一種用于合金鋼熔煉的精煉劑及其制備方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于合金鋼熔煉的精煉劑及其制備方法，由下列重量份的原料制成：高嶺土14-16份、鉀長(zhǎng)石粉3-4份、麥飯石粉1-2份、冰晶石粉1.5-3份、輕質(zhì)碳酸鈣2-3份、氧化鋅2-3份、氟化鈣5-6份、氯化鋇1-2份、硫酸鋁3-4份、氧化錳1-2份、偏硅酸鈉1.5-3份、納米二氧化硅2.5-3.5份、氟化稀土5-7份、海綿鈦0.2-0.4份、碳酸釔0.8-1.2份、氟鋯化鉀0.5-0.7份、氧化鈰2-4份、樹(shù)木灰6-8份。本發(fā)明的精煉劑中添加氟化稀土、碳酸釔、氟鋯化鉀，增加合金鋼內(nèi)的稀土元素含量，有利于提高合金的夾雜物去除率及合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，添加冰晶石粉、海綿鈦，對(duì)熔體內(nèi)的氧化夾雜物有強(qiáng)烈的吸附作用，能有效地去除夾雜物并迅速下沉造渣，提高了除渣性能。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種用于合金鋼熔煉的精煉劑及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及金屬材料制備領(lǐng)域，尤其涉及一種用于合金鋼熔煉的精煉劑及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]合金鋼中硫、磷容易在鋼的晶界產(chǎn)生偏析、嚴(yán)重降低鋼沖擊韌性、可焊性、抗裂紋性和抗褶性。特別是低溫用鋼、海洋用鋼、高韌性鋼等優(yōu)質(zhì)鋼種，對(duì)鋼中的硫、磷的含量要求更嚴(yán)格。合金鋼中的磷、硫、氧等元素，已經(jīng)成為限制合金材料性能的重要原因，特別是磷會(huì)引起材料的冷脆，而硫和氧則引起材料的熱裂，給材料性能帶來(lái)危害，冶煉的鋼水進(jìn)行爐外精煉，降低鋼中硫、磷含量，對(duì)于提高鋼的產(chǎn)品質(zhì)量、擴(kuò)大產(chǎn)品品種、降低生產(chǎn)成本具有十分重要的意義。鋼在冶煉過(guò)程中，為去除鋼水中的氧氣、硫和其它雜質(zhì)等對(duì)鋼水進(jìn)行精煉，普遍采用的是向鋼水中投放精煉劑，但是目前精煉劑仍然存在脫硫脫磷能力不高，成渣時(shí)間長(zhǎng)、除渣效率低、適用面窄的問(wèn)題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種脫硫脫磷效率高，除渣效率高的用于合金鋼熔煉的精煉劑及其制備方法，使用該精煉劑可以顯著改善合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，而且縮短精煉時(shí)間。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0005]一種用于合金鋼熔煉的精煉劑，由下列重量份的原料制成:高嶺土 14-16份、鉀長(zhǎng)石粉3-4份 、麥飯石粉1-2份、冰晶石粉1.5-3份、輕質(zhì)碳酸鈣2-3份、氧化鋅2_3份、氟化鈣5-6份、氯化鋇1-2份、硫酸鋁3-4份、氧化錳1-2份、偏硅酸鈉1.5-3份、納米二氧化硅2.5-3.5份、氟化稀土 5-7份、海綿鈦0.2-0.4份、碳酸釔0.8-1.2份、氟鋯化鉀0.5-0.7份、氧化鈰2-4份、樹(shù)木灰6-8份。
