,还会引起增碳,造成钢中碳超标,所以采用铁作为比较增加材料是不科学的。
发明内容:
本发明的目的是设计一种在炼钢过程中杂质少、脱氧效果好、收得率和脱氧效率更高的钢芯铝系复合脱氧剂及其生产工艺。
针对此,本发明采取的技术方案如下:
采用电解纯铝(Al>99.5%)和以低碳钢为基的合金为原料,成品比重在3.2-5.0g/cm3,其中重量百分比为:电解纯铝(Al>99.5%)35--65%,低碳钢基合金(Fe≥97,Mn:0.2-1,Ba:0.1-1,Si:0.15~1.00)35-65%;
其生产工艺如下:
采用以低碳钢为基的合金(将低碳钢事先经过熔化,然后向其中添加适量Si-Ca、Si-Al-Ba类合金,然后铸成钢条或钢棒),将电解纯铝(Al>99.5%)予以熔化并恒温900---1000℃,然后出铝至前炉,恒温;将铝水用定容积容器舀至传送带式梯形模具,并按指定比例加入规定量的低碳钢基合金,冷却出模,即可。
由于本发明采取了上述技术方案,采用以低碳钢为基的合金作为比重增加材料,和专利号为ZL02229604.2地专利相比,专利号为ZL02229604.2采用铁粒或铁条类作比重增加材料,其目的仅仅是为了增加比重;而本发明采用以低碳钢为基的合金(将低碳钢事先经过熔化,然后向其中添加适量Si-Ca、Si-Al-Ba类合金,然后铸成钢条或钢棒),它的主要作用有两大部分:其一是为了增加比重,另外一个主要作用是:这类钢基合金本身就是一种强脱氧剂,所以单位重的钢芯铝系复合脱氧剂的脱氧能力较纯铝和纯铝铁复合脱氧剂高出许多。
因此,本发明的钢芯铝系复合脱氧剂采用以低碳钢为基的合金作为比重增加材料。
本发明常规生产以下规格产品:
取相同的粗钢样对纯铝块脱氧剂、纯铝铁复合脱氧剂、钢芯铝系复合氧剂进行了对比试验。
1、几种产品的指标:
1.试验结果:
通过对照试验,明显可以看出,钢芯铝系复合脱氧剂产品在脱氧效果和回收率两方面均较前两者有了大幅度的提高,从吨钢成本来考虑,有了一定程度的降低。
具体实施方式:
本发明采取的技术方案如下:
采用电解纯铝(Al>99.5%)和以低碳钢为基的合金为原料,成品比重在3.2-5.0g/cm3,其中重量百分比为:电解纯铝(Al>99.5%)35-65%,低碳钢基合金(Fe≥97,Mn:0.2-1,Ba:0.1-1,Si:0.15~1.00)35-65%;
其生产工艺如下:
采用以低碳钢为基的合金(将低碳钢事先经过熔化,然后向其中添加适量Si-Ca、Si-Al-Ba类合金,然后铸成钢条或钢棒),将电解纯铝(Al>99.5%)予以熔化并恒温900---1000℃,然后出铝至前炉,恒温;将铝水用定容积容器舀至传送带式梯形模具,并按指定比例加入规定量的低碳钢基合金,冷却出模,即可。