含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法，屬于煉鋼【技術(shù)領(lǐng)域】。本發(fā)明的技術(shù)方案是通過調(diào)整高活性金屬和常規(guī)金屬在模具中的布料順序及位置，和/或?qū)⒏呋钚越饘儆媒饘俨姆绞窖b入模具中，進(jìn)行液壓壓制制備合金塊，實現(xiàn)了高活性金屬與空氣的有效隔絕，避免了高活性金屬的氧化損耗，防止成品合金塊在儲存過程中的粉化，降低合金塊的生產(chǎn)成本。
【專利說明】含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于煉鋼【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法。

【背景技術(shù)】
[0002]煉鋼用合金通常都是由熔爐將各種金屬熔化化合得到，其熔煉成本很高，很多特殊合金如含鈣、鎂等金屬的合金，其在熔煉時由于金屬鈣、鎂等和其他金屬相比其熔點和沸點低，活性強(qiáng)，易揮發(fā)，不等合金出爐，大部分鈣、鎂等金屬在冶煉過程中就會從金屬液中上浮揮發(fā)和氧化損耗掉，因此熔煉的金屬收得率很低，導(dǎo)致成本增加。
[0003]更重要的是，高活性金屬在合金制備時的處理是本方法的關(guān)鍵，高活性金屬例如鈣，暴露在空氣中會自然氧化成為氧化鈣，失去合金原有的作用，所以一般的混料壓制成型后，金屬塊表面的活性金屬會自然氧化剝落，產(chǎn)生的空隙會導(dǎo)致活性金屬的氧化反應(yīng)會向金屬塊內(nèi)部滲透，氧化反應(yīng)產(chǎn)生的膨脹將會導(dǎo)致整個合金塊的粉化。
[0004]此外，本文將鈣、鎂及類似于鈣或鎂，熔點和/或沸點低于常規(guī)的煉鋼溫度，且容易被空氣氧化的金屬稱為高活性金屬；將鋁、鐵及類似于鋁或鐵，沸點或熔點高于常規(guī)的煉鋼溫度，且不易被空氣氧化的金屬稱為常規(guī)金屬。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是，針對上述不足，提供一種能夠有效防止高活性金屬氧化損耗和合金塊粉化，降低合金生產(chǎn)成本的含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法，包括以下步驟:
①分別稱取制備合金塊所需重量份的高活性金屬粉和常規(guī)金屬粉，分開配料，備用，其中的高活性金屬粉盡量減少與空氣的接觸；
②將所述常規(guī)金屬粉裝于模具底部，放金屬筒于所述模具中央，向所述金屬筒內(nèi)裝入所述高活性金屬粉，并盡量減少與空氣的接觸，再將所述常規(guī)金屬粉裝于所述金屬筒與所述模具之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，拉出所述金屬筒，最后將所述常規(guī)金屬粉蓋于所述模具內(nèi)物料的頂部，即完成布料；
③將所述布料后的模具送入液壓機(jī)壓制成型，即得合金塊。
[0007]含高活性金屬煉鋼用合金塊的另一種制備方法，包括以下步驟:
①分別稱取制備合金塊所需重量份的高活性金屬粉和常規(guī)金屬粉，分開配料，備用，其中的高活性金屬粉盡量減少與空氣的接觸；
②使用金屬箔將所述高活性金屬粉和/或常規(guī)金屬粉配料包好，制成小包裹，盡量減少與空氣的接觸；
③將所述常規(guī)金屬粉裝于模具底部，放所述小包裹于所述模具中央，再用所述常規(guī)金屬粉覆蓋所述小包裹；
④將模具送入液壓機(jī)壓制成型，即得合金塊。
[0008]所述常規(guī)金屬包括鐵和/或鋁。
[0009]所述高活性金屬包括鈣和/或鎂。
[0010]所述金屬箔由延展性能良好的所述常規(guī)金屬制成。
[0011]所述金屬箔為鋁箔。
[0012]所述將常規(guī)金屬粉裝于模具底部的裝入量至少要完全覆蓋所述模具的底部。
[0013]所述液壓機(jī)壓制的壓力為10(Tl200噸。
[0014]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果在于:
