专利名称：一种硅基炼钢复合脱氧剂的铁合金及其制备方法
技术领域：
本发明属于冶金材料领域，是炼钢的脱氧脱硫剂。
二、技术背景 炼钢必须脱氧。炼钢脱氧剂根据钢种不同，所用脱氧剂也不同。总体上可分为两大类一类是铝系脱氧剂如铝铁、铝锰铁、铝镁铁等铝基复合铁合金。它们是以铝为主，不含硅或低硅；另一类是硅系脱氧剂如硅铝铁、硅铝钡铁、硅钡钙铁、硅铝钡钙铁、稀土硅钙铁等多元复合脫氧的铁合金。它们是以硅为主，含有铝、碱土、稀土等元素。在诸多硅基系列复合铁合金中，都没有含脱氧和脱硫能力极强钾和钠。其主要原因是这个两个元素比重轻，熔点低、燃点低的轻金属。化学性质十分的活泼，极易燃烧和爆炸等理化性质。虽然钾和钠具有极强的脱氧、脱硫能力，在炼钢中不制成合金也是无法用的。目前，在冶金工业中用钾、钠作难还原金属的制取。如钛、锆等的还原剂。钠作硅合金的变质剂，使硅合金共晶变成细小纤维结构，从而提高硅合金強度和塑性。
发明内容
本发明目的是在硅基脱氧剂的铁合金中，添加钾或钠或钾钠元素；制成含钾、钠的硅基复合铁合金的脱氧剂。钾和钠不但自身具有极强的脱氧、脱硫能力，根据脱氧机理，它们与其他元素结合，能增強这些元素的脱能力。由于硅基复合脫氧的铁合金中含钾和钠，脫氧能力增強，减少脫氧剂的加入量，从而降低炼钢成本，提高钢的质量。利用钾、钠对硅合金的变性作用，增強本合金的密度，防止它的粉化。目前，硅基复合脱氧剂铁合金中，是以硅为主，还含有铝、碱土，混合稀土等元素中的一种、两种或多种。这些硅基复合脱氧剂的铁合金中的各元素都可以钾、钠元素形成合金，制成含钾硅基复合铁合金、含钠的硅基复合铁合金、或含钾钠的硅基复合铁金的炼钢脱氧剂。钾、钠元素与硅、铝、碱土、稀土等元素能形成合金。形成铁合金后，钾和钠的理化性能发生根本变化，解决易燃、易爆等问题，比重和熔点也提高，在炼钢中可以使用。这些含钾、钠的硅基复合脱氧剂的铁合金，不但用于炼钢的脱氧和脱硫效果好，又能改变钢中夹杂物的形态、大小、数量，对钢中的夹杂起着改质作用，提高钢的质量。本发明在诸多的硅基复合脱氧剂的铁合金中，含钾0.5%-15% (质量％，以下同) 和钠0.5% -15%中的一种或两种，含硅大于30%。本发明含钾、钠的硅基复合脱氧剂的铁合金的制备方法以矿石作原料，碳作还原剂，在还原电炉中冶炼而成。其生产工艺在生产硅基复合铁合金基础上，根据含钾、钠或钾纳合金成分要求，在原料中按配比添加含钾、钠、钾钠的矿石，如钾长石、钠长石等，再根据配加的原料比，增加碳还原剂的配比。
四、具体实施例
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实施1。硅钡钙锶钾铁合金，合金成分硅45-50%、钡18-21%、钙5_7，锶6_7、 钾1_3%，余量铁和不可避免杂质。原生产硅钡钙锶铁合金原料配料比硅石80kg、重晶石 ^kg、石灰石10kg、天青石10kg、钢屑4kg，还原剂为焦炭76kg。在原配料中再增加钾长石 ^cg、焦炭3kg。投矿热炉中冶炼，连续生产，其工艺同原生产产品。所用原料钾长石成分氧化钾9. 5%、三氧化二铝16. 3%、二氧化硅73%。经化验产品合格。实施例2。硅钡铝钠铁合金。合金成分硅40-45%、钡20_23%、铝10_12%、钠 3-5%、余量为铁和不可避免的杂质。在矿热炉中连续生产。配料比硅石70kg、重晶石 30kg、铝矾土 Mkg、钠長石8Kg，钢屑10kg、焦炭73Kg。钠长石中含氧化钠12%、三氧化二铝 20%、二氧化硅68%。经化验产品合格。实施例3。硅钡钙钾钠铁合金。合金成分硅45-50%、钡20-25%、钙8-10，钾 3-5%、钠3-5%，余量为铁和不可避免的杂质。配料比硅石90kg、重晶石30kg、石灰石 MKg，钾长石10Kg，钠长石Hg，钢屑^ig、焦炭77kg。经化验产品合格。硅基复合脱氧剂的铁合金含稀土等其他元素，生产工艺基本相同，不再例举。钾和钠的长石原料，熔点和还原温度只有1100-1200°C，合金中的其他原料还原温度都在1500°C以上，钾和钠促进炉内其他原料的还原，缩短冶炼时间。在ISOOkwA的矿热炉原生产其他硅基复合脱氧剂的铁合金，24小时产量5-5. 5t。生产含钾、钠的硅基复合脱氧剂的铁合金M小时产量5. 5-6t，产量提高10%左右。硅基复合脫氧剂的铁合金，不含钾、 钠时，存放15天左右就开始粉，无法使用。含钾、钠后，合金存放个月仍没粉化，解决合金粉化的难题。某钢厂用实施例1产品——娃钡钙锶钾铁合金生产SS400钢，作为终脱氧，吨钢加入3kg，替代原用的硅铝铁4kg。加入量减少了，钢中含氧量降低21ppm，钢中的硫降低30%
左右ο
权利要求
1. 一种用于炼钢硅基复合脱氧剂的铁合金，其技术特征在于在这些硅基复合脱氧剂的铁合金中，含质量百分比0. 5% -15%的钾和质量百分比0. 5% -15%的钠中的一种或两种。
全文摘要
本发明的一种用于炼钢硅基复合脱氧剂的铁合金，属于冶金材料领域。在硅基复合脱氧剂的铁合金中含有钾、钠中的一种或两种，从而提高硅基复合脱氧剂的铁合金在炼钢中的脱氧能力和脱硫能力。该产品具有脱氧、脱硫能力强，而且产量高的特点，合金密度強，增強合金抗粉化能力目。又能提高钢的质量，降低炼钢成本，有较好的经济效益和社会效益。
文档编号C21C7/064GK102212649SQ20111009468
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月15日 优先权日2011年4月15日
发明者谢廷声 申请人:谢廷声