专利名称：用于炼钢的碳化钙铝铁合金及制备方法
技术领域：
本发明是用于炼钢脱氧、脱硫、杂质变性剂一碳化钙铝铁合金，属于冶金化工技术领域。
背景技术：
炼钢用铝脱氧，它的脱氧产物Al2O3高熔点的固态夹杂。要把它变为低熔点的铝酸钙就要用钙进行变性处理。金属钙不但价格高，而且利用率十分低，要能用电石中的碳化钙替代金属钙，将电石与铝、铁制成合金，用于炼钢的脱氧同时杂质变少是很有意义的事。电石即碳化钙，是无机化合物。主要用于化工生产的原料，也可作炼钢脱硫剂。曾有的钢厂用电石替代铝进行脱氧试验，由于熔点高(1750-2200°C )，在钢液中反应慢，影响出钢时间。另外由于电石比重轻(2g/cm3)，不能深入钢液深处脱氧、脱硫，因此没有普遍推 广。也有的钢厂用部分铝和部分电石用于炼钢脱氧、脱硫，比原单独用铝脱氧成本没有多大差别。现有技术中，在矿热炉中用电石作原料生产硅基的硅铝钙钡等铁合金。由于有硅的存在，合金中含碳低了，但是由于合金中含硅高，有些钢种不能使用。也有的技术用电石作原料在还原炉中生产钙铁合金，由于合金中无铝，脱氧能力差，也没有推广。而且这两种产品的生产都是用还原法在矿热炉中生产，是高耗能高污染产品，吨耗电15000KVA以上。现有技术中用金属钙和铝、铁制成钙铝铁合金，由于钙燃点低，燃烧损耗大，钙含量越高烧损越大，钙铝铁合金中钙只能达3-5%，由于含钙量低在炼钢中起不了多大作用。钙含量要达到大于10%，烧损更严重。由于金属钙价格高、火耗大，造成了合金成本高无法推广使用。由于上述原因，现在技术尚未在实际生产中使用和推广。电石具有脱硫、脱氧能力，价格又低，耗电只有3000KVA左右，如何在炼钢中有效的利用，是本发明要解决的问题。
发明内容
本发明的目的是将无机化合物一电石与金属铝、铁等用重熔热兑法，制成碳化钙
铝铁合金，用于炼钢的脱氧和脱硫，达到保证钢质量同时，降低炼钢成本，创造更好经济效
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Mo本发明将电石、铝、铁等制成碳化钙铝铁合金。该合金熔点为1350-1500°C之间，在钢液中反应迅速，不影响炼钢时间。在合金中加入铁增加比重(3. 0-4. Og/cm3)，能深入钢液深处进行脱氧、脱硫，提高合金的利用率。用碳化钙铝铁合金脱氧产物为低熔点的铝酸钙，成渣易上浮和去除，减少了钢中夹杂。本发明的碳化钙铝铁合金中，含有铝20-60 % (质量百分比，以下同)，钙5-40 %，碳1_15%，余量为铁和不可避免的杂质。电石中含碳化钙60-85%，还含氧化钙、三氧化二铝、二氧化硅、氧化硅等，这些杂质在炼制碳化钙铝铁合金时，大部成渣清除。为了提高合金的脱氧、脱硫能力，还可以在合金中增加其他脱氧元素，如钡、镁等。为增加合金比重，还可少加入锰。钙的脱硫能力强，脱氧能力弱；铝脱氧能力强，脱硫能力弱。这两种元素结合，脱氧脱硫能力大为增强。合金中的碳能细化钢的晶粒，提高钢的性能。但在低碳钢中会增碳，碳高会影响钢的质量。但通过精炼及与钢液中氧结合，生成CO和CO2排出，所以钢中增碳是微量的，在O. 01%以下，对钢的质量不会造成影响。为防止碳化钙铝铁合金的粉化，采用封闭包装或真空注惰气包装。本发明的制备方法是用热兑重熔法。即是将电石炉水放入溶炉中，再向熔炉中按配比，加入铝和铁等，送电提温化合。还可先将铝和铁等原料在熔炉中熔，化成铝铁熔液，再将电石水放入装有铝铁熔液的熔炉中送电提温化合，制成碳化钙铝铁合金。下面通过具体实施例说明本发明实施例I配料比招100公斤，废钢30公斤。将上述炉料投入中频电炉中，熔炼I小时左右，炉温在1300°c左右，炉料全部熔化，再将50公斤电石水放入铝铁熔液中，再送电提温搅拌化合，清渣出炉铸型，制成碳化钙铝铁合金。化验成分A160%、Cal5%、C3%、Fe20%。杂 质中Sil. 6%，S、PO. 03%，其他杂质未作化验。实施例2在电石炉出水口下安装一台地秤计量，地秤上放一台熔炉。电石水放入熔炉中，根据电石水重量，再按配比投入铝和铁。熔炉的容积根据电石炉每炉产量设定。本次电石炉每炉产电石5吨左右，炉前熔炉为20吨的中频感应电炉。电石水放入中频炉中，检斤为4816公斤，全部电石水放入中频炉后，送电提温。再按合金成分配比向中频熔炉中投入7000公斤铝，4000公斤废钢。全部熔化后，清渣出炉，铸型化验，制成碳化钙铝铁合金。总投料15816公斤，合金重量14886公斤，其余为渣。所用电石含CaC280 %。化验合金成分A145%、Ca20%,C8%, Fe25%，其他杂质未作化验。实施例3某钢厂150吨转炉，生产热轧簿板(集装箱板)，原用铝脱氧为450公斤，变性剂-钙包芯线200米。用实施例I碳化钙铝铁400公斤，没有加钙包芯线。钢中CO. 051%,±10. 01% ο S0. 03%，PO. 03%，030PPm，没用变性剂-钙包芯线。通过钢厂试验，碳化钙铝铁脱氧脱硫比用铝好，不用喂钙线，虽然碳略有增加，不影响钢的质量。用碳化钙铝铁替代铝脱氧、脱硫，不但能保证炼钢质量，还降低炼钢成本。
权利要求
1.用于炼钢的碳化钙铝铁合金及制备方法，其技木特征在于它是用无机化合物电石与金属铝和铁为原料，用重熔热兑法制成碳化钙铝铁合金。
2.用于炼钢的碳化钙铝铁合金及制备方法，其技术特征在于如权利要求I中所述的碳化钙铝铁合金，它含有质量百分比20-60%的铝，5-40%的钙，1-15%的碳，余量为铁和不可避免的杂质。
全文摘要
本发明是用电石、铝、铁等作原料，用重熔热兑法生产碳化钙铝铁合金，用于炼钢脱氧和脱硫。在碳化钙铝铁合金中，含有质量百分比铝20-60％，钙5-40％、碳1-15％，余量为铁和不可避免的杂质。它具有脱氧脱硫效果好，在保证炼钢质量的同时，降低炼钢成本。
文档编号C21C7/04GK102827997SQ201110156710
公开日2012年12月19日 申请日期2011年6月13日 优先权日2011年6月13日
发明者谢应旭 申请人:谢应旭