[发明专利]镁基合金包芯棒及其制造方法和用途

说明书

本发明是钢铁炉外精炼用的镁基合金包芯棒及其制造方法和用途的改进发明。

用镁对钢铁脱硫脱氧是目前采用较多的一种方法。镁焦的制法如下：将预热过的焦炭投入已熔化的镁水中，使焦炭的孔隙中浸透镁水，这样制得的镁焦含金属镁40-45%，可利用插入式钟罩加入到铁水内进行脱硫处理。这种方法的不足之处在于镁的熔点低（649度），红热时燃烧，镁焦不能预热，它的比重小体积大，再加上钟罩设备一起压入钢水中，同时镁是从焦炭的孔隙中逐渐蒸发出来，处理时间较长，钢水温降大。再则，镁焦炭是装在钟罩内于一处很难使镁蒸汽与钢水混合均匀影响了其作用。

本发明的目的是克服上述工艺方法的缺点，提供一种新的镁基合金包芯棒及其制造方法和用途。

本发明的目的是这样实现的。镁基合金包芯棒主要成分为（按%重量计），镁＝8-20，钙＝5-15，钡＝5-15，铝＝15-25，锰＝10-20，硅＝20-30。生产镁基合金包芯棒的工艺方法是，以生产100公斤镁基合金需原材料为例，Mg99镁锭8公斤，粒度（厘米）5-20;Ca31、Si55硅钙31公斤，粒度（厘米）1-20;BaCO₃98碳酸钡20公斤，粒度100目以上;C80木炭粉2公斤，粒度100目以上;Mn60、Si17硅锰30公斤，粒度（厘米）1-20;Al98铝锭20公斤，粒度（厘米）5-20;

按照上述配方，把镁锭和铝锭装在中频电炉石墨坩埚内，再把硅钙和硅锰加在上面，待各种金属全部熔化后，分批加入碳酸钡与木炭粉的混合物，搅拌均匀出在铸铁的料斗里，待合金凉透，用250×150鄂式破碎机破碎，分筛出2-15毫米的合金粒;包芯棒外皮是用1.0-1.5毫米薄铁板卷成直径20毫米的焊管，里间装满合金粒，按管的长度要求封死两头。应用镁基合金棒的方法是，用铸铁铸造一个厚度20-40毫米、大于钢包5上口径的盖子1，在盖子下面按井字式装上四根耐火柱6，既插入架2;把镁基合金包芯棒4水平均匀的分层绑在插入架的四根柱子上;于烧包后期放进钢包内预热至600-800度;在钢水3进入钢包后，用吊车把插入架插进钢包内的钢水中;待包芯棒的铁皮溶化，合金与钢水即可进行反应，2-4分钟后反应完毕，吊出插入架。钢水镇静后即可浇铸。

本发明在现有的各种脱硫脱氧的基础上，把常用及有效的一些金属制成复合合金，发挥它们的互补作用，使之起到更大的效果。脱硫脱氧方法的选择，对其效果是起决定性作用的。本发明的插入法，就是把复合合金制成包芯棒，把它均匀的绑在插入架的柱子上，使其能分布到钢水的各个角落，广泛的进行接触，起到更好的作用。镁基合金包芯棒及插入法，能有效的对钢水进行脱硫脱氧，主要是镁的应用。镁与钢水的反应是爆炸性的，因而会产生镁蒸气，它的同期产气量是最关键的问题，蒸气量大，会使钢水喷溅发生事故，蒸量小，又搅不动钢水;只有镁蒸气适量时，即能均匀的搅动钢水，而又不能使钢水与熔渣混合。本发明就是利用镁蒸气搅动钢水，使复合合金均匀的熔化在钢水中，而进行脱硫脱氧及改变夹杂物的形状及减少数量。

镁基合金包芯棒的生产方法比较简单，原材料易得、生产成本与硅钙粉基本相等，插入法的插入架，结构简单造价低，大小钢铁厂自己可以随时制造。镁基合金包芯棒及插入法的包内精炼，设备投资少、见效快，使用方便，大小钢铁厂都能用，钢水不受第二次污染，对提高钢铁产量及质量都会起到很大的作用。

将本发明应用在电炉钢时，其还原期移到包内精炼，每吨钢加4公斤镁基合金，硫可从0.08%脱到0.02%以下，脱硫率达75%以上，氧可从0.06%脱到0.002%以下，并可改变夹杂物的形状及减少数量钢的产量可提高10%以上，吨钢节电70度以上，吨钢综合成本也会降低很多。

转钢炉的炉内脱硫率很低，高硫生铁不能用，采用本发明，不但可用，也不用双渣和多渣法，而在钢包内精炼，硫和氧完全可脱到电炉钢的水平。

应用本发明在高炉铁的炉外精炼，高炉内的硫脱至0.08%就可出铁，这样，能使高炉的产铁量提高15%以上，焦比每吨铁下降40kg以上，综合经济效益很可观。

本发明由以下实施例及其附图给出。

附图1包芯棒插入法立面示意图

附图2包芯棒插入法平面示意图

1盖、2插入架、3钢水、4包芯棒、5钢包、6耐火柱。

实施例：

镁基合金包芯棒主要成份为（按百分比重量计），镁15，钙10，钡10，铝20，锰15，硅25。