[发明专利]镍镁脱氧压块及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，涉及一种炼钢脱氧剂，具体是一种镍镁脱氧压块及其制备方法。

背景技术

随着用户对钢材质量要求越来越严格，为能适应高强度、高寿命、耐腐蚀、恶劣条件工作的需要，就必须大力提高钢水的纯净度。钢中总氧含量越低，非金属夹杂物数量越少、尺寸越小，分布越均匀，则钢的纯净度水平就越高，综合性能就越好，用途就越广泛，使用寿命就越长。镁具有较强的脱氧能力，镁对钢液脱氧具有很好的脱氧效果，其脱氧产物排除速度快，生成的夹杂物的性质和形态得到改善，夹杂物基本呈球形，尺寸细小且均匀分布在钢中。经镁处理的钢其强度、冲击韧性、耐疲劳、耐磨性和各向异性等力学性质得到明显改善。但是由于金属Mg在炼钢温度下的蒸汽压高达2.038MPa，使得加镁的安全性和利用效率成为需要解决的问题。

专利《铝镁铁系多元合金炼钢脱氧剂》(申请号：200710158145.4，公开号：CN101435008)公开了一种含镁脱氧剂，其化学成分(重量％)为：铝：30～35％，镁：10～15％，硅：1～5％，钙：5～10％，锶：5～10％，铈：0.1～2％，余量为Fe。发明的脱氧剂具有较强的脱氧能力，而且由于熔点低、比重大、对钢液有较强的穿透能力，有效地去除气体和改变非金属夹杂物，有助于钢质量的进一步提高。但是，该脱氧剂加入钢液后，由于镁的饱和蒸汽压高，气化后的镁蒸汽只有很少量溶解到钢液中，因此，该脱氧剂仍不能有效提高镁在钢液中的溶解度，最终导致镁的收得率不稳定。另外，合金中的镁含量较低，也较难发挥镁的强脱氧能力。

专利《一种镁铝铁合金及其制备方法》(申请号：200810226501.6，公开号：CN101418365)公开了一种含镁脱氧剂，其化学成分(重量％)为：镁：3％～15％，铝：30％～60％，其余为铁。该发明的脱氧剂制作过程是，先在感应炉的底部加入总铝量的25％～35％；然后镁锭全部放入感应炉内；再加入余下的65％～75％铝块，最后加入全部的金属铁或废钢。其特点是，不需要冶炼中间合金、缩短流程，直接生产镁铝铁合金，且不加任何保护渣，是通过合理布料、严格控制升温制度实现合金冶炼，便于生产。此种铁合金使用时，直接加入钢液中即可，加入之后，可把原来链状脱氧产物变成粒状脱氧产物，脱硫脱氧的效率更高。但是，该脱氧剂加入到钢液后同样存在气化后的镁蒸汽只有很少量溶解到钢液中缺点，因此，该脱氧剂仍不能有效提高镁在钢液中的溶解度，最终导致镁在钢中的收得率不稳定。同时也存在合金中镁含量低的缺点。

专利《一种镍镁合金及其冶炼方法》(申请号：200610028248.4，公开号：CN 101096731A)公开了一种含镁脱氧剂，其化学成分(重量％)为：镁：8～49％，Ni：49～91％，Fe：0～18％，杂质元素Al，C，Si和Mn的含量均1.0％。(Al％+C％+Si％+Mn％)＜2.5％。镁合金的冶炼方法，依次包括以下步骤：备料、装料、送电、熔化、摇炉、合金化及浇注工序。该发明可以适用于冶炼镁含量在8-49wt％范围的镍镁合金。该发明的脱氧剂显著提高了合金中的镁含量，并且，在脱氧剂加入到钢液后，由于合金中含有镍，因此，在合金周围会出现富镍的钢液，镁在富镍的钢液中具有较高的溶解度，可有效提高镁的收得率。但是对于镍镁合金，由于镍的熔点达1452℃，镁的熔点只有650℃，且金属镁还具有蒸汽压高，不导磁(不感应)等特点，实际生产难度很大，冶炼时容易引发火灾、烟雾甚至爆炸，镁收得率极低，以及合金成分不稳定等缺点。另外该发明的合金镁含量也只达到了49％，也不能充分发挥镁的脱氧能力。

如上所述，传统含镁脱氧剂的制作和使用过程还存在一定局限性。

发明内容

本发明的目的是针对传统含镁脱氧剂的制作和使用过程存在局限性的问题，提出了一种镍镁脱氧压块及其制备方法，具有简化生产工艺，保证脱氧效果，提高使用安全性能，同时具备改善夹杂物的性质等优点。

本发明的基本思想在于采用能耗低、镁收得率高、易于加工、污染小的制作方法，生产一种含镁高的高效复合脱氧压块。该脱氧压块中的镍可有效提高镁在钢液中的溶解度，同时为避免高镁含量脱氧剂加入钢液时发生喷爆的危险，对其进行钝化处理可有效避免喷爆发生。

本发明的化学成分为(重量百分比)10％～60％的镁粉，30％～80％的镍粉，其余为铁粉。

本发明的制作工艺为：

(1)按以下的重量百分比称取原料：镁粉：10％～60％，镍粉：30％～80％，其余为铁粉。

(2)对镁粉进行钝化处理。

(3)将原料粉末与粘结剂在混料机中进行机械混合。