专利名称：低铝硅钡钙合金及其制备方法和专用设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及合金，尤其涉及低铝硅钡钙合金以及制备该低铝硅钡钙合金的方 法，本发明还涉及实现上述方法的采用低阻抗矿热炉短网结构的专用矿热炉，属于 冶金领域。
背景技术：
随着我国由钢铁大国向钢铁强国的迈进以及特种钢和纯净钢冶炼技术的快速
发展，促使了铁合金品种也由单一合金向着多元合金发展。尤其是Ca、 Al、 S、 P 等多元合金品种及成分控制，在炼钢使用方面提出了更新更高的要求。
低铝硅钡钙合金属于多元素复合合金产品，主要应用于炼钢工业中的脱氧、脱 疏和脱磷。能有效降低钢的塑性变形提高钢的冲击韧度，净化钢液中的变质夹杂物， 细化铁系晶粒，改善钢的洁净度，提高微合金化，Al含量越低越能有效提高重轨钢 等的冲击韧性。与单元素合金相比，低铝硅钡钾产品能改善钢水流动性，提高炼钢 质量，降低炼钢成本，是部分特种钢必不可少的辅助炼钢材料。
生产低铝硅钡钙合金产品要求还原温度为1600- 1800。C,与生产其他合金产品 相比炉内的还原温度要求相对较高。
用传统的矿热炉生产，由于炉底温度较低，容易造成炉底上涨，从新开炉运行 到停产扒炉检修，生产周期在5 6个月。产品成本较高，生产质量指标波动较大。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种低铝硅钡4丐合金。
本发明的目的之二是提供一种制备上述低铝硅钡钙合金的方法。
本发明的目的之三是提供一种实现上述制备低铝硅钡4丐合金方法的专用矿热炉。
本发明上述目的是通过以下技术方案来实现的
一种低铝硅钡钓合金，由以下重量百分比的各组分组成Si55~60%、 Ca 12 ~15%、 Bal5~18%、 A10.7~1.0%、余量为Fe。 一种制备上述低铝硅钡钩合金的方法，包括
(1) 根据产品各组成的成分和百分含量计算并称取各原料；
(2) 将各原料混合在一起后加入到矿热炉进行冶炼，出铁浇铸，渣铁分离，即得。
上述方法中，所述的矿热炉优选为低阻抗矿热炉，更优选的，所述的矿热炉短 网采用授权公开号为CN2783680Y (实用新型名称低阻抗矿热炉短网)所公开的 低阻抗矿热炉短网。
本发明低铝硅钡钙合金中Al的百分含量为0.7 ~ 1.0%,而现有的低铝珪钡钙合 金中Al的百分含量通常为1.5~3.0%。本发明低铝硅钡钓合金，做重轨钢的冶炼， 经脱氧剂与普通硅钡钙相比，能有效降低重轨钢的铝含量，提高钢的抗冲击性能， 为重轨钢的冶炼过程中有效控制铝的含量制造了条件。
本发明在制备低铝硅钡钙合金时，所用到的矿热炉为低阻抗矿热炉，其短网采 用授权公开号为CN2783680Y中国专利所公开的低阻抗矿热炉短网，采用该低阻抗 矿热炉能4吏矿热炉的三相电招J故功平衡，短网电抗的降^氐，有功输出增大，自然功 率因数在0.88-0.91,矿热炉的热能分布系数合理，坩埚区域易扩大，炉批的炳烧 时间延长，合金还原速度加快，出炉时渣铁的分离良好，合金的纯净度得到提高， 矿热炉的设备运行周期由以前的5-6个月延长为12~18个月，有功损耗降低，二 次电压相应提高，配碳量明显减小，产品生产成本降低，产品质量指标也达到理想 效果。
具体实施例方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述 而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本 领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方 案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
实施例1 本发明低铝硅钡钙合金的制备 一、试验材料
(1)、原材料名称及成分(％)^ Si02^99.5 Al2O3￡0.03
重晶石 BaSOg85.0 Al2O3^0.10
石灰 CaO 291 Al2O3^0.4
兰碳 C 283 灰份^7.0 Al203^15
电极糊 C $81 灰份^7.0 Al203^15;
(2)、配比(单位kg)
硅石180, 重晶石48, 石灰32， 兰碳126; 二、冶炼设备
所用到的矿热炉为低阻抗矿热炉，其短网采用授权7>开号为CN2783680Y中国 专利所公开的低阻抗矿热炉短网。 三冶炼方法
① 配料操作
按配比检斤计量，正常误差不得超iti0.5kg;将合格的原材料按硅石、重晶石、 石灰、兰碳的顺序计量后传送至炉台分层均匀平铺，料层厚度不得超过20cm;每班 定时批次添加电极糊，确保糊柱高度在4.2 ~ 4.8m之间，严防过高或过低。
② 冶炼操作
正常生产情况下，在单相电极焖烧末期，四周同步落料后，将配比混合均匀的 炉料沿垂直电极方向小批连续的加入电极周围，动作要迅速，炉料入炉混配均匀， 料层厚度均勻一致合适，炉况正常情况下严禁偏加料。
加料后，要将外围熟料均匀推至电极周围，保持料面呈推体馒头状，中心料面 最高处不得高于炉缸20cm,外围低于炉缸20 30cm,电极导电铜瓦下端距离料面 保持10 20cm距离，整个焖烧期间料面坩埚均匀旺盛有力，火焰焰色呈淡黄色， 在焖烧过程中严防电极周围刺头，每批料焖烧时间在40~60分钟之间，每炉产品 加料焖烧2-4批次。