[0006]優(yōu)選地，所述的用于合金鋼熔煉的精煉劑，由下列重量份的原料制成:高嶺土 15份、鉀長(zhǎng)石粉3份、麥飯石粉2份、冰晶石粉2份、輕質(zhì)碳酸鈣2.5份、氧化鋅2份、氟化鈣5份、氯化鋇1.5份、硫酸鋁3份、氧化錳1.5份、偏硅酸鈉2份、納米二氧化硅3份、氟化稀土6份、海綿鈦0.3份、碳酸釔1份、氟鋯化鉀0.6份、氧化鈰3份、樹(shù)木灰7份。
[0007]所述的用于合金鋼熔煉的精煉劑的制備方法，包括以下制備步驟:
[0008](I)將上述重量份的高嶺土用8-10%硫酸浸泡5小時(shí)，去離子水洗滌，再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡5小時(shí)，再用去離子水洗滌至中性，然后在550-600°C下煅燒2小時(shí)，粉碎成納米粉末；
[0009](2)將上述重量份的鉀長(zhǎng)石粉、麥飯石粉、冰晶石粉、樹(shù)木灰加入到1.2g/L高錳酸鉀溶液中浸泡，除去雜質(zhì)，然后過(guò)濾洗滌為中性，400-450°C溫度下煅燒2小時(shí)，再研磨成粉末，50-60°C溫度下保溫2個(gè)小時(shí)；
[0010](3)將其他原料混合，升溫至550-600°C，全部熔化后攪拌30分鐘，并保溫1_3小時(shí)，再使?fàn)t溫升至750-850°C，攪拌30分鐘，保溫1_2小時(shí)，冷卻凝固成塊狀，再粉碎成200目的粉末；
[0011](4)將步驟(1)、步驟(2 )、步驟(3 )得到的物料混合，攪拌均勻，密封包裝即可。
[0012]本發(fā)明的精煉劑用于精煉合金鋼時(shí)，精煉溫度為660-700°C，加入量為1.0-1.2kg/ 噸。
[0013]與已有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果如下:
[0014]本發(fā)明的精煉劑中沒(méi)有與稀土元素相互作用的氯化鎂，而是添加氟化稀土、碳酸釔、氟鋯化鉀，可以增加合金鋼內(nèi)的稀土元素含量，有利于提高合金的夾雜物去除率及合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能，添加冰晶石粉、海綿鈦，對(duì)熔體內(nèi)的氧化夾雜物有強(qiáng)烈的吸附作用，能有效地去除夾雜物并迅速下沉造渣，提高了除渣性能。使用該精煉劑可以有效提高精煉效率，顯著改善合金的力學(xué)性能和耐腐蝕性能。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。
[0016]實(shí)施例1:
[0017]一種用于合金鋼熔煉的精煉劑，由下列重量份的原料制成:高嶺土 15份、鉀長(zhǎng)石粉3份、麥飯石粉2份、冰晶石粉2份、輕質(zhì)碳酸鈣2.5份、氧化鋅2份、氟化鈣5份、氯化鋇
1.5份、硫酸鋁3份 、氧化錳1.5份、偏硅酸鈉2份、納米二氧化硅3份、氟化稀土 6份、海綿鈦0.3份、碳酸釔1份、氟鋯化鉀0.6份、氧化鈰3份、樹(shù)木灰7份。
[0018]所述的用于合金鋼熔煉的精煉劑的制備方法，包括以下制備步驟:
[0019](I)將上述重量份的高嶺土用9%硫酸浸泡5小時(shí)，去離子水洗滌，再用11%氫氧化鈉溶液浸泡5小時(shí)，再用去離子水洗滌至中性，然后在60(TC下煅燒2小時(shí)，粉碎成納米粉末；
