[发明专利]一种炼钢用压制式复合脱氧剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种炼钢用压制式复合脱氧剂及其制备方法。 

背景技术

现有技术中制备的锰系多元复合脱氧剂多采用重熔法或炉外兑铝法。重熔法是将锰硅、硅铁等合金半成品与铝锭和废钢等原料一起熔化形成多元复合脱氧剂。这些原料经重熔再冷却后会造成大量的能源浪费，某些金属元素在锰中的溶解度很小，不易获得成分均匀的合金，而且某些金属元素的活性很高，在重熔时很容易氧化损失，因此这种方法不仅生产成本高，而且会造成资源的浪费，更重要的是会造成环境的污染。炼钢传统的工艺是采用硅铁、锰铁、硅锰合金等进行预脱氧，然后用铝进行终脱氧。但是铝的比重轻，熔点低，所以加入困难，损耗大，其脱氧产物在钢液中不易上浮去除，这样不可避免的造成炼钢成本升高，且质量不稳定等问题。 

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的之一是提供简化炼钢过程中的脱氧工序，使脱氧一步到位，且能够减少钢中夹杂物含量，能够提高钢的韧性和冲击性的炼钢用压制式复合脱氧剂。 

本发明的另一目的是提供上述炼钢用压制式复合脱氧剂的制备方法。 

为实现上述两个目的，本发明采用如下技术方案实现： 

一种炼钢用压制式复合脱氧剂，按重量百分比计，包括原料和粘结剂； 

所述的原料包括如下组分： 

所述的粘结剂其用量为原料用量的2％～10％； 

所述的粘结剂选用硅酸钠、硅溶胶、氢氧化铝凝胶、聚乙烯醇、草酸中的至少一种； 

所述的Ca的主要形式为钝化钙粉； 

所述的Mg的主要形式为钝化镁粉； 

所述的Al的主要形式为铝粉； 

所述的Mn的主要形式为高碳锰铁粉、中锰铁粉、电解锰中的至少一种。 

所上所述的一种炼钢用压制式复合脱氧剂的制备方法，将原料按上述比例配合后加入粘结剂，搅拌均匀，把搅拌后的的原料投入压力不小于20T的压力成型机中进行压制，设定烘干温度在60～120℃将压制好的复合脱氧剂块进行烘干15～60min，将烘干后复合脱氧剂进行冷却后包装，即得所需的炼钢用压制式复合脱氧剂； 

所述的压力成型机可选用任何型号的压力成型机； 

所述的压力成型机选用对辊式强力压球机。 

本发明采用的技术方案中，锰元素作为该复合脱氧剂的主要化学成分，其主要特点是比重大，更利于穿透渣层深入钢液内部熔化脱氧，在本发明提供的技术方案中锰元素与铝元素的结合提高了铝的溶解度，增强了脱氧能力，优化 了脱氧效果，同时脱氧剂中有锰的存在，其熔点较高，因此合金烧损少，收得率高；脱氧产生的低熔点复合脱氧产物较其他脱氧产物更易于上浮，从而最大限度减少钢中夹杂物的含量，明显改善钢的内在质量，而且在连铸中可减少水口结瘤问题的倾向。 

本发明采用的技术方案与现有技术中的铝锰铁脱氧剂相比，本发明的压制式复合脱氧剂不仅增加了锰的含量，而且在其中加入了钙与镁元素，简化了炼钢过程中的脱氧工序，使脱氧一步到位。脱氧剂中的钙可使脱氧产物形成含钙硅酸盐，熔点和比重降低，容易上浮进入渣中，从而减少钢中夹杂物含量。同时，钙还具有改善钢中氧化物和硫化物夹杂形态，提高钢中夹杂物球化率的作用，对提高钢的综合机械性能，尤其是提高钢的冲击韧性和延伸率十分有利。钙与氧和硫的亲和力都很强，加入钙后提高了脱氧剂脱氧和脱硫效果。在脱氧剂中再加入镁元素更进一步增强了脱氧效果，镁可以形成铝镁复合夹杂物，铝镁硅钙复合夹杂物，起到夹杂变性作用，从而提高钢的韧性和冲击性。本发明压制式复合脱氧剂集合了锰镁钙铝等元素，集所有优点于一身，又不限元素成分的含量，可以根据客户与所炼钢种的要求随意搭配。 

本发明的有益效果在于： 

1、热熔铝锰铁需耗电750kwh～800kwh/吨，按电价0.60～0.65元/kwh，能耗需450元/吨，采用本发明，动力及烘干仅需电80kwh/吨，节约近700kwh/吨，价值约400元/吨，同时节省了大量人力物力，降低劳动强度，提高劳动生产率。 

2、利益本发明提供的工艺方法以及组分配比，本发明的压制式复合脱氧剂实物收得率达到98.5％以上，而热熔实物收得率只能达到96.5％，按铝锰铁10000 元/吨计算，增加产值达到200元/吨。仅按武钢和鞍钢为例，每月耗用铝锰铁都在2000吨以上，吨成本降低500元，每月可增加效益各100万元，每年累计增加效益各1200万元。因此有可观的社会效益和经济效益。