专利名称：一种高效多元复合脱氧剂及制备方法
技术领域：
本发明涉及一种多元复合脱氧剂，尤其是用于管线钢及其他低碳 低硅钢冶炼的高效多元复合脱氧剂成分及制备方法。
背景技术：
管线钢主要用于石油、天然气的输送。随着石油及天然气开釆量 的增加，对管线钢的需求也曰益增加，对钢材的质量要求更为严格， 在成份和组分上要求"超高纯、超均质、超细化"。为了提高管线钢 的屈服强度、軔性、焊接性能，并获得良好的耐低温性能、耐腐蚀性
能等，要求管线钢的杂质含量达到较低的水平，0、 S、 P、 N、 C、 H 含量之和< 0.0092%。对管线钢非金属夹杂的要求也非常严格，最大 直径D 100jum,同时需要严格控制夹杂物的数量和形态。
管线钢的生产工艺为转炉(或电炉)炼钢—炉外精炼—连铸或 模铸。从转炉或电炉得到的初炼钢水先进入RH炉或VD炉对钢水进行 真空脱气、脱碳，然后转入LF炉进行脱氧、成份调整、去除非金属 夹杂、夹杂物变性等精炼。鉴于管线钢对杂质元素的严格要求，用于 钢水精炼的脱氧剂、合金剂等冶金材料必须对其杂质含量进行严格控 制。
管线钢一般釆用Al、 Si、 Mn元素进行脱氧，使用的脱氧剂为铝 粉、铝线、铝铁、硅铁、低碳锰铁等，并用电解金属锰调整成份。使 用这些脱氧剂脱氧的缺点是
1、 由于这些脱氧剂都是分阶段单独加入，元素收得率较低，某 钢厂的数据显示元素收得率A120°/ 、 Si78%、 Mn95°/。；
2、 脱氧效率低，脱氧慢；
3、 脱氧产物不易聚集上;孚，容易导致夹杂超标，造成产品不合
格；
4、 酸溶销不易控制；
5、 为了控制钢中的C、 P、 S等杂质元素含量不超标，必须用电 解金属锰调整钢中的Mn的成分；
6、 操作繁瑣，工人劳动强度大。
7、 易粉化。
申请号为92105404.1的中国专利"新型复合脱氧剂"提出了一 种AlSiMn复合脱氧剂，因其含碳量高(标准为C《l. 0%),同时含硫 高(标准为S《0. 05%),主元素Al、 Si、 Mn的成分设计不合理，无 法用于管线钢的脱氧。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种成分经过优化的
高效多元复合脱氧剂及制备方法，具体方案是
一种多元复合脱氧剂，成分为A18-11%、 Si8-ll°/。、 Mn72-75°/。、 (XO. 15%、 P《0. 05%、 S《0.01%，余量为Fe。
所述的脱氧剂的制造方法，包括以下步骤
A. 根据用料配比称量AOO钼锭、75%硅铁、电解金属锰和低碳废
钢；
B. 在中频感应炉中先熔化75%硅铁、电解金属锰和低碳废钢；
C. 炉料化清后，加入AOO铝锭，AOO铝锭熔化后即可倾倒出炉，
将上述合金液注入铸铁锭模中；
D. 所述合金液凝固后破碎精整为10-50mm的粒度。
所述的脱氧剂的另一种制造方法，包括以下步骤
A. 首先精确计算并称量AOO铝锭、75%硅铁、电解金属锰和低碳
废钢；
B. 然后在中频感应炉中先熔化75%硅铁、电解金属锰和低碳废钢；
C. 炉料化清后，将合金液冲入预先放入AOO铝锭的铸铁锭模中， 并充分搅拌；
D. 所述合金液完全凝固后破碎精整为10-50mm的粒度。 在步骤B中所述在中频感应炉中熔化75%硅铁、电解金属锰和低
碳废钢的温度为1350°C。
由于感应炉精炼效果差，无法大量去除C、 P、 S等杂质，为确保 获得本发明的脱氧剂，所述的两种方法的步骤A中所述AOO铝锭、75% 硅铁、电解金属锰和低碳废钢应符合如下要求
AOO销锭Al>99.6%
电解金属锰Mn > 99. 7°/。， C《0. 04°/。， S < 0. 03%, P《0. 01% 75°/ 硅铁:Si74-80%, C《0. 1%, S《0. 02°/。， P《0. 035% 低碳废钢(XG. 3%。
本发明的优点是该合金具有成分均匀、比重大、杂质含量低等 特点，而且使用方便，脱氧同时完成合金化。产品可长时间存放而不 粉化。
具体实施例方式
由于感应炉精炼效果差，无法大量去除C、 P、 S等杂质，为确保 获得本发明的脱氧剂，使用的原料应符合如下要求 AOO钼锭Al>99. 6%;
电解金属锰Mn > 99. 7%， C《0. 04%, S《0. 03%， P < 0. 01%; 75。/。硅铁Si74-80y。， (X 0. 1°/。，S《0. 02%，P< 0. 035%; 低碳废钢C《0. 3%。实施例1.
A. 根据用料配比称量A00铝锭41公斤、75%硅铁54公斤、电解 金属锰362公斤、低碳废钢43公斤；
B. 在中频感应炉中135(TC下先熔化75%硅铁、电解金属锰和低 碳废钢；
C. 炉料化清后，加入AOO铝锭，AOO铝锭熔化后即可倾倒出炉，
将上述合金液注入铸铁锭模中；
D. 凝固后破碎精整为10mm的粒度。 实施例2.
步骤同实施例1,但AOO铝锭、75%硅铁、电解金属锰的具体数 值为A00铝锭55公斤、75%硅铁73公斤、电解金属锰376公斤，不 加入用来调整成分的低碳废钢，合金液完全凝固后破碎精整为50mm 的粒度。
实施例3.
