[发明专利]炼钢用镁基复合脱氧合金及炼钢脱氧方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，具体来讲，涉及一种炼钢用镁基复合脱氧合金以及一种使用该脱氧合金的炼钢脱氧方法。

背景技术

通常，在炼钢过程中，脱氧是利用脱氧元素降低钢液氧含量的过程，包括与氧有强亲和力的脱氧元素和氧发生的脱氧反应及反应过程中产生的脱氧产物的上浮和排除。钢中氧含量的高低直接影响到最终钢材的质量和性能。高的氧含量会导致在钢液冷凝过程中，由于碳和氧偏析浓聚，将使碳再次发生氧化，使钢中产生气泡，而影响到钢材的质量；另外，氧还会以FeO、Fe₃O₄及其它氧化物形式析出，分布于晶界表面上，使钢的塑性、机械性能下降，并产生热脆、冷脆，对特殊用途钢的产品质量带来一系列的危害。

现代炼钢生产中，常用脱氧方法主要有三种：扩散脱氧、真空脱氧和沉淀脱氧。由于铝具有脱氧能力强、效率高、夹杂物上浮速度快、残留于钢中能细化晶粒等优点，所以铝作为脱氧剂在炼钢生产中一直占有重要的角色。但是，用铝脱氧亦存在一些问题：铝的密度小，致使铝在钢液中烧损严重，利用率较低；铝脱氧后生成高熔点的A1₂O₃夹杂物引起连铸水口结瘤，导致连铸中断；铝脱氧生成的A1₂O₃夹杂物一旦残留在钢中将对钢材的横向力学性能产生不良影响；铝资源日益贫乏，致使铝价格高，从而使炼钢成本提高。

而常用的钙处理技术虽然可以使A1₂O₃和Mns夹杂物变性，有效地解决了连铸水口结瘤，并生成了对钢质量危害相对较小的铝酸钙和CaS夹杂物，而且钙处理对钢的组织和性能也有一定的改善。但钙处理技术也带来一些不利的问题：钙处理不当容易使水口的侵蚀速度加快，并导致钢水污染；铝酸钙熔点低并容易聚集、长大、排除，但一旦滞留在钢中就成为大颗粒的夹杂物；铝酸钙夹杂物通常轧制后不变形，即成为点状夹杂物。

因此，开发低铝、低钙系列炼钢脱氧剂具有非常重要的作用。

文献号为CN90101571.7的专利申请公开了一种作发热剂用的镁铝合金，其成分为(重量百分比)：Al24～36%以及Si5～7%、Re0.5～1%或Si5.5～7.5%、Mn2～3%或Mn4.5～6.5、Re0.5～1%、Cu3～7%中至少且至多一组，余量为Mg及不可避免的杂质。文献号为CN201110399553.5的专利申请公开了一种镁铝合金及其制备方法，所述合金的组成及其质量百分数为：镁60%～80%，铝8%～10%，锰0.5%～2.0%，镧0.1%～1.0%，铈0.1%～1.0%，镨0.05%～0.5%，钇0.1%～1.0%，锌0.1%～0.5%，锶0.5%～2.0%，杂质元素0.001%～0.5%，其制备步骤为采用保护气体把上述各组分的金属在高温炉中制备成合金，其中熔炼温度为600℃～800℃，浇注温度为650℃～750℃。文献号为CN200710052635.6的专利申请公开了一种镁铝合金包芯线它的芯部合金粉按质量百分比计的化学成分为：Mg5～13%，Al11～14%，余量为Fe及不可避免的杂质。文献号为CN200610096511.3的专利申请公开了一种含稀土镁铝合金及其熔炼工艺，该合金中Al：1～6wt%，Zn：0.6～2wt%，Ce：0.1～2wt%，Fe：≤0.010wt%，Ni：<0.001wt%。其制法为：先将纯镁放入坩埚熔炼炉里，升温至700～750℃，再依次放入铝锭及锌锭，在690～740℃加入稀土镁铈中间合金，搅拌并静置10～40分钟，然后在680～740℃进行浇注,获得铸锭；整个熔炼过程，采用SF₆、CO₂及压缩空气所组成的混合气体保护熔体。文献号为CN200910028340.4的专利申请公开了一种镁铝合金及其制备方法，该镁铝合金的质量百分含量为：7～10%Al，0.5～2%Zn，0.5～3%Sn，0.05～3.5%Pb，其余为Mg。该韧性镁合金的制备方法：将上述配好的纯Al锭、Mg锭、纯Sn条、纯Pb块、Zn锭在N₂/CO₂/SF₆混合保护气氛中一起加热熔化，混合保护气氛中N₂、CO₂和SF₆的体积比为8∶16∶76。当温度升至700～725℃时，保温4～8分钟后冷却得到韧性镁合金。

发明内容

本发明的目的在于解决上述现有技术问题中的至少一项。

本发明的目的之一在于提供一种低铝、低钙的炼钢用镁基复合脱氧合金及其炼钢脱氧方法。