[0020](2)將上述重量份的鉀長(zhǎng)石粉、麥飯石粉、冰晶石粉、樹(shù)木灰加入到1.2g/L高錳酸鉀溶液中浸泡，除去雜質(zhì)，然后過(guò)濾洗滌為中性，450°C溫度下煅燒2小時(shí)，再研磨成粉末，60°C溫度下保溫2個(gè)小時(shí)；
[0021](3)將其他原料混合，升溫至600°C，全部熔化后攪拌30分鐘，并保溫2小時(shí)，再使?fàn)t溫升至800°C，攪拌30分鐘，保溫2小時(shí)，冷卻凝固成塊狀，再粉碎成200目的粉末；
[0022](4)將步驟(1)、步驟(2 )、步驟(3 )得到的物料混合，攪拌均勻，密封包裝即可。
[0023]實(shí)施例2:
[0024]一種用于合金鋼熔煉的精煉劑，由下列重量份的原料制成:高嶺土 14份、鉀長(zhǎng)石粉3份、麥飯石粉1份、冰晶石粉1.5份、輕質(zhì)碳酸鈣2份、氧化鋅2份、氟化鈣5份、氯化鋇1份、硫酸鋁3份、氧化錳1份、偏硅酸鈉1.5份、納米二氧化硅2.5份、氟化稀土 5份、海綿鈦0.2份、碳酸釔0.8份、氟鋯化鉀0.5份、氧化鈰2份、樹(shù)木灰6份。
[0025]所述的用于合金鋼熔煉的精煉劑的制備方法，包括以下制備步驟:
[0026]( I)將上述重量份的高嶺土用8%硫酸浸泡5小時(shí)，去離子水洗滌，再用10%氫氧化鈉溶液浸泡5小時(shí)，再用去離子水洗滌至中性，然后在550°C下煅燒2小時(shí)，粉碎成納米粉末；
[0027](2)將上述重量份的鉀長(zhǎng)石粉、麥飯石粉、冰晶石粉、樹(shù)木灰加入到1.2g/L高錳酸鉀溶液中浸泡，除去雜質(zhì)，然后過(guò)濾洗滌為中性，450°C溫度下煅燒2小時(shí)，再研磨成粉末，50°C溫度下保溫2個(gè)小時(shí)；
[0028](3)將其他原料混合，升溫至550°C，全部熔化后攪拌30分鐘，并保溫I小時(shí)，再使?fàn)t溫升至750°C，攪拌30分鐘，保溫I小時(shí)，冷卻凝固成塊狀，再粉碎成200目的粉末；
[0029](4)將步驟(1)、步驟(2 )、步驟(3 )得到的物料混合，攪拌均勻，密封包裝即可。
[0030]實(shí)施例3:
[0031]一種用于合金鋼熔煉的精煉劑，由下列重量份的原料制成:高嶺土 16份、鉀長(zhǎng)石粉4份、麥飯石粉2份、冰晶石粉3份、輕質(zhì)碳酸鈣3份、氧化鋅3份、氟化鈣6份、氯化鋇2份、硫酸鋁4份、氧化錳2份、偏硅酸鈉3份、納米二氧化硅3.5份、氟化稀土 7份、海綿鈦
0.4份、碳酸釔1.2份、氟鋯化鉀0.7份、氧化鈰4份、樹(shù)木灰8份。[0032]所述的用于合金鋼熔煉的精煉劑的制備方法，包括以下制備步驟:
[0033](I)將上述重量份的高嶺土用10%硫酸浸泡5小時(shí)，去離子水洗滌，再用12%氫氧化鈉溶液浸泡5小時(shí)，再用去離子水洗滌至中性，然后在600°C下煅燒2小時(shí)，粉碎成納米粉末；
[0034](2)將上述重量份的鉀長(zhǎng)石粉、麥飯石粉、冰晶石粉、樹(shù)木灰加入到1.2g/L高錳酸鉀溶液中浸泡，除去雜質(zhì)，然后過(guò)濾洗滌為中性，450°C溫度下煅燒2小時(shí)，再研磨成粉末，60°C溫度下保溫2個(gè)小時(shí)；
[0035](3)將其他原料混合，升溫至600°C，全部熔化后攪拌30分鐘，并保溫3小時(shí)，再使?fàn)t溫升至850°C，攪拌30分鐘，保溫2小時(shí)，冷卻凝固成塊狀，再粉碎成200目的粉末；