A. 首先精确计算并称量A00铝锭41公斤、75%硅铁54公斤、电 解金属锰362公斤、低碳废钢43公斤；
B. 然后在中频感应炉中135(TC下先熔化75%硅铁、电解金属锰和 低碳废钢；
C. 炉料化清后，将合金液冲入预先放入AOO铝锭的铸铁锭模中，
并充分搅拌；
D. 合金液完全凝固后破碎精整为10mm的粒度。
实施例4.
步骤同实施例3,但AOO铝锭、75%硅铁、电解金属锰的具体数 值为A00铝锭55公斤、75%硅铁73公斤、电解金属锰376公斤，不 加入用来调整成分的低碳废钢，合金液完全凝固后破碎精整为50mm 的粒度。
本发明多元复合脱氧剂的脱氧机理及使用效果单独使用铝、硅、 锰进行脱氧时，脱氧产物分别以单质氧化物A1203、 Si02、 MnO为主， 不易于聚集上浮，不易从钢水中去除。尤其是A1203，不仅熔点高(2050 °C)，在炼钢温度下呈固态，连铸时易导致水口阻塞。残留的夹杂性 脆，轧制后呈链珠状，大大降低钢板的强度，容易导致开裂。使用本 发明的高效多元复合脱氧剂进行脱氧，可生成锰铝榴石 (3MnO.A1203. 3Si02)为主的大型复合脱氧产物，其特点是熔点低 U40(TC),易于聚集上浮，吸附能力强，呈球形，有利于净化钢水， 改善钢材的质量。
单质铝的比重小，只有2. 7g/cm3,使用过程中极易上浮到表面造 成烧损，因此利用率低。本发明的多元复合脱氧剂比重大(>4 g/cm3), 易于沉入钢水深部，从而容易作用于钢水，不仅脱氧快，而且元素利用率高。元素收得率可达到A124.5%、 Si81.6°/。、 Mn99. 2%;
由于含碳低，有效地控制了 A14C3的形成，从而解决了合金的粉化问题。
另外，使用本复合脱氧剂，可以实现主要合金材料一次加入，可减少料仓设置，减小工人劳动强度。
由于本复合脱氧剂中Mn含量达到72%以上，所以脱氧、锰的合金化可同时完成，减少了原工艺脱氧后需要加入一定量的金属锰调整成份的操作。
在某钢厂X70管线钢生产试用结果表明使用发明的高效多元复合脱氧剂脱氧迅速，夹杂上浮快速，明显改善钢中非金属夹杂物(B类夹杂)含量和形态，试验13炉共计约1625吨钢全部合格，使管线钢的合格率由原来的不足90%提高到100。
权利要求
1.一种多元复合脱氧剂，其特征在于成分为Al8-11％、Si8-11％、Mn72-75％、C≤0.15％、P≤0.05％、S≤0.01％，余量为Fe。
2. 根据权利要求1所述的脱氧剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤A. 根据用料配比称量A00铝锭、75%硅铁、电解金属锰和低碳废钢；B. 在中频感应炉中熔化75%硅铁、电解金属锰和低碳废钢；C. 炉料化清后，加入A00铝锭，A00铝锭熔化后倾倒出炉，将上述合金液注入铸铁锭模中；D. 所述合金液凝固后破碎精整为10-50隨的粒度。
3. 根据权利要求1所述的脱氧剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤A. 根据用料配比称量A00铝锭、75%硅铁、电解金属锰和低碳废钢；B. 然后在中频感应炉中先熔化75。/。硅铁、电解金属锰和低碳废钢；C. 炉料化清后，将合金液冲入预先放入A00铝锭的铸铁锭模中，并充分搅拌；D. 所述合金液完全凝固后破碎精整为10-50mm的粒度。
4. 根据权利要求2或3所述的脱氧剂的制备方法，其特征在于:步骤A中所述AOO铝锭、75%硅铁、电解金属锰和低碳废钢应符合如下要求AOO钼锭:Al>99.6%;电解金属锰Mn > 99. 7%, C < 0. 04°/。， S《0. 03%, P《0. 01%;75%硅铁Si74-80%, C《0. 1%， S < 0. 02%, P < 0. 035%;低碳废钢C《0. 3%。
5. 根据权利要求2或3所述的脱氧剂的制备方法，其特征在于:步骤B中所述在中频感应炉中熔化75%硅铁、电解金属锰和低碳废钢的温度为1350°C。
全文摘要
本发明涉及一种多元复合脱氧剂，尤其是用于管线钢及其他低碳低硅钢冶炼的高效多元复合脱氧剂的成分及制备方法。成分为Al 8-11％、Si 8-11％、Mn 72-75％、C≤0.15％、P≤0.1％、S≤0.01％，余量为Fe。制备方法包括以下步骤A.根据用料配比称量A00铝锭、75％硅铁、电解金属锰和低碳废钢；B.在中频感应炉中先熔化75％硅铁、电解金属锰和低碳废钢；C.炉料化清后，加入A00铝锭，A00铝锭熔化后即可倾倒出炉，将合金注入铸铁锭模中；D.凝固后破碎精整为10-50mm的粒度。该合金具有成分均匀、比重大、杂质含量低等特点，而且使用方便，脱氧同时完成合金化。
文档编号C21C7/06GK101654721SQ20081001290
公开日2010年2月24日 申请日期2008年8月22日 优先权日2008年8月22日
发明者徐建军 申请人:沈阳森惠实业有限公司