正常冶炼情况下，每班大捣炉一次。时间在本班接班后，捣炉时用捣炉机将钢 棒沿电极切线方向插入向上松动料面，捣炉要全面彻底不留死角，炉况正常情况下 严禁大翻膛。
正常冶炼情况下，2.5-3个小时出铁一次。出铁前要^r查中间包的安全性能， 锭模的卫生状况，出铁后要将合金在中间包中静止5 10分钟，然后緩慢均匀地浇 入锭模中，浇铸过程中严防合金带渣和锭模烧穿，合金厚度不得超过8cm。待合金颜色发暗时起模冷却，分炉分开堆放，标识清楚，严禁炉次不清或混炉 摆放现象发生。由化验中心按炉次取样化验，质检部根据产品化验成分通知物管部 组织分类包装入库。
(3)、产品成份
经检测，本实施例所制备的合金成分为Si55%、 Cal2%、 Ba 15%、 Al 0.7%、 余量为Fe。
实施例2 本发明低铝珪钡钩合金的制备 一、试验材料
(1)、原材料名称及成分(％)
a. 重晶石 石灰 兰碳 电极糊
Al2O3^0.03
Al2O3^).10
A
灰份S7.0
灰份￡7.0
Si02，5 BaSO4^85.0 CaO $91 — C 283 灰份S7.0 Al203^15
C 281灰份￡7.0 Al203^15; (2)、配比(单位kg) 硅石200,重晶石59, 石灰40,兰碳142; 二、冶炼设备
所用到的矿热炉为低阻抗矿热炉，其短网采用授权公开号为CN2783680Y中国 专利所公开的低阻抗矿热炉短网 三冶炼方法
① 配料操作
按配比检斤计量，正常误差不得超iti0.5kg;将合格的原材料按硅石、重晶石、 石灰、兰碳的顺序计量后传送至炉台分层均匀平铺，料层厚度不得超过20cm;每班 定时批次添加电极糊，确保糊柱高度在4.2 ~ 4.8m之间，严防过高或过低。
② 冶炼操作
正常生产情况下，在单相电极焖烧末期，四周同步落料后，将配比混合均匀的 炉料沿垂直电极方向小批连续的加入电极周围，动作要迅速，炉料入炉混配均匀， 料层厚度均匀一致合适，炉况正常情况下严禁偏加料。
加料后，要将外围熟料均匀推至电极周围，保持料面呈推体馒头状，中心料面最高处不得高于炉缸20cm，外围低于炉缸20-30cm，电极导电铜瓦下端距离料面 保持10-20cm距离，整个焖烧期间料面坩埚均匀旺盛有力，火焰焰色呈淡黄色， 在焖烧过程中严防电极周围刺头，每批料焖烧时间在40-60分钟之间，每炉产品 加料焖烧2-4批次。
正常冶炼情况下，每班大捣炉一次。时间在本班接班后，捣炉时用搗炉机将钢 棒沿电极切线方向插入向上松动料面，捣炉要全面彻底不留死角，炉况正常情况下 严禁大翻膛。
正常冶炼情况下，2.5 3个小时出铁一次。出铁前要检查中间包的安全性能， 锭模的卫生状况，出铁后要将合金在中间包中静止5 10分钟，然后缓慢均匀地浇 入锭模中，浇铸过程中严防合金带渣和锭模烧穿，合金厚度不得超过8cm。
待合金颜色发暗时起模冷却，分炉分开堆放，标识清楚，严禁炉次不清或混炉 摆放现象发生。由化验中心按炉次取样化验，质检部根据产品化验成分通知物管部 组织分类包装入库。 (3)、产品成份
经4企测，本实施例所制备的合金成分为Si 60%、 Ca 15%、 Ba 18%、 Al 1.0%、 余量为Fe。
权利要求
1、一种低铝硅钡钙合金，其特征在于，由以下重量百分比的各组分组成Si 55～60％、Ca 12～15％、Ba 15～18％、Al 0.7～1.0％、余量为Fe。
2、 一种制备权利要求1所述低铝硅钡钙合金的方法，包括(1) 根据产品各组成的成分和百分含量计算并称取各原料；(2) 将各原料混合在一起后加入到矿热炉进行冶炼，出铁浇铸，渣铁分离，即得。
3、 按照权利要求2所述的方法，其特征在于所述的矿热炉为低阻抗矿热炉。
4、 按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的低阻抗矿热炉的短网采 用授权^>开号为CN 2783680Y所公开的低阻抗矿热炉短网。
全文摘要
本发明公开了低铝硅钡钙合金、其制备方法以及实现上述方法的低阻抗矿热炉，属于冶金领域。本发明低铝硅钡钙合金由以下各组分组成Si 55～60％、Ca 12～15％、Ba 15～18％、Al 0.7～1.0％、余量为Fe。本发明采用低阻抗矿热炉能使矿热炉的三相电极做功平衡，短网电抗降低，有功输出增大，自然功率因数在0.88～0.91，矿热炉的热能分布系数合理，坩埚区域易扩大，炉批的焖烧时间延长，合金还原速度加快，出炉时渣铁的分离良好，合金的纯净度得到提高，矿热炉的设备运行周期由以前的5～6个月延长为12～18个月，有功损耗降低，二次电压相应提高，配碳量明显减小，产品生产成本降低，产品质量好。
文档编号C21C7/04GK101643817SQ20081014409
公开日2010年2月10日 申请日期2008年8月6日 优先权日2008年8月6日
发明者冯合顺, 冯太伟, 叶新宽, 楠 周, 崔宏军, 张建东, 徐建祥, 时双俭, 杜冠军, 武 杨, 潘煜显, 王保军, 程西红, 良 董, 贾彦红, 郭华宇, 勇 金, 麻兴周, 麻林伟 申请人:河南奥鑫合金有限公司