①本發(fā)明含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法，利用模具，采用液壓壓制成型，既滿足傳統(tǒng)合金的煉鋼使用效果，相比常規(guī)的熔煉方法，又可以獲得多相不均質(zhì)的特殊功能復(fù)合材料和制品；此外，具有省工省時，提高合金性能，提高合金利用率，降低成本的優(yōu)點。
[0015]②在布料的過程中，巧妙地利用金屬筒，將高活性金屬粉填充在模具的中心，并用常規(guī)金屬粉包覆，有效地避免高活性金屬與空氣的接觸，這樣通過液壓壓制制備出的合金塊為常規(guī)金屬包裹的高活性金屬塊，其組分組成既不影響使用效果，又使高活性金屬得到有效保護(hù)，可長期存放不粉化。
[0016]③在布料的過程中，使用金屬箔將高活性金屬粉和/或常規(guī)金屬粉配料包好，直接將小包裹放于模具中央，然后用常規(guī)金屬粉覆蓋，有效避免高活性金屬與空氣的接觸，利用液壓壓制制備出的合金塊為常規(guī)金屬包裹的高活性金屬塊，其組分組成既不影響使用效果，高活性金屬也得到有效保護(hù)，可長期存放不分化；但是需要注意的是，該方法要求制備合金塊的成分元素中有延展性較大的金屬，可以確保該金屬能夠制成金屬箔。
[0017]本發(fā)明工藝簡單，構(gòu)思巧妙，不僅在配料、制備過程中，而且在成品的儲存過程中均有效地隔絕高活性金屬與空氣的接觸，制備出的合金塊長時間存放不粉化，省工省時，節(jié)約成本，具有顯著的進(jìn)步性。

【具體實施方式】
[0018]為了更詳細(xì)地進(jìn)一步闡明而不是限制本發(fā)明，給出下列實施例。
[0019]實施例一
以鋁鈣合金塊的制備為例，其中，鈣為高活性金屬，鋁為常規(guī)金屬，鋁具有良好的延展性。
[0020]本發(fā)明含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法，可按下述步驟進(jìn)行:
①分別稱取制備合金塊所需重量份的鈣粉和鋁粉，分開配料，備用，其中鈣粉盡量減少與空氣的接觸；
②將鋁粉裝于模具底部，放金屬筒于所述模具中央，向所述金屬筒內(nèi)裝入所述鈣粉，并盡量減少與空氣的接觸，再將鋁粉裝于所述金屬筒與所述模具之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，拉出所述金屬筒，最后將鋁粉蓋于所述模具內(nèi)物料的頂部，即完成布料；
③將所述布料后的模具送入液壓機(jī)，在10(Γ1200噸的壓力下壓制成型，即得合金塊。
[0021]本發(fā)明含高活性金屬煉鋼用合金塊的另一種制備方法，可按下述步驟進(jìn)行:
①分別稱取制備合金塊所需重量份的鈣粉和鋁粉，分開配料，備用，其中鈣粉盡量減少與空氣的接觸；
②使用鋁箔將所述鈣粉和/或鋁粉配料包好，制成小包裹，盡量減少與空氣的接觸； ③將鋁粉裝于模具底部，放所述小包裹于所述模具中央，再用所述鋁粉覆蓋所述小包裹;
④將模具送入液壓機(jī)，在10(Γ1200噸的壓力下壓制成型，即得合金塊。
[0022]在本發(fā)明中鋁粉在模具底部的裝入量不定，但至少要完全覆蓋模具的底部，實際生產(chǎn)中可根據(jù)煉鋼需要進(jìn)行調(diào)整；用此方法生產(chǎn)制備的鋁鈣合金在生產(chǎn)過程中不會造成鈣的氧化損失，由于鈣包裹于鋁塊內(nèi)部，長時間放置不會出現(xiàn)鋁鈣合金塊的粉化現(xiàn)象，極大地降低了鋁鈣合金塊的生產(chǎn)成本。
[0023]實施例二
以鋁鎂鈣合金塊的制備為例，其中，鎂和鈣為高活性金屬，鋁為常規(guī)金屬，鋁具有良好的延展性。
[0024]本發(fā)明含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法，可按下述步驟進(jìn)行:
①分別稱取制備合金塊所需重量份的鈣粉、鎂粉和鋁粉，分開配料，備用，其中鈣粉和鎂粉盡量減少與空氣的接觸；
②將鋁粉裝于模具底部，放金屬筒于所述模具中央，向所述金屬筒內(nèi)裝入所述鈣粉和鎂粉，并盡量減少與空氣的接觸，再將鋁粉裝于所述金屬筒與所述模具之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，拉出所述金屬筒，最后將鋁粉蓋于所述模具內(nèi)物料的頂部，即完成布料；
③將所述布料后的模具送入液壓機(jī)，在10(Γ1200噸的壓力下壓制成型，即得合金塊。
