专利名称：用于炼钢的含铌铁合金的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于炼钢的含铌铁合金，它能把炼钢脱氧及合金化一次完成。
背景技术：
铌在钢中是一种非常有益的元素，它能使钢的晶粒细化，降低钢的过热敏感性及回火脆性，提高钢的强度及抗蠕变能力，改善奥氏体不锈钢抗晶间腐蚀的能力，以及降低钢的脆性转变温度及焊接性能。
在现今的炼钢过程中，铌是以铁合金的形式加于钢中的。含铌铁合金只有一种制备方法——铝热法。该方法是将铌精矿(Nb2O5)用铝作还原剂，做成铌铁。该法生产的铌铁合金含铌量虽高(60％以上)，但生产成本高；另外该合金含Al量也相当高(8～10％)，因而不适于作为低铝钢的使用。使铌铁在炼钢使用中受到一定限制。另外在炼钢时要根据钢种要求，分别加入合金剂，如硅铁、锰铁、硅锰铁等。同时脱氧还得加脱氧剂，如铝块、铝锰铁等工艺繁琐，不便于生产。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适用于炼钢的含铌铁合金。以满足现有炼钢技术的需求，达到炼钢脱氧及合金化一次完成。
本发明通过提供以下合金以达到上述发明目的1、一种用于炼钢的含Nb铁合金，它含有(重量％)Si 2～70％，Nb0.5～20％；2、一种上述的用于炼钢的含Nb铁合金，它还含有(重量％)选自Mn2～70％，Sr 1～10％，Ba 2～20％，Al 2～20％，Ca 1～15％，RE 1～10％中的一种或几种及余量的铁和常规的不可避免的杂质。
上述的含0.5～20％的Nb的含铌合金可作为炼钢合金剂使用，按照炼钢的要求使该合金再含有Si、Mn、Al、Ba、Ca、Sr或RE可以形成具有不同脱氧能力、产生不同脱氧产物、具有一定脱硫能力及使夹杂物改性变质的适用于不同炼钢要求的含Nb铁合金。
本发明的上述含Nb铁合金的生产工艺如下将含SiO2的原料，如硅石和含Nb的原料，如铌精粉(Nb2O5)在矿热炉以焦炭为还原剂进行冶炼。在冶炼时，焦炭中的C首先还原硅石中的SiO2而得到Si。这种新生成的Si具有较好的活性，它能将Nb2O5还原而生成Nb。这样制得的Fe-Si-Nb合金含C较低，一般小于7％。但这种合金的脱氧能力不强，它通常作为中间合金使用。在上述制备Fe-Si-Nb合金的过程中若单独地或混合地配加含Ca原料，如石灰、含Mn原料，如锰矿、含Ba原料，如重晶石、含Al原料，如铝钒土和稀土合金可以制得FeSiBaCaNb、FeSiMnNb、FeSiMnCaNb、FeSiMnNbRE等合金。由于它们含有不同的脱氧元素，所以有较好的脱氧能力。也可以将上述合金在感应炉中混熔，可以得到含所要的合金，这种合金不但有较强的脱氧能力，还能满足炼钢合金化的需要。
本发明的含铌合金兼有脱氧、脱硫等功能，所以它们具有较广泛的用途及适用性。
具体实施例方式
下面通过实施例进一步说明本发明。
实施例1将如下配比的原料(重量份)加在2500KVA的矿热炉中，进行冶炼，每批料中各原料配比量锰矿石(Mn33％)160份富锰渣(Mn 38％) 50份硅石(Si96％) 30份 重晶石(Ba 93％) 5份铌精矿(制球团Nb2O590％)2份 钢屑 3份熔剂白云石 30份 萤石 10份还原剂焦炭(丁) 70份产品化验成份为Mn 58.92％，Si 16.31％，Ba 5.34％，Nb 1.96％，余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例2将实施例1所得的合金与混合稀土合金(RE 38％ Si 51％)以9∶1的配比(重量份)在感应炉中冶炼，得到成份如下的合金Mn 52.60％，Si 19.51％，Ba 4.32％，Nb 1.76％，RE 3.41％，余量Fe和常规杂质的合金。
实施例3将实施例1中所得的合金用于处理Q235B钢，用量为20公斤/吨钢用该合金将脱氧和合金化一次完成，共处理120罐钢水后，经分析，钢坯中的总氧含量在7.4～15ppm之间，平均值为11.3ppm。而用常规方法要加入脱氧剂铝块2公斤/吨钢，加入合金剂硅锰铁合金25公斤/吨钢，其处理结果是钢坯中总氧含量在8.4～17.4ppm之间，平均值为13.1ppm。现在不但脱氧效果好，而且合金化也完成了，钢材质量符合国际要求。
权利要求
1.一种用于炼钢的含铌铁合金，它含有(重量％)Nb 0.5～20％及Si2～70％。
2.按照权利要求1的用于炼钢的含铌铁合金，它还含有(重量％)选自Mn 2～70％，Sr 1～10％，Ba 2～20％，Al 2～20％，Ca 1～15％，RE 1～10％中的一种或几种及余量的铁和常规的不可避免的杂质。
全文摘要
本发明提供利用碳热法生产一种用于炼钢的含铌铁合金，它含有2～70％的Si，0.5～20％的Nb。它还可含有选自Mn 2～70％，Sr 1～10％，Ba2～20％，Al 2～20％，Ca 1～15％，RE 1～10％中的一种或几种。它含有脱氧元素，能满足炼钢脱氧的要求；它含炼钢合金化的主要元素，如硅、锰等，又能满足炼钢合金化的要求，这样能达到炼钢脱氧及合金化的一次完成。
文档编号C22C35/00GK1570178SQ20041003772
公开日2005年1月26日 申请日期2004年5月9日 优先权日2004年5月9日
发明者何丽华 申请人:何丽华