[0036](4)將步驟(1)、步驟(2 )、步驟(3 )得到的物料混合，攪拌均勻，密封包裝即可。
[0037]試驗(yàn)例:
[0038]200Kg感應(yīng)爐熔煉。
[0039](I)將160Kg低碳廢鋼加入到感應(yīng)爐，通電熔化，然后添加錳鐵、硅鐵進(jìn)行合金化；
[0040](2)用定氧儀測(cè)定鋼液中活度氧，對(duì)鋼液進(jìn)行取樣，為初始樣；
[0041](3)添加本發(fā)明實(shí)施例1制備的精煉劑2.5kg，在700°C溫度下精煉5分鐘，對(duì)鋼液取樣，為精煉后樣；
[0042](4)出鋼。
[0043]另外取傳統(tǒng)精煉劑進(jìn)行同樣試驗(yàn)。
[0044]本發(fā)明的精煉劑與傳統(tǒng)精煉劑效果對(duì)比如下表:
[0045]
【權(quán)利要求】
1.一種用于合金鋼熔煉的精煉劑，其特征在于:由下列重量份的原料制成:高嶺土14-16份、鉀長(zhǎng)石粉3-4份、麥飯石粉1-2份、冰晶石粉1.5_3份、輕質(zhì)碳酸鈣2_3份、氧化鋅2_3份、氟化韓5-6份、氯化鋇1-2份、硫酸招3-4份、氧化猛1-2份、偏娃酸鈉1.5-3份、納米二氧化硅2.5-3.5份、氟化稀土 5-7份、海綿鈦0.2-0.4份、碳酸釔0.8-1.2份、氟鋯化鉀0.5-0.7份、氧化鈰2-4份、樹(shù)木灰6-8份。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于合金鋼熔煉的精煉劑，其特征在于:由下列重量份的原料制成:高嶺土 15份、鉀長(zhǎng)石粉3份、麥飯石粉2份、冰晶石粉2份、輕質(zhì)碳酸鈣2.5份、氧化鋅2份、氟化鈣5份、氯化鋇1.5份、硫酸鋁3份、氧化錳1.5份、偏硅酸鈉2份、納米二氧化硅3份、氟化稀土 6份、海綿鈦0.3份、碳酸釔1份、氟鋯化鉀0.6份、氧化鈰3份、樹(shù)木灰7份。
3.—種如權(quán)利要求1所述的用于合金鋼熔煉的精煉劑的制備方法，其特征在于:包括以下制備步驟: (1)將上述重量份的高嶺土用8-10%硫酸浸泡5小時(shí)，去離子水洗滌，再用10-12%氫氧化鈉溶液浸泡5小時(shí)，再用去離子水洗滌至中性，然后在550-600°C下煅燒2小時(shí)，粉碎成納米粉末； (2)將上述重量份的鉀長(zhǎng)石粉、麥飯石粉、冰晶石粉、樹(shù)木灰加入到1.2g/L高錳酸鉀溶液中浸泡，除去雜質(zhì)，然后過(guò)濾洗滌為中性，400-450°C溫度下煅燒2小時(shí)，再研磨成粉末，50-60°C溫度下保溫2個(gè)小時(shí)； (3)將其他原料混合，升溫至550-600°C，全部熔化后攪拌30分鐘，并保溫1_3小時(shí)，再使?fàn)t溫升至750-850°C，攪拌30分鐘，保溫1_2小時(shí)，冷卻凝固成塊狀，再粉碎成200目的粉末； (4)將步驟(1)、步驟(2)、步驟(3)得到的物料混合，攪拌均勻，密封包裝即可。
【文檔編號(hào)】C21C7/076GK103937930SQ201410143309
【公開(kāi)日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2014年4月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月10日
【發(fā)明者】倪菲菲 申請(qǐng)人:銅陵南江鑫鋼實(shí)業(yè)有限公司