[0025]本發(fā)明含高活性金屬煉鋼用合金塊的另一種制備方法，可按下述步驟進(jìn)行:
①分別稱取制備合金塊所需重量份的鈣粉、鎂粉和鋁粉，分開配料，備用，其中鈣粉和鎂粉盡量減少與空氣的接觸；
②使用鋁箔將所述鈣粉和/或鎂粉和/或鋁粉配料包好，制成小包裹，盡量減少與空氣的接觸；
③將鋁粉裝于模具底部，放所述小包裹于所述模具中央，再用所述鋁粉覆蓋所述小包裹;
④將模具送入液壓機(jī)，在10(Γ1200噸的壓力下壓制成型，即得合金塊。
[0026]在本發(fā)明中鋁粉在模具底部的裝入量不定，但至少要完全覆蓋模具的底部，實際生產(chǎn)中可根據(jù)煉鋼需要進(jìn)行調(diào)整；用此方法生產(chǎn)制備的鋁鎂鈣合金在生產(chǎn)過程中不會造成鈣和鎂的氧化損失，由于鈣和鎂包裹于鋁塊內(nèi)部，長時間放置不會出現(xiàn)鋁鎂鈣合金塊的粉化現(xiàn)象，極大地降低了鋁鎂鈣合金塊的生產(chǎn)成本。
[0027]實施例三
以鋁鎂鈣鐵合金塊的制備為例，其中，鎂和鈣為高活性金屬，鋁和鐵為常規(guī)金屬，鋁具有良好的延展性。
[0028]本發(fā)明含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法，可按下述步驟進(jìn)行:
①分別稱取制備合金塊所需重量份的鈣粉、鎂粉、鋁粉和鐵粉，分開配料，備用，其中鈣粉和鎂粉盡量減少與空氣的接觸；
②將鋁粉和/或鐵粉裝于模具底部，放金屬筒于所述模具中央，向所述金屬筒內(nèi)裝入所述鈣粉和鎂粉，并盡量減少與空氣的接觸，再將鋁粉和/或鐵粉裝于所述金屬筒與所述模具之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，拉出所述金屬筒，最后將鋁粉和/或鐵粉蓋于所述模具內(nèi)物料的頂部，即完成布料； ③將所述布料后的模具送入液壓機(jī)，在10(Γ1200噸的壓力下壓制成型，即得合金塊。
[0029]本發(fā)明含高活性金屬煉鋼用合金塊的另一種制備方法，可按下述步驟進(jìn)行:
①分別稱取制備合金塊所需重量份的鈣粉、鎂粉、鋁粉和鐵粉，分開配料，備用，其中鈣粉和鎂粉盡量減少與空氣的接觸；
②使用鋁箔將所述鈣粉和/或鎂粉和/或鋁粉和/或鐵粉配料包好，制成小包裹，盡量減少與空氣的接觸；
③將鋁粉和/或鐵粉裝于模具底部，放所述小包裹于所述模具中央，再用所述鋁粉和/或鐵粉覆蓋所述小包裹；
④將模具送入液壓機(jī)，在10(Γ1200噸的壓力下壓制成型，即得合金塊。
[0030]在本發(fā)明中鋁粉和/或鐵粉在模具底部的裝入量不定，但至少要完全覆蓋模具的底部，實際生產(chǎn)中可根據(jù)煉鋼需要進(jìn)行調(diào)整；用此方法生產(chǎn)制備的鋁鎂鈣鐵合金在生產(chǎn)過程中不會造成鈣和鎂的氧化損失，由于鈣和鎂包裹于鋁和/或鐵塊的內(nèi)部，長時間放置不會出現(xiàn)鋁鎂鈣鐵合金塊的粉化現(xiàn)象，極大地降低了鋁鎂鈣鐵合金塊的生產(chǎn)成本。
[0031]實施例四
以硅鋁鈣合金塊的制備為例，其中，鈣為高活性金屬，鋁和硅為常規(guī)金屬，鋁具有良好的延展性。
[0032]本發(fā)明含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法，可按下述步驟進(jìn)行:
①分別稱取制備合金塊所需重量份的鋁粉、硅粉和鈣粉，分開配料，備用，其中鈣粉盡量減少與空氣的接觸；
②將鋁粉和/或硅粉裝于模具底部，放金屬筒于所述模具中央，向所述金屬筒內(nèi)裝入所述鈣粉，并盡量減少與空氣的接觸，再將鋁粉和/或硅粉裝于所述金屬筒與所述模具之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，拉出所述金屬筒，最后將鋁粉和/或硅粉蓋于所述模具內(nèi)物料的頂部，即完成布料；
③將所述布料后的模具送入液壓機(jī)，在10(Γ1200噸的壓力下壓制成型，即得合金塊。
[0033]本發(fā)明含高活性金屬煉鋼用合金塊的另一種制備方法，可按下述步驟進(jìn)行:
①分別稱取制備合金塊所需重量份的鋁粉、硅粉和鈣粉，分開配料，備用，其中鈣粉盡量減少與空氣的接觸；
②使用鋁箔將所述鈣粉和/或鋁粉和/或硅粉配料包好，制成小包裹，盡量減少與空氣的接觸；
