一种氧化物冶金用复合脱氧剂及应用制造技术

本发明专利技术公开了一种氧化物冶金用复合脱氧剂及应用，涉及钢铁冶炼合金化技术领域。复合脱氧剂的各成分的质量比为Ti:Ce:Mg:Zr=18

【技术实现步骤摘要】
一种氧化物冶金用复合脱氧剂及应用


[0001]本专利技术涉及钢铁冶炼合金化
，尤其涉及一种氧化物冶金用复合脱氧剂及应用。

技术介绍

[0002]随着制造业的发展，中厚板产量日益增加，钢板强度不断提高，对高强度钢板的焊接性能提出了更高要求。焊接热影响区组织粗化造成的韧性降低、焊接裂纹等危险，是影响钢材焊接工艺与性能的关键因素。大线能量焊接要求在1400℃高温下钢中存在很强钉轧作用的粒子，阻止晶粒长大以细化焊接热影响区组织，以减小焊接部位和母材性能的差异，随着社会的发展和技术的进步，大线能量焊接是未来的发展趋势。因此，改善焊接热影响区韧性的最有效途径是通过“氧化物冶金”的方法细化焊接热影响区的组织。
[0003]氧化物冶金的机理以及氧化物形成的热力学和动力学条件已经有广泛的研究，有大量的基础研究以及综述性文献，但是氧化物冶金在大型炼钢工艺流程上应用的具体方法和实践过程却少有报道，而在大型炼钢工艺流程上应用的工艺与方法是氧化物冶金推广应用的关键性技术环节。因此，对氧化物冶金工业实践方法的研究有着重要的意义。
[0004]氧化物冶金涉及的合金元素有Ti、Ce、Mg、Ca、Al、Zr等多种，氧化物冶金主要通过不同元素的组合使用达到控制夹杂物的目的。不同的合金组合，对于合金的使用工艺以及相关的钢种成分设计、冶炼工艺、连铸工艺的要求也不同，有的合金组合对于冶炼工艺、成分设计等要求过于苛刻，不具备大生产推广应用的价值，只有工艺窗口较宽、工艺适应性较好的合金组合才具备工业化推广应用的价值。目前的文献报道或申请的专利普遍存在或工艺窗口较窄、或工艺适应性较差、或仅限于实验室研究等问题，具有较强适用性的合金组合以及使用方法还较少。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种氧化物冶金用复合脱氧剂及应用，通过复合合金成分与加入方式的设计，使其具备较宽的工艺窗口、较强的工艺适应性，以达到直接在工业化大生产中应用的目的。
[0006]为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：
[0007]一种氧化物冶金用复合脱氧剂，所述复合脱氧剂的成分按质量百分比含Ti：18-23％，Ce：10-14％，Mg：5-8％，Zr：4-7％，其余为原始合金中的其它伴生元素。
[0008]进一步，所述Mg采用含Mg合金，可以采用钝化金属镁颗粒。
[0009]进一步，所述Ti、Ce、Mg、Zr所用合金粉碎至1mm以下，混合均匀即所述复合脱氧剂。
[0010]一种氧化物冶金用复合脱氧剂的应用，所述复合脱氧剂作为芯粉、冷轧钢带作为外壳制备成包芯线用于钢铁冶炼中。
[0011]进一步，所述包芯线用于制备低碳贝氏体钢种中，具体包括以下步骤：
[0012]1)转炉出钢采用SiMn复合脱氧，Si含量小于0.10wt％，出钢结束后进行成分检测；
[0013]2)钢包进入LF精炼工位后，对钢液进行化渣、升温，此过程不添加任何含Al脱氧剂，根据出钢成分加入硅铁，目标Si含量小于0.10wt％，温度调整至1550℃以上后，通过喂线机将所述包芯线喂入钢液中；
[0014]3)软搅拌3min后进入常规冶炼工艺操作。
[0015]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0016]1、采用本专利技术的方法将复合合金包芯线喂入钢水中，通过钢水与复合合金包芯线成分的冶金反应，可在凝固后的钢中保留大量的弥散分布的微米级别的氧化物颗粒，可改善钢种在大线能量焊接过程中热影响区韧性。
[0017]2、在凝固后的钢中保留大量的弥散分布的微米级别的氧化物颗粒可改善钢材组织与热轧性能，显著提高钢材的冲击韧性，降低钢材低温冲击韧性临界温度。
具体实施方式
[0018]下面结合具体的实施例对本专利技术的技术方案及效果做进一步描述，但本专利技术的保护范围并不限于此。
