专利名称：矿热炉一步法生产硅铝钡铁合金复合脱氧剂的方法
技术领域：
本发明涉及一种合金的制备方法，特别是硅铝钡铁合金的制备方法。
在炼钢过程中需要脱氧剂以提高钢的质量。现有的脱氧剂有硅铝铁合金、硅钡铁合金或纯铝等，但这些脱氧剂存在着脱氧性能较差，不能脱硫等缺点。为了克服这些缺点，人们使用硅钡铁合金和纯铝等作原料用重熔法在中频炉、工频炉或钢、铁包中冶炼成为一种硅铝钡铁合金。这种方法冶炼的合金成本太高，用于炼钢脱氧后，使钢的成本显著增加。
本发明的目的是提供一种硅铝钡铁脱氧剂的生产方法，用该方法冶炼的合金成本低、脱氧性能好，还具有脱硫性能。
本发明的方法是将铝石(或铝矾土或铝酐石)、硅石(SiO2)、重晶石(或碳酸钡)、钢屑(或铁矿石)和焦粒(炭)加入矿热炉内一步冶炼成硅铝钡铁合金。
本发明方法中所述原料的优选重量份数配比为(kg/份)铝石(或铝矾土或铝酐石)30-150kg/份，硅石(SiO2)150-210kg/份，重晶石(或碳酸钡)45-75kg/份，钢屑(或铁矿石)5-25kg/份，焦粒(炭)100-160kg/份。
在本发明方法中对所述的原料的要求为铝矾土(或铝石或铝酐石)Al2O365-85％，SiO215-35％，50-100mm，硅石SiO290-99％，50-150mm；重晶石BaSO485-98％，50-150mm；钢屑(或铁矿石)钢屑Fe≥90％，铁矿石Fe2O350-70％，钢屑50-1000mm，铁矿石50-150mm；焦炭(或焦粒)碳80-90％，0-15mm。(mm表示粒度)冶炼条件优选为冶炼2-8小时，出炉温度1000-2500℃。特别有利的是可采用分批加料的方法，每20-90分钟加一次料。
用本发明方法生产的硅铝钡铁合金成份为(重量百分比)Si 35-52％，Ba 15-25％，Al 5-20％，Fe 6.5-45％，Ca 0-1.0％，C 0-0.4％，P0-0.05％，S 0-0.05％。该合金密度为3.2-49/cm3，熔点1050-1200℃。
所制得的合金可取代硅铝铁、硅钡铁合金或纯铝在炼钢生产中用于钢水终脱氧，特别适用于连铸钢水脱氧和镇静钢的脱氧。与硅铝铁相比，除具有比重大，脱氧性能好外，还具有脱硫性能；与纯铝相比，可以节约用铝15-20％，氧化物夹杂总平均减少29％。本合金能改善钢中非金属夹杂物形态，细化晶粒，钢的内在质量得到改善，提高钢的机械性能。其钢中酸溶铝含量也基本没有改变，这是因为硅铝钡铁与硅铝铁相比，其熔点低，易熔于钢液；另一方面，钡的脱氧能力强于铝，可起保护铝的作用，因此，提高了铝的利用率，使吨钢成本显著下降，铝的回收率提高到42-46％。本合金成本比重熔法硅铝钡铁下降约20％，从而使炼钢成本大大降低。
本合金作为炼钢脱氧剂时，加入法与硅铝铁相同，出钢量五分之一时开始加入，出钢总量五分之四时全部加完。加入量一般0.8-1.2kg/吨钢。
下面通过实施例进一步描述本发明。
实施例按下述步骤制备硅铝钡铁合金复合脱氧剂一、原料选择1、铝矾土(铝石或铝酐石)要求Al2O3含量65-85％，SiO215-35％，块状，破碎至50-100mm，无杂质并清洗干净；2、硅石要求SiO290-99％，破碎至50-150mm，无其它杂质并清洗干净；3、重晶石要求BaSO485-98％，破碎至50-100mm，无其它杂质并清洗干净；4、钢屑(或铁矿石)要求钢屑≥90％，50-1000mm，铁矿石Fe2O 50-70％，50-150mm，无其它杂质并清洗干净；5、焦炭(或焦粒)要求碳含量80-90％，0-15mm，无其它杂质。
二、配料铝石(或铝矾土、铝酐石)30-150kg，硅石(SiO2)150-210kg，重晶石(或碳酸钡)45-75kg，钢屑(或铁矿石)5-25kg，焦粒(炭)100-160kg。
三冶炼用800、1800、3600、10000或30000KVA的矿热炉，将选择好的各原料按配比量混合或分批加入已烘好的矿热炉内通电冶炼，一般2-8个小时出一炉，20-90分钟加一次料，根据炉况出炉，出炉温度在1000-2500℃。出炉后，取样分析化学成份，根据化学成份分等级包装入库。制得的合金为深灰色块状，密度3.2-4g/cm3，熔点1050-1200℃，化学成份为Si 45-52％，Al5-20％，Ba 15-20％，Fe 6.5-45％，Ca＜1.0％，C＜0.4％，P＜0.05％，S＜0.05％。其中Ca、C、P、S杂质总量＜1.5％。
权利要求
1.一种硅铝钡铁脱氧剂的制备方法，其特征是将铝石(或铝矾土或铝酐石)、硅石(SiO2)、重晶石(或碳酸钡)、钢屑(或铁矿石)和焦粒(炭)加入矿热炉内一步冶炼成硅铝钡铁合金。
2.如权利要求1的方法，其特征是重量份数配比为(kg/份)铝石(或铝矾土或铝酐石)30-150kg/份，硅石(SiO2)150-210kg/份，重晶石(或碳酸钡)45-75kg/份，钢屑(或铁矿石)5-25kg/份，焦粒(炭)100-160kg/份。
3.如权利要求1的方法，其特征是所述铝矾土(或铝石或铝酐石)中含Al2O365-85％，SiO215-35％；硅石含SiO290-99％；重晶石含BaSO485-98％；铁屑含Fe≥90％，铁矿石含Fe2O350-70％；焦炭(或焦粒)含碳80-90％。
4.如权利要求1的方法，其特征是冶炼时间为2-8小时，出炉温度1000-2500℃。
5.如权利要求1的方法，其特征是每20-90分钟向矿热炉内加一次料。
6.如权利要求1的方法，其特征是所制得的合金为Si 35-52％，Al 5-20％，Ba 15-20％，Fe 6.5-45％，Ca 0-1.0％，C 0-0.4％，P 0-0.05％，S 0-0.051％。
全文摘要
本发明公开了一种硅铝钡铁脱氧剂的方法，该方法利用铝石、铝矾土或铝酐石，硅石，重晶石或碳酸钡，钢屑或铁矿石等为原料，在矿热炉中一步冶炼而制得硅铝钡铁合金。该合金用于炼钢过程的终脱氧，能提高钢的质量，降低成本，节约用铝。本法比重熔法制得的合金成本下降20％左右。
文档编号C22B4/00GK1133892SQ9510055
公开日1996年10月23日 申请日期1995年4月18日 优先权日1995年4月18日
发明者赵玉典, 刘治国, 曹建山, 赵哲, 冯太伟, 王凤珍, 金学忠, 麻有林 申请人:河南省淅川县冶金材料厂