③將鋁粉和/或硅粉裝于模具底部，放所述小包裹于所述模具中央，再用所述鋁粉和/或娃粉覆蓋所述小包裹；
④將模具送入液壓機(jī)，在10(Γ1200噸的壓力下壓制成型，即得合金塊。
[0034]在本發(fā)明中鋁粉和/或硅粉在模具底部的裝入量不定，但至少要完全覆蓋模具的底部，實際生產(chǎn)中可根據(jù)煉鋼需要進(jìn)行調(diào)整；用此方法生產(chǎn)制備的鈣鐵合金在生產(chǎn)過程中不會造成鈣的氧化損失，由于鈣包裹于鐵塊的內(nèi)部，長時間放置不會出現(xiàn)鈣鐵合金塊的粉化現(xiàn)象極大地降低了鈣鐵合金塊的生產(chǎn)成本。
[0035]本發(fā)明中煉鋼用合金塊的組分比例不構(gòu)成對本發(fā)明的限制，可根據(jù)用戶需求加工包含不同組成比例的高活性金屬和常規(guī)金屬的合金塊。
[0036]綜上所述，本發(fā)明《含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法》所述及的各項權(quán)利要求及技術(shù)支撐已經(jīng)明確，凡依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)支撐實質(zhì)所作的任何修改與變化仍屬于本發(fā)明技術(shù)支撐的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.含高活性金屬煉鋼用合金塊的制備方法，其特征在于，包括以下步驟: ①分別稱取制備合金塊所需重量份的高活性金屬粉和常規(guī)金屬粉，分開配料，備用，其中的高活性金屬粉盡量減少與空氣的接觸； ②將所述常規(guī)金屬粉裝于模具底部，放金屬筒于所述模具中央，向所述金屬筒內(nèi)裝入所述高活性金屬粉，并盡量減少與空氣的接觸，再將所述常規(guī)金屬粉裝于所述金屬筒與所述模具之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)，拉出所述金屬筒，最后將所述常規(guī)金屬粉蓋于所述模具內(nèi)物料的頂部，即完成布料； ③將所述布料后的模具送入液壓機(jī)壓制成型，即得合金塊。
2.如權(quán)利要求1所述含高活性金屬煉鋼用合金塊的另一種制備方法，其特征在于，包括以下步驟: ①分別稱取制備合金塊所需重量份的高活性金屬粉和常規(guī)金屬粉，分開配料，備用，其中的高活性金屬粉盡量減少與空氣的接觸； ②使用金屬箔將所述高活性金屬粉和/或常規(guī)金屬粉配料包好，制成小包裹，盡量減少與空氣的接觸； ③將所述常規(guī)金屬粉裝于模具底部，放所述小包裹于所述模具中央，再用所述常規(guī)金屬粉覆蓋所述小包裹； ④將模具送入液壓機(jī)壓制成型，即得合金塊。
3.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于:所述常規(guī)金屬包括鐵和/或鋁。
4.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于:所述高活性金屬包括鈣和/或鎂。
5.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述金屬箔由延展性能良好的所述常規(guī)金屬制成。
6.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述金屬箔為鋁箔。
7.如權(quán)利要求1或2所述的制備方法，其特征在于:所述將常規(guī)金屬粉裝于模具底部的裝入量至少要完全覆蓋所述模具的底部。
8.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特征在于:所述液壓機(jī)壓制的壓力為10(Γ1200噸。
【文檔編號】C22C1/04GK104294069SQ201410541458
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年10月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月15日
【發(fā)明者】程卓 申請人:西峽縣新越冶金材料開發(fā)有限公司