专利名称：用于钢液终脱氧的铝钙镁铁合金及其制备方法
技术领域：
本发明涉及铁合金，特别是一种用于钢液终脱氧的复合脱氧剂铝钙镁铁合金及其制备方法。
背景技术：
近几年来出现的炼钢用复合脱氧剂一般都含有硅的成分，如硅铝铁，硅铝钡铁，硅铝钡锶铁等。此类含硅脱氧剂虽有较好的脱氧效果，但用于冶炼要求韧性好的钢种，如汽车冲压板材钢，当钢中含有硅的成分较高时，会使钢的韧性降低，导致钢板在冲压过程中易发生裂纹。为此，用于冶炼延伸率要求高的钢种的脱氧剂应尽量减少其中硅的含量。
目前，不含硅的脱氧剂，最常见的是铝铁合金。用铝铁合金进行钢液终脱氧，虽然可获得较完全的脱氧度，但也存在一些缺点一是钢中的脱氧产物Al2O3夹杂呈条形，因其不可塑性，导致对钢的机械性能有较大影响；二是Al2O3熔点高，在钢水浇注时易凝结成瘤，堵塞水口，对连铸尤为不利；三是合金本身没有脱硫效果，不能满足某些同时需要脱氧和脱硫的钢种；四是该合金在空气中易粉化，不便储存。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于钢液终脱氧剂铝钙镁铁合金，用该合金脱氧，可改善钢中夹杂物形态，提高钢材综合机械性能，能避免钢水浇注时水口结瘤堵塞，在脱氧的同时兼有脱硫效果，且在空气中不易粉化。本发明还提供这种合金的制备方法。
本发明提供的铝钙镁铁合金，其化学成分(重量比)为Al 30-60％，Ca 2-15％，Mg 2-15％，Si≤3％，余量为Fe。
本发明提供的铝钙镁铁合金的制备方法，一是直接用金属铝和金属镁以及硅含量低于16％的钙铁为原料，用工频炉一次熔炼而成。二是用矿热炉和工频炉分两步冶炼，即第一步先按硅石30-50Kg，石灰120-170Kg，焦炭25-40Kg，铁屑50-70Kg配料比配料，将配料分批用矿热炉进行还原冶炼，制得化学成分(重量比)为Si 14-18％，Ca 30-35％，余量为Fe的低硅钙铁；第二步，用金属铝、金属镁、铁和第一步制得的低硅钙铁，按所说铝钙镁铁合金的化学成分计算出的原料配比进行配料，将配料分批用工频炉熔炼成所说化学成分的铝钙镁铁合金。
本发明提供的铝钙镁铁合金，由于钙能使钢中夹杂物球化变性，从而使钢材的综合机械性能得到提高。钙还可使脱氧产物形成较低熔点的钙铝酸盐，在钢水中容易上浮除去，因此可避免钢水浇注时水口结瘤堵塞现象。合金中的镁是良好的脱硫剂，加上钙与硫也有很好的亲和力，因此，该合金在脱氧的同时兼有较好的脱硫效果。加入钙和镁后，合金的硬度会提高，在空气中不易粉化，储存时间延长。
本发明铝钙镁铁合金中钙和镁的含量不宜过高和过低，含量低于2％，其效果不明显；超过15％，意义也不大，因钙和镁的蒸气压较高，过多的钙和镁遇钢水易气化烧损，起不到作用。
具体实施例方式
实施例按以下步骤制备本发明铝钙镁铁合金(1)按硅石40Kg，石灰135Kg，焦炭35Kg，铁屑60Kg配料，用2500KVA矿热炉冶炼成化学成分(重量比)为Si 16％，Ca 33％，余量为Fe的低硅钙铁；(2)按上述步骤制得的低硅钙铁50Kg，金属铝200Kg，金属镁20Kg，铁130Kg配料，用工频炉熔融，制得重量比为Al 50％，Ca 4％，Mg 5％，Si 2％，余量为Fe的铝钙镁铁合金。
该铝钙镁铁合金用于冶炼0 8 Al钢终脱氧，脱氧后的钢中氧含量可达30ppm以下，硫含量降低30-40％，钢中夹杂物总量60ppm以下，钢的综合机械性能，尤其是延伸率较用含硅脱氧剂明显提高。钢水浇注和连铸时水口不结瘤，不堵塞。在空气中存放一个月不粉化。
权利要求
1.一种用于钢液终脱氧的铝钙镁铁合金，其特征在于，该合金的化学成分(重量比)为Al 30-60％，Ca 2-15％，Mg 2-15％，Si≤3％，余量为Fe。
2.如权利要求1所说的铝钙镁铁合金的制备方法，其特征在于，包括以下步骤第一步，按硅石30-50Kg，石灰120-170Kg，焦炭25-40Kg，铁屑50-70Kg配料比配料，将配料分批用矿热炉进行还原冶炼，制得化学成分(重量比)为Si 14-18％，Ca 30-35％，余量为Fe的低硅钙铁；第二步，用金属铝、金属镁、铁和第一步制得的低铝钙铁为原料，按所说铝钙镁铁合金的化学成分计算出的原料配比进行配料，将配料分批用工频炉熔炼成所需化学成分的铝钙镁铁合金。
全文摘要
一种用于钢液终脱氧的铝钙镁铁合金，其化学成分为Al 30－60％，Ca 2－15％，Mg 2－15％，Si≤3％，余量为Fe。其制备方法是先用硅石、石灰、焦炭和铁屑配料，用矿热炉冶炼成低硅钙铁，然后加金属铝、金属镁和铁，用工频炉熔炼成所需化学成分的铝钙镁铁。该脱氧合金具有可使钢中夹杂物球化变性以提高钢材综合机械性能，使脱氧产物形成较低熔点的钙铝酸盐以避免钢水浇注时水口结瘤堵塞，兼有脱硫效果，以及在空气中不易粉化的优点。
文档编号C21C7/06GK1439727SQ0311122
公开日2003年9月3日 申请日期2003年3月24日 优先权日2003年3月24日
发明者郭庆成 申请人:郭庆成