[发明专利]一种炼钢用铝锰合金脱氧剂及其炼钢脱氧方法

说明书

本发明公开了一种炼钢用铝锰合金脱氧剂及其炼钢脱氧方法，其特征在于所述铝锰合金脱氧剂包括如下质量组份：铝60‑70%，锰15‑25%，不可避免杂质含量不超过3%，余量为铁；所述铝锰合金脱氧剂的比重范围为3.0‑4.5g/cm³；所述铝锰合金脱氧剂呈椭球状，粒度范围为10‑50mm。本发明的优点是：（1）吨产品能耗低，制备工艺简单；（2）产品中杂质含量少，不添加粘结剂；（3）产品可长期存放，无粉化现象发生；（4）产品比重大，能快速、高效脱除钢液及顶渣中的氧，同时对钢水进行部分合金化；与传统的台铝、硅铝钡、铝铁等脱氧剂相比，脱氧能力强，可达到净化钢液，提高钢水质量的目的。

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种炼钢用铝锰合金脱氧剂及其炼钢脱氧方法。

背景技术

炼钢用脱氧剂的主要作用是与铁水中溶解的氧反应，主要生成非金属化合物，形成沉淀上浮至渣层中加以除去即可得纯净的铁水。铝在炼钢工艺中可作为脱氧剂、晶粒细化剂及合金添加剂，其应用形式是铝线（喂线法）、小铝锭、铝环、铝饼 （投入法）、铝丸、铝弹（发射法）、铝铁块、铝硅钡铁块（复合脱氧法）等。现有铝线一般是电缆厂利用原生铝锭采取熔炼、挤压或轧制工艺生产的，脱氧铝锭、铝环和铝饼是钢厂利用等外原生铝锭制作的，铝硅铁和铝钡铁是利用矿热炉生产的。铝材的生产和使用过程中可产生数目可观的废旧铝，炼钢铝锭标准规定的铝含量低于原生铝锭的铝含量，因此可利用废旧铝材制作炼钢脱氧剂，对废旧铝进行再生利用，具有十分重要的意义。

然而，常规的金属铝脱氧剂通常是将各类金属铝原料经过重熔后浇铸成合适大小的铝质脱氧剂。其优点是金属铝含量高、杂质元素含量低，金属铝含量可达90%以上，其缺点主要有：一是重熔过程能耗高，吨产品耗电量达300kw/h；二是在使用过程中金属铝收得率低，仅30%左右，收得率低的主要原因为金属铝的比重仅2.7g/cm³，在加入到钢液中后因比重轻，很快上浮到钢水表面，与氧气以及转炉渣接触后迅速氧化，形成Al2O3氧化物，导致金属铝的利用率较低。

金属锰作为钢中最常见的合金元素，是各类炼钢用添加合金中用量最大的一种铁合金。常见的用于炼钢行业的锰铁合金主要有高碳锰铁、中碳锰铁、低碳锰铁等，其主要的生产方式分为高炉冶炼、电炉冶炼、电解法制得，但除了电解法以外，其余方法制得的锰合金均需经过机械破碎，得到钢厂可使用的粒度。在其破碎过程中，约产生总量10%的筛下粉，该部分筛下粉常通过重熔法进行重熔，或者作为原料回炉利用，但无论采用何种方法，其消耗的能源都较大，环保效果较差。

对于上述两类原料，曾经有企业将其在中频炉中熔化制得铝锰合金，该合金具有比重大，金属铝、锰利用率高的特点，缺点一是其冶炼过程中能耗高，二是其在高温下熔炼时会有部分金属铝被氧化，使得该方法制得的铝铁合金成本高，不适合目前绿色环保的发展理念。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种炼钢用铝锰合金脱氧剂及其炼钢脱氧方法，通过将铝粉和锰铁粉混匀后采用高压压球机进行热压制得大比重且呈椭球状的铝锰合金脱氧剂，在炼钢脱氧过程中，通过计算公式向钢水中加入合理量的铝锰合金脱氧剂，以提高金属铝和金属锰的收得率。

本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种炼钢用铝锰合金脱氧剂，其特征在于所述铝锰合金脱氧剂包括如下质量组份：铝60-70%，锰15-25%，不可避免杂质含量不超过3%，余量为铁。

所述铝锰合金脱氧剂的比重范围为3.0-4.5g/cm³。

所述铝锰合金脱氧剂呈椭球状，粒度范围为10-50mm。

所述不可避免杂质包含如下质量组份：碳≤5%，硫≤0.1%，水≤0.5%，磷≤0.1%。

所述铝锰合金脱氧剂包括如下质量组份：铝63-67%，锰18-22%，不可避免杂质含量不超过3%，余量为铁。