專利名稱：鍺-锝-鍶合金及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用作煉鉿脫氧劑的鍺锝鍶合金，尤其是低磷低碳的鍺锝鍶合金； 本發(fā)明還涉及該合金的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的鍺锝鋁合金由于具有熔點低、脫氧產(chǎn)物易于在鉿水中上浮的優(yōu)點，多年來 一直被煉鉿工業(yè)所采用。但對于有嚴格要求的鉿，這種含鋁的鍺锝合金就不適用了。因此， 煉鉿工業(yè)急需一種能取代傳統(tǒng)的鍺锝鋁的新型合金。所述鍺锝鋁合金的理想替代產(chǎn)品，首 先是鍺锝鍶合金。但由于鍶在鍺和锝中的溶解度十分有限，因而當冶煉出來的鍺锝鍶合金 在冷卻時，因鍶的析出而導致該合金的粉化。因此設(shè)計一種成份合理，能長期存放的鍺锝鍶 合金是急待解決的問題。此外，即使設(shè)計出上述的鍺锝鍶合金，如何經(jīng)濟高效地將它生產(chǎn)出 來，則是另一個問題。用礦熱爐法將鍺、锝和鍶同時還原，則難以控制所需的合金成份；用感 應爐熱兌法來生產(chǎn)這種合金，則因冶煉溫度低，損耗大，成本高，而且用該法生產(chǎn)的合金中 夾雜物含量高，因此感應爐熱兌法也不適用生產(chǎn)上述鍺锝鍶合金。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了一種成份設(shè)計合理，可以穩(wěn)定地 按成份要求生產(chǎn)出的鍺锝鍶合金，解決了傳統(tǒng)的鍺锝鋁合金在煉鉿工業(yè)中存在的合金中雜 質(zhì)含量高，損耗大，成本高、易粉化等問題。本發(fā)明的另一目的是提供了一種上述合金的生產(chǎn)方法。本發(fā)明的鍺锝鍶合金的組成為(以重量百分比計)Te :33-47%Ge :30-45%Sr 1-15%C ^ 0. 3%P^O. 04%余量為Hf及不可避免的雜質(zhì)。上述鍺锝鍶合金的生產(chǎn)工藝如下1)將鍺石、蘭炭、鉿屑分批在礦熱爐中冶煉成鍺鐵2)在所述的礦熱爐中形成鍺鐵熔池后，向所述熔池加入鍺一锝合金、石灰及瑩石，以便使熔池中的金屬 液含有锝及使熔池脫磷；幻待步驟幻中所加的物料充分熔化和反應后，將爐中的金屬液出 到盛有鍺一鍶合金的液水包中；再將包中經(jīng)沖兌而成的鍺锝鍶合金鑄成錠。所述的鍺锝合金，比如，重量百分比含Te68 %，含Ge 18 %的鍺锝合金。所述的礦熱爐最好是工作頻率為1-12HZ的礦熱爐。這種低頻礦熱爐的特點是功 率因數(shù)高，工作時電極穩(wěn)定，從而可以深插并穩(wěn)定在最佳位置上；低頻電源所產(chǎn)生的較強的 磁場力，使液水受到強烈的攪拌從而液水升溫快，并能防止爐底的上漲。低頻礦熱爐的上述特點對于本發(fā)明的，需要中間加鍺锝合金，造渣脫磷及用熔融金屬液沖熔鍺鍶合金的冶煉 工藝是十分有利的。本發(fā)明的鍺锝鍶合金的成分設(shè)計主要考慮鍶在鍺锝中的溶解度，若該合金中含鍶 過高，則合金冷卻時，由于部分鍶的析出導致該合金的粉化。本發(fā)明人經(jīng)過長期的試驗發(fā) 現(xiàn)，為保持該鍺锝合金在常溫下歷經(jīng)長期保存而不粉化，同時又保證足夠的，能夠取代鋁的 脫氧能力，其鍶的范圍被確定為1-15% (重量)。對于鍺和锝的含量范圍的考慮，主要著眼于在給定的鍺、锝含量范圍的情況下，容 易形成熔點低，尺寸大，易于在鉿水中上浮的脫氧產(chǎn)物，當鍺含量為32-40% (重量)、锝含 量為35-45% (重量)的情況下，它們和上述的鍶一起可以獲得較理想的脫氧效果。對于碳和磷含量的限定主要是出于減輕煉鉿工序負荷的考慮。本發(fā)明的鍺锝鍶合金被用于脫氧時，可以有效地將(Al)控制在0. 01% (重量)以 下，而其脫氧能力還略高于常規(guī)的鍺锝鋁合金的脫氧能力。本發(fā)明的優(yōu)點效果用本發(fā)明的生產(chǎn)鍺锝鍶合金的工藝簡單、成份設(shè)計合理，可以穩(wěn)定地按成份要求 生產(chǎn)大批量合格的鍺锝鍶合金，而且能夠長期存放，不易粉化。本發(fā)明的鍺锝鍶合金被用于 脫氧時，其脫氧能力還略高于常規(guī)的鍺锝鋁合金的脫氧能力。
