[发明专利]一种用于合金钢熔炼的精炼剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及金属材料制备领域，尤其涉及一种用于合金钢熔炼的精炼剂及其制备方法。

背景技术

合金钢中硫、磷容易在钢的晶界产生偏析、严重降低钢冲击韧性、可焊性、抗裂纹性和抗褶性。特别是低温用钢、海洋用钢、高韧性钢等优质钢种，对钢中的硫、磷的含量要求更严格。合金钢中的磷、硫、氧等元素，已经成为限制合金材料性能的重要原因，特别是磷会引起材料的冷脆，而硫和氧则引起材料的热裂，给材料性能带来危害，冶炼的钢水进行炉外精炼，降低钢中硫、磷含量，对于提高钢的产品质量、扩大产品品种、降低生产成本具有十分重要的意义。钢在冶炼过程中，为去除钢水中的氧气、硫和其它杂质等对钢水进行精炼，普遍采用的是向钢水中投放精炼剂，但是目前精炼剂仍然存在脱硫脱磷能力不高，成渣时间长、除渣效率低、适用面窄的问题。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，提供一种脱硫脱磷效率高，除渣效率高的用于合金钢熔炼的精炼剂及其制备方法，使用该精炼剂可以显著改善合金的力学性能和耐腐蚀性能，而且缩短精炼时间。

为了实现上述目的本发明采用如下技术方案：

一种用于合金钢熔炼的精炼剂，由下列重量份的原料制成：高岭土14-16份、钾长石粉3-4份、麦饭石粉1-2份、冰晶石粉1.5-3份、轻质碳酸钙2-3份、氧化锌2-3份、氟化钙5-6份、氯化钡1-2份、硫酸铝3-4份、氧化锰1-2份、偏硅酸钠1.5-3份、纳米二氧化硅2.5-3.5份、氟化稀土5-7份、海绵钛0.2-0.4份、碳酸钇0.8-1.2份、氟锆化钾0.5-0.7份、氧化铈2-4份、树木灰6-8份。

优选地，所述的用于合金钢熔炼的精炼剂，由下列重量份的原料制成：高岭土15份、钾长石粉3份、麦饭石粉2份、冰晶石粉2份、轻质碳酸钙2.5份、氧化锌2份、氟化钙5份、氯化钡1.5份、硫酸铝3份、氧化锰1.5份、偏硅酸钠2份、纳米二氧化硅3份、氟化稀土6份、海绵钛0.3份、碳酸钇1份、氟锆化钾0.6份、氧化铈3份、树木灰7份。

所述的用于合金钢熔炼的精炼剂的制备方法，包括以下制备步骤：

（1）将上述重量份的高岭土用8-10%硫酸浸泡5小时，去离子水洗涤，再用10-12%氢氧化钠溶液浸泡5小时，再用去离子水洗涤至中性，然后在550-600℃下煅烧2小时，粉碎成纳米粉末；

（2）将上述重量份的钾长石粉、麦饭石粉、冰晶石粉、树木灰加入到1.2g/L高锰酸钾溶液中浸泡，除去杂质，然后过滤洗涤为中性，400-450℃温度下煅烧2小时，再研磨成粉末，50-60℃温度下保温2个小时；

（3）将其他原料混合，升温至550-600℃，全部熔化后搅拌30分钟，并保温1-3小时，再使炉温升至750-850℃，搅拌30分钟，保温1-2小时，冷却凝固成块状，再粉碎成200目的粉末；

（4）将步骤（1）、步骤（2）、步骤（3）得到的物料混合，搅拌均匀，密封包装即可。

本发明的精炼剂用于精炼合金钢时，精炼温度为660-700℃，加入量为1.0-1.2kg/吨。

与已有技术相比，本发明的有益效果如下：

本发明的精炼剂中没有与稀土元素相互作用的氯化镁，而是添加氟化稀土、碳酸钇、氟锆化钾，可以增加合金钢内的稀土元素含量，有利于提高合金的夹杂物去除率及合金的力学性能和耐腐蚀性能，添加冰晶石粉、海绵钛，对熔体内的氧化夹杂物有强烈的吸附作用，能有效地去除夹杂物并迅速下沉造渣，提高了除渣性能。使用该精炼剂可以有效提高精炼效率，显著改善合金的力学性能和耐腐蚀性能。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例1：

一种用于合金钢熔炼的精炼剂，由下列重量份的原料制成：高岭土15份、钾长石粉3份、麦饭石粉2份、冰晶石粉2份、轻质碳酸钙2.5份、氧化锌2份、氟化钙5份、氯化钡1.5份、硫酸铝3份、氧化锰1.5份、偏硅酸钠2份、纳米二氧化硅3份、氟化稀土6份、海绵钛0.3份、碳酸钇1份、氟锆化钾0.6份、氧化铈3份、树木灰7份。

所述的用于合金钢熔炼的精炼剂的制备方法，包括以下制备步骤：

（1）将上述重量份的高岭土用9%硫酸浸泡5小时，去离子水洗涤，再用11%氢氧化钠溶液浸泡5小时，再用去离子水洗涤至中性，然后在600℃下煅烧2小时，粉碎成纳米粉末；