[发明专利]用于钢脱氧的硅铝钡铁合金及其制备方法

说明书

本发明属于用于钢脱氧的硅铝钡铁合金及其制备方法。用碱土金属生产硅铝钡铁合金是一种新的方法，而硅铝钡铁合金又是一种新的合金材料，主要用于炼钢生产过程中的脱氧与合金化。

现在用于炼钢生产的脱氧剂主要是金属铝的硅铝铁合金。现有的合金在炼钢脱氧与合金化过程中与钢液反应生成长条状高熔点Al₂O₃夹杂，影响钢的质量，降低钢的冲击韧性和延伸率。用金属铝、铝铁和硅铝铁脱氧增加钢的成本。

本发明的目的是提供了一种新的方法将碱土金属制成硅铝钡铁合金，在炼钢脱氧与合金化过程中改变夹杂物的形状、尺寸和分布提高钢的质量。脱氧用金属铝、硅铝铁合金和铝铁合金成份如表1：（见表1）

本发明的主要技术是用碱土金属分两次合成合金。首先把事先经过加工的重晶石料（详见表2）按一定的配比（详见表3）装入矿石还原炉中，然后将电极稳定放置在炉料适当部位，使炉料下降和气体排出均匀，并容易打出铁口，制出硅钡合金（详见表4）。将制出的硅钡合金和金属铝及废钢在感应炉中合成硅铝钡铁（Fe-Ba-Al-Si）合金，其成份详见表5。（见表2、表3表4、表5）

本发明用于炼钢脱氧与合金化。可改变夹杂物的形状、尺寸和分布，提高钢材的冲击韧性和延伸率，降低钢夹杂量30%以上。该合金可1∶1的代替硅铝铁合金，1∶2.1的代替金属铝，可节约金属铝55%以上。

本发明的试制过程如下：把重晶石破碎到20～120mm的块度，然后与石英石、铁屑、石灰石、电石、焦炭按表3的配比量装入矿石还原炉中，并将电极稳定放置在炉料深部，生产出硅钡合金。将制出的硅钡合金和金属铝及废钢在感应炉中合成硅铝钢铁合金。

表1

成份（%）    Fe    Al    Si

名称

金属铝    99

铝铁    40    60

硅铝铁    余量    48～52    18～22

表2

项目 块度（mm） BaSO₄% 矿石夹杂 有色金属

名称

重晶石    20～120    85～90    微量    微量

表3

原料名称    重晶石    石英石    铁屑    电石    石灰石    焦炭

配比%    20～30    60～70    10～15    1～2    2～3    随量

表4

成份（%）    Si    Ba    Fe

名称

硅钡合金    55～60    15～20    余量

表5

成份（%）    Fe    Ba    Al    Si    备注

名称

硅铝钡铁    余量    3～12    30～40    22～28