本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，是用于煉鋼的合金脫氧劑及制備方法。
背景技術(shù)：
錳硅合金是由錳、硅、鐵等組成的一種鐵合金，是煉鋼的主要合金劑。錳以固溶態(tài)存于鋼中起著強(qiáng)化作用，可提高鐵素體的強(qiáng)度，能改善鋼的力學(xué)性能，增強(qiáng)鋼的強(qiáng)度，延展性、韌性及耐磨能力。硅以固態(tài)形式存于鋼中，可提高鋼的強(qiáng)度，疲勞極限，而腐蝕性和耐磨性。因此錳硅合金是煉鋼中不可缺少的合金劑。錳硅合金中的錳和硅與氧有較強(qiáng)的親合力，它又是煉鋼的脫氧劑，脫氧產(chǎn)物MnSiO3和Mn2SiO4，具有熔點(diǎn)低容易上浮，脫氧效果好，燒損率低。由于它的脫氧能力有限，煉鋼脫氧不徹底，只能用于予脫氧。
錳硅合金是由礦熱爐還原冶煉采取連續(xù)冶煉方法制成。
煉鋼生產(chǎn)中用錳硅合金進(jìn)行予脫氧后，鋼中還有部分殘留的氧，要達(dá)到鋼中含氧量要求，必須再用鋁或鋁復(fù)合脫氧劑終脫氧。現(xiàn)在鋁復(fù)合脫氧劑品種較多。如：鋁錳鐵、鋁硅鐵、鋁鐵等。它的主要作用就是脫氧。因此，這些復(fù)合脫氧劑，都是以鋁為基本合金，含鋁量大于40%（質(zhì)量%，以下同），在鋁復(fù)合合金中所含有的錳、硅、鐵等，是為增加鋁復(fù)合脫氧劑的比重，提高熔點(diǎn)。從而提高鋁在鋼液的利用率，減少消耗。
鋁復(fù)合脫氧劑的生產(chǎn)方法，主要是將固態(tài)的硅、錳、鐵等與鋁在熔化爐中重熔制成。噸耗電1000度左右，熔煉時(shí)間1小時(shí)左右。
目前，在煉鋼中添加錳硅合金是為了達(dá)到鋼的錳硅合金化，同時(shí)達(dá)到予脫氧的作用；然后再加入鋁或鋁復(fù)合合金進(jìn)行終脫氧。這樣造成工藝繁瑣，也會(huì)影響出煉時(shí)間，影響鋼的產(chǎn)量，增加煉鋼成本。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明主要目的是：
1、將鋁、錳、硅等元素制成一種合金，在煉鋼中達(dá)到錳、硅合金化和脫氧一次完成。鋁、硅、錳都是脫氧元素，這三種元素結(jié)合，制成合金脫氧能力會(huì)大為增強(qiáng)。同時(shí)，又增加合金比重和熔點(diǎn)，減少鋁、錳、硅的消耗，提高利用率，也簡(jiǎn)化煉鋼生產(chǎn)工藝。可替代煉鋼所需的部分硅鐵和全部高碳錳鐵，替代鋁和鋁的復(fù)合脫氧劑。
2、鋁錳硅合金的制造方法是在礦熱爐中按合金成份需求調(diào)配爐料還原冶煉錳硅合金液，再按配比加入鋁在熔化爐中重熔化合制成鋁錳硅合金，還原冶煉與爐外重熔結(jié)合。這樣改變以往用固態(tài)錳、硅、鋁等二次重熔，達(dá)到縮短熔煉時(shí)間，省電節(jié)能和原料的消耗。
本發(fā)明的鋁錳硅合金中，含鋁5-30%，錳50-70%，硅8-30%，余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
在鋁錳硅合金中，含鋁量是由鋼的錳合金化標(biāo)準(zhǔn)要求，同時(shí)又能達(dá)到脫氧的目的。如有的鋼種含錳較高，加入鋁錳硅合金的量要多，這樣鋁錳硅合金含鋁量可少些，達(dá)到合金化又能完成脫氧的要求；有的鋼種要求含錳較低，加入鋁錳硅合金少些，鋁錳硅合金中含鋁量要多些。這樣達(dá)到鋼的錳合金化和脫氧同時(shí)完成。若冶煉錳硅合金液，制成鋁錳硅合金，含錳較低，可補(bǔ)加金屬錳，增加合金中錳含量。也可以在煉鋼中補(bǔ)加錳硅合金，達(dá)到鋼的錳合金化的要求。