[0019]实施例1
[0020]本实施例的氧化物冶金用复合脱氧剂的成分按质量百分比含Ti：18.4％，Ce：12％，Mg：7％，Zr：7％，其余为原始合金中的其它伴生元素。
[0021]本实施例的氧化物冶金用复合脱氧剂应用时，将复合脱氧剂中的成分混合均匀后作为芯粉、冷轧钢带作为外壳制备成包芯线用于钢铁冶炼中，所述包芯线的直径为13mm，包芯线皮重250g/m，芯粉重310g/m。
[0022]进一步，所述包芯线用于制备低碳贝氏体AH80DB钢种中，具体包括以下步骤：
[0023]1)转炉出钢量139.49吨，出钢C：0.032wt％、[O]0.0878wt％，出钢转炉合金料：硅铁229kg、金属锰1000kg，其他非脱氧合金若干；
[0024]2)出钢结束后检测成分，钢水Si含量0.086wt％，Mn含量0.48wt％；
[0025]3)LF进站后送电化渣，加入石灰601kg、萤石90kg，化渣后测温取样：温度1562℃，Si含量0.066wt％、Mn含量0.60wt％；
[0026]4)喂入包芯线361m，软搅拌约3min以后，开始喂入铝线，加入含铝脱氧剂等常规的冶炼操作；
[0027]5)完成上述步骤后，立即加入石灰、精炼剂、合金等进行造渣、脱氧、成分调整等操作，完成正常的LF精炼工艺步骤；
[0028]6)然后再进行VD或RH真空处理，将真空处理后的钢水采用连铸工艺制成连铸板坯，板坯厚度150mm；
[0029]7)将连铸坯堆垛放置24小时以上后，通过加热炉加热不少于2小时，均热温度1200℃，然后进行轧制，开轧温度1080℃，精轧终了温度815℃；
[0030]8)精轧完成后对所得钢板采用加速冷却ACC，以≥15℃/s的速度冷却至550℃，获得厚度20mm钢板。
[0031]实施例2
[0032]本实施例的氧化物冶金用复合脱氧剂的成分按质量百分比含Ti：22％，Ce：11％，Mg：6％，Zr：6％，其余为原始合金中的其它伴生元素。
[0033]本实施例的氧化物冶金用复合脱氧剂应用时，将复合脱氧剂中的成分混合均匀后作为芯粉、冷轧钢带作为外壳制备成包芯线用于钢铁冶炼中，所述包芯线的直径为13mm，包芯线皮重249g/m，芯粉重306g/m。
[0034]进一步，所述包芯线用于制备低碳贝氏体AH80DB钢种中，具体包括以下步骤：
[0035]1)转炉出钢量140.58吨，出钢C：0.025wt％、[O]0.1213wt％，出钢转炉合金料：硅铁118kg、金属锰1958kg，其他非脱氧合金若干；
[0036]2)出钢结束后检测成分，钢水Si含量0.038wt％，Mn含量1.23wt％；
[0037]3)LF进站后送电化渣，加200kg石灰、50kg萤石，250kg硅铁，化渣后测温取样：温度1597℃，Si含量0.089wt％、Mn含量1.21wt％；
[0038]4)喂入复合合金包芯线380m，软搅拌约3min以后，开始喂入铝线，加入含铝脱氧剂等常规的冶炼操作；
[0039]5)完成上述本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种氧化物冶金用复合脱氧剂，其特征在于，所述复合脱氧剂的成分按质量百分比含Ti：18-23%，Ce：10-14%，Mg：5-8%，Zr：4-7%，其余为原始合金中的其它伴生元素。2.根据权利要求1所述的氧化物冶金用复合脱氧剂，其特征在于，所述Mg采用含Mg合金，所述含Mg合金采用钝化金属镁颗粒。3.根据权利要求1所述的氧化物冶金用复合脱氧剂，其特征在于，所述Ti、Ce、Mg、Zr所用合金粉碎至1mm以下，混合均匀即所述复合脱氧剂。4.一种氧化物冶金用复合脱氧剂的应用，所述复合脱氧剂作为芯粉、...

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳瑜，武宝庆，黄重，张振申，陈尹泽，贺瑞飞，徐党委，宋立伟，蔺学浩，张雷，杨杰，何晓波，温斌，
申请(专利权)人：安阳钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：