[发明专利]一种稀土碳复合脱氧剂及其制备工艺

权利要求书

1.一种稀土碳复合脱氧剂，其特征在于：按重量百分比计，其组分和含量如下：

31％-45％的碳化硅、14％-18％的氧化钙、17％-23％的椰壳活性炭、9％-15％的钙矽锰、6％-10％的电石、1.3％-6％的鳞片石墨、3.7％-5％的氧化镁、1.5％-3％的氧化锌、7％-12％的稀土元素、余量为纯铁粉。

2.根据权利要求1所述的一种稀土碳复合脱氧剂，其特征在于，所述稀土元素包括Ce、La、Nd的任意一种或一种以上。

3.根据权利要求1所述的一种稀土碳复合脱氧剂，其特征在于，所述纯铁粉的粒度为100-200目，所述纯铁粉的纯度≥99％，所述椰壳活性炭包括活性炭，所述活性炭的微孔上沉积有金属镍。

4.根据权利要求1-3任意一所述的一种稀土碳复合脱氧剂的制备工艺，其特征在于，包括以下步骤：

SS001、取料：按重量百分比计分别称取碳化硅、氧化钙、椰壳活性炭、钙矽锰和鳞片石墨，将上述称取后的物料放置至粉碎机中进行破碎，充分破碎后，采用200目网筛对上述破碎后的物料进行筛选，筛选完毕后，得到待搅拌物料；

SS002、搅拌：SS001步骤后，按重量百分比计称取纯铁粉，并将纯铁粉与待搅拌物料放置入搅拌机中进行搅拌作业，充分搅拌后，得到待熔融物料；

SS003、预热：SS002步骤后，将待熔融的物料与设定重量百分比的氧化镁、氧化锌和纯铁粉放入加热设备中进行预热，待上述物料预热至200℃-300℃后，加热设备进行状态保持，加热后的混合物料进行待用，稀土元素以上述状态进行单独预热，预热完毕后，进行状态保持，待用；

SS004、熔炼：SS003步骤后，准备真空熔炼炉，熔炼炉准备完毕后，将炉温以设定速率加热至400℃-500℃，加热至设定温度后，将熔炼炉抽真空至9Pa-23Pa，待熔炼炉内的真空度到达设定值后，熔炼炉进行状态保持，在状态保持指定时间后，向熔炼炉内部充入惰性保护气体；

SS005、浇筑：SS004步骤后，将SS004步骤中的待用混合物料置入熔炼炉中，物料置入后，熔炼炉以设定速度进行升温，待炉温升温至1300℃-1700℃后，按比例加入预热的稀土元素，稀土元素加入后，采用搅拌设备对熔融的物料进行搅拌，搅拌均匀后，将熔融的物料于熔炼炉中进行一次静置，一次静置指定时间后，熔炼炉以设定速率降温，待熔炼炉的炉温降温至1200℃-1400℃后，将熔融的液料置入模具中浇筑成型，浇筑成型后即得合金，之后，将合金在室温条件冷却；

SS006、热处理：当SS005中的合金冷却至600℃-700℃后，将冷却后的合金放至保温炉中进行保温作业，保温时，保温炉内的炉温设定为500℃-600℃，合金在投入保温炉30min后，向保温炉内部充入设定混合比的氢氦混合还原气体，还原气体充入后，合金于保温炉中处理指定时间；

SS007、时效处理：待合金在保温炉中处理指定时间后，将保温炉的炉温以设定速率降温至200℃，当保温炉的炉温到达该温度后，合金于保温炉中进行二次静置，当合金于保温炉中二次静置指定时间后，将合金于保温炉中取出并放置于室温环境中进行冷却，冷却完毕后，将上述冷却完毕的合金砸成块状或制备成丝状继而制得稀土碳复合脱氧剂。

5.根据权利要求4所述的一种稀土碳复合脱氧剂的制备工艺，其特征在于，所述SS003步骤中熔炼炉的炉温升高速率为30℃/min，所述熔炼炉的抽真空速度为5Pa/min，所述熔炼炉中充入的惰性保护气体为氩气，所述SS005步骤中，熔炼炉的升温速度为40℃/min。

6.根据权利要求4所述的一种稀土碳复合脱氧剂的制备工艺，其特征在于，所述SS005步骤中，熔融物料的一次静置时间为7min-10min，所述熔炼炉的降温速率为25℃/min，所述SS006步骤中，氢氦气体的体积混合比为2:3。

7.根据权利要求4所述的一种稀土碳复合脱氧剂的制备工艺，其特征在于，所述SS006步骤中，合金于保温炉中的处理指定时间为60min-80min，所述SS007步骤中，合金于保温炉中的二次静置时间为30min-40min。