在鋁錳硅合金中錳、硅的配比，盡量按國(guó)標(biāo)GB/T14008-1996標(biāo)準(zhǔn)要求搭配，這樣便于煉鋼。
本發(fā)明鋁錳硅合金的制備方法分二步進(jìn)行。
第一步，生產(chǎn)錳硅合金，按鋁錳硅合金成分要求，配比錳硅合金的爐料，在礦熱爐中還原冶煉錳硅合金。
第二步，將出爐錳硅合金液注入合金包中，進(jìn)行檢斤和化驗(yàn)，合格后再將錳硅液合金包中的合金液注入熔化爐（中頻爐或工頻爐）中，按鋁錳硅合金成分要求，按配加鋁，送電化合。形成合金后出爐、鑄型化驗(yàn)。如果含鋁小于6%左右，也可以在合金液包中直接加鋁，用錳硅合金液溫度熔鋁。但要充分?jǐn)嚢?，使合金成分均勻?/p>
實(shí)施例
通過以下實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。
實(shí)施例1
第一步，在礦熱爐中還原冶煉錳硅合金。
爐料配比?；旌襄i礦100kg，（富錳渣30kg，含Mn30%，錳礦石含Ｍｎ28％,70kg）硅石12kg，焦炭20kg，石灰3.5kg。
將上述爐料攪拌均勻，投入1800KVA礦熱爐中（試驗(yàn)爐）。冶1.5小時(shí)左右，出爐注入合金包中，撿斤610kg?；?yàn)錳硅合金液中，含Mn 70%，Si22%，C 1.2%，F(xiàn)e 9%,P 0.18%。噸耗電4400度。
第二步，將合金包中的錳硅合金液注入1.5噸的中頻電爐中。加入金屬錳60kg，補(bǔ)錳硅合金液中錳不足。如果不補(bǔ)金屬錳，煉鋼時(shí)，也補(bǔ)加錳硅合金110kg。加入140kg鋁。送電重熔20分鐘左右，合金全部化合，出爐鑄型，化驗(yàn)合金成分：錳62%，硅16%，鋁21%，碳0.5%，P 0.03%，S 0.03%。噸耗電200度左右，鋁錳硅合金中含錳、硅符合國(guó)標(biāo)FeMn60Si17,便于煉鋼使用；若固態(tài)合金重熔噸耗電1000度左右，熔煉時(shí)間1小時(shí)左右
實(shí)施例2
第一步，同實(shí)施例1。
第二步，工藝同實(shí)施例1。加入鋁110kg，鋁錳硅合金成分：錳58%，硅18%，鋁15%，余量為鐵和雜質(zhì)。
實(shí)施例3
第一步，同實(shí)施例1。
第二步，工藝同實(shí)施例1，加入鋁40kg，鋁錳硅合金成分：錳65%，硅20%，鋁6%，余量為Fe和雜質(zhì)。
用于高鋁鋼時(shí)，鋁錳硅合金中，鋁可達(dá)30%左右，再補(bǔ)加錳硅合金。
實(shí)施例4
第一步，配料比?；旌襄i礦100kg，硅石10kg，焦炭18kg，石灰3kg，鋼屑5kg。投入礦熱中冶煉1.5小時(shí)左右，出爐注入合金包中，檢斤720kg，化驗(yàn)錳硅合金中含Mn54%，Si15%，F(xiàn)e30%，其他為雜質(zhì)。這種合金含鐵高，產(chǎn)量可增20%左右，噸耗電3600度。
第二步，將錳硅液注入中頻爐中，加入鋁80kg熔化20分鐘，出爐鑄型，化驗(yàn)合金成分：錳51%，硅11%，鋁10%，余量為鐵和雜質(zhì)。
實(shí)施例 5
某鋼廠生產(chǎn)Q345鋼，原噸鋼加入錳硅20kg，進(jìn)行錳硅合金化和予脫氧。脫氧劑為鋁鐵（FeAl55）2kg。用本發(fā)明實(shí)施3產(chǎn)品22kg，錳硅合金化達(dá)標(biāo)，也完成脫氧，鋼中氧含量達(dá)40PPm。
生產(chǎn)S275Z鋼，原噸鋼加入錳硅10kg達(dá)鋼的錳硅合金化和予脫氧。用3kg鋁鐵終稅氧。用本發(fā)明實(shí)施例4產(chǎn)品11kg，錳硅合金化和脫氧都達(dá)到指標(biāo)。
本發(fā)明的鋁錳硅合金用高鋁鋼中，鋁的含量可增到30%左右，合金中含錳和硅將相應(yīng)減少。