[发明专利]一种硅硼脱氧剂及使用方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢精炼领域，涉及一种精炼脱氧剂，具体是一种具 有脱氮固氮功能的硅硼脱氧剂及使用方法。

背景技术

在钢的精炼过程，一般来说，脱氧剂可以对钢液进行脱氧脱硫处 理。脱氧剂按照其脱氧能力可以分为强脱氧剂和弱脱氧剂。主要成分 为铝、钛等与钢中氧的结合能力比较强的脱氧剂为强脱氧剂，如铝脱 氧剂、钛铁等。主要成分为锰等与钢中氧结合能力较弱的脱氧剂为弱 脱氧剂，如锰铁等。同时，脱氧剂中的镁等元素还具有脱硫能力。

专利“用于炼钢脱氧和合金化的硅钡锰铁合金(CN03111474.1)” 是一种用于炼钢钢水终脱氧的锰铝复合脱氧剂。它的具体成份及重量 百分比含量为：铝2％-19％，锰36％-59％，余量为铁及其它物质，所 述的其它物质中的碳为≤3％，硅≤20％，磷≤1％，硫≤1％。该脱氧 剂与氧的亲和力大，脱氧能力强。脱氧产物不溶于钢水并易于排除， 即使呈夹杂物的形式滞留于钢中时对钢的性能危害也十分小，对一些 钢种有细化晶粒的作用。

专利“锰铝复合脱氧剂(CN02104292.6)”提供了用于脱氧脱硫 的脱氧剂的成分。其化学成分(重量百分比)为：Si40％-60％，Ba 15％-30％，Mn5％～40％，余量为Fe及不可避免杂质。该脱氧剂可使 钢液脱氧和合金化一步完成；同时硅的脱氧能力、脱氧剂的有效利用 率和脱硫效果可得到提高，使钢中夹杂可减少。

作为脱氧剂来说上述脱氧剂的效果是很好的，但是上述两种脱氧 剂没有对钢液进行脱氮或固氮处理的功能。

另外，专利号为CN03126163.9的发明，提供一种用于钢液终脱 氧的硅钡钙硼镁铁合金，其化学成分为(重量百分比)：Si：50％-55％， Ba≥17％，Ca≥13％，B<1.5％，Mg：2％-6％，铁余量。本发明合金 的应用可减少钢液夹杂物含量，改善夹杂物的形态和尺寸，同时又能 提高大方坯连铸作业率，降低劳动强度，提高钢材的综合性能，降低 成本，而且提高钢的纯净度及连轧连铸效率。专利号为CN02135432.4 的发明，公开了一种用于钢液终脱氧的硅铝钡钙硼铁合金及其制备方 法，主要解决连铸钢的脱氧和水口结瘤问题。该合金适用于连铸钢特 别是小方坯连铸钢的脱氧。这两项专利提到了脱氧剂中的B有利于提 高钢材的淬透性。但是，这两种脱氧剂的成分和脱氧剂的加入方式不 能实现脱氧剂的脱氮或固氮作用的发挥。

随着钢水纯净化程度要求不断提高，对降低钢中氮含量或降低钢 中以固溶状态存在的氮含量也提出了越来越严格的要求，上述的脱氧 剂还达不到这种要求，所以目前寻求一种在脱氧过程同时也进行脱氮 固氮的脱氧剂成为必要。

发明内容

本发明公开一种具有脱氮固氮功能的硅硼脱氧剂及使用方法， 解决目前脱氧剂在脱氧同时不能脱氮固氮的问题。

本发明提供的具有脱氮固氮功能的硅硼脱氧剂主要由硼及硅组 成，其中硼含量2％～10％，硅含量为88％～98％，控制杂质含量小于 1.5％，脱氧剂粒度要求50～100mm。

利用脱氧剂中的硅控制钢中的氧活度，保证脱氧剂中的B脱氮 或固氮功能的发挥。适宜的脱氧剂的粒度保证脱氧剂在钢中的迅速熔 化。

为保证生产安全和钢液质量，上述原料在使用前进行烘烤，烘 烤温度70℃-150℃，烘烤时间8-16小时，使水分小于0.5％。为保证 脱氧剂中的B不被钢液氧化，发挥其脱氮和固氮的作用，脱氧剂要 求在钢液进行初步脱氧后，在精炼结束前10-20分钟内加入，同时要 求钢液精炼渣碱度在2.0-4.5之间，精炼渣FeO含量小于1％。在钢液 精炼过程，要求钢液温度在1550℃-1620℃条件下，将脱氧剂加入钢 中，以保证脱氧剂快速熔化。在脱氧剂加入过程，要求按照0.5～4kg/t 的标准将硅硼脱氧剂加入钢中，在加入脱氧剂的同时进行氩气搅拌， 氩气流量控制在100～300Nl/min范围内，搅拌时间不小于10分钟， 以保证脱氧剂均匀分布在钢中。

本发明提供的脱氧剂中硼用于去除或固定钢中的氮，解决目前脱 氧剂在脱氧同时不能脱氮固氮的问题。硅硼脱氧剂中的硼去除或固定 钢中的氮，可以使精炼过程钢液脱氧的同时又能对钢液进行脱氮固氮 处理，在使用硅硼脱氧剂前钢中氮含量为0.0050％-0.0080％条件下， 每公斤脱氧剂降低或固定钢中氮含量0.05ppm～0.1ppm，达到净化钢 质的目的。