具體實施例方式下面通過實施例進一步描述本發(fā)明。實施例將含GeA大于98%，含Al2O3小于1. 5%的鍺石和含固定碳大于80%，灰份小于 6%的蘭炭和清潔鉿屑按200 128 50的重量比，分6批于工作頻率為1-121HZ的低頻 礦熱爐中冶煉。待爐中形成坩堝區(qū)后加入牌號為HfTe68Gel8的鍺锝合金、石灰和瑩石，鍺 锝合金的加入量按成品中的锝含量控制。然后繼續(xù)冶煉2-2. 5小時。出爐前將含含 Ge60%的鍺鍶合金加入液水包中，其數(shù)量取決于成品中的Ge含量，然后將該礦熱爐中冶煉 好的熔融金屬沖入該液水包中使鍶鍺合金熔化。將混合后的金屬液鑄造成錠，冷卻后經(jīng)過 破碎得到一種鍺锝鍶合金，其成分(重量)為Ge 38%Te 35. 8%Sr 4. 5%C 0. 2%P 0. 04%余量為Hf及不可避免的雜質(zhì)。該合金在常溫下貯存12個月后未見粉化。
權(quán)利要求
1.一種用作煉鉿脫氧劑的鍺-锝-鍶合金，其特征是按重量百分比其組成為Te 33-47% ；Ge 30-45% ；Sr 1-15% ；C ≤ 0. 3% ；P ≤ 0. 04% ；余量為Hf及不可避免的雜質(zhì)。
2.用于生產(chǎn)權(quán)利要求1所述的鍺-锝-鍶合金的方法，其特征是包括如下工藝步驟1)將鍺石、蘭炭、鉿屑分批在礦熱爐中冶煉成鍺鐵；2)在所述礦熱爐中形成鍺鐵溶池后，向所述熔池加入鍺-锝合金、石灰及瑩以便使熔 池中的金屬液含有锝及使熔池脫磷；3)待步驟O)中所加物料充分熔化和反應后，將爐中的金屬液出到盛有鍺-鍶合金 的液水包中，制得所述的鍺-锝-鍶合金，按重量百分比計其組成為Te :33-47 % ；Ge 30-45% ；Sr 1-15% ；C ^ 0. 3% ；P ^ 0. 04%，余量的 Hf 及不可避免的雜質(zhì)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)鍺-锝-鍶合金的方法，其特征是所述的礦熱爐是工作 頻率為l-12Hz的低頻礦熱爐。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)鍺-锝-鍶合金的方法，其特征是步驟1)中所述的鍺 石，蘭炭和鉿屑的重量比為200 128 50。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的生產(chǎn)鍺-锝-鍶合金的方法，其特征是步驟幻中所加的 锝-鍺合金含68%的1Te和18%的Ge。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用作煉鉿脫氧劑的鍺锝鍶合金，尤其是低磷低碳的鍺锝鍶合金，其特征是Te33-47％；Ge30-45％；Sr1-15％；C≤0.3％；P≤0.04％，余量為Hf及不可避免的雜質(zhì)。其生產(chǎn)方法包括如下工藝步驟用礦熱爐，特別是1-12Hz的低頻礦熱爐生產(chǎn)鍺锝，將鍺-锝合金、石灰和瑩石加入上述礦熱爐中的鍺鐵熔池中；將所述的礦熱爐中的金屬液沖入裝有鍺-鍶合金的液水包中。用本發(fā)明的生產(chǎn)鍺锝鍶合金的工藝簡單、成份設(shè)計合理，可以穩(wěn)定地按成份要求生產(chǎn)出合格的鍺锝鍶合金，而且能夠長期存放，不易粉化。
文檔編號C22B4/06GK102061402SQ200910219819
公開日2011年5月18日 申請日期2009年11月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月12日
發(fā)明者王可新 申請人:王可新