專利名稱：預(yù)熔型鋼水潔凈劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金鋼水精煉中鋼水潔凈劑，具體地說是一種能提高脫硫率和脫氧能力的預(yù)熔型鋼水潔凈劑。
隨著強(qiáng)化冶煉工藝的推廣及品種鋼要求的增加，鋼對(duì)硫控制的要求越來越高，鋼水中的脫硫顯得尤為重要。傳統(tǒng)的脫硫劑多為發(fā)熱渣，其成份為CaO 58％金屬鋁12％ FeO 30％，它主要用來減少溫度損失。隨著冶煉工藝的發(fā)展，用鋁熱反應(yīng)提供能量已沒有必要，且FeO不利于渣的脫氧，傳統(tǒng)的發(fā)熱渣脫硫率達(dá)不到50％，更不能起到鋼水深度脫硫作用。
本發(fā)明的目的在于提供一種具有高脫硫能力且能降低鋼包渣氧化性的預(yù)溶型鋼水潔凈劑，使其能降低鋼中含氧量，優(yōu)化夾雜行為。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明所述預(yù)溶型鋼水潔凈劑成份的重量百分比為CaO 50-68MgO 3-7AL2O312-18CaF28-16SiO24-8鈉鹽 3-5金屬鋁 2-4以上各成份重量之和為100％。
本發(fā)明優(yōu)選最佳成份重量百分比為CaO 54-62MgO 4-6AL2O314-16CaF210-14SiO25-7鈉鹽 3-5金屬鋁 2-4以上各成份重量之和為100％。
此潔凈劑選用優(yōu)質(zhì)高鈣，高鋁、螢石及其它輔助成分，通過電弧爐加熱到1500℃左右熔渣后，自然冷卻結(jié)晶，有效去除了傳統(tǒng)渣中的水份及氣體雜物，使晶相重新排列形成富含CaO的鋁酸鈣結(jié)晶體，此結(jié)晶體致密，不易水化而使鋼中增氫。鈉鹽和金屬鋁是在其它物質(zhì)熔溶結(jié)晶后再加入與其混合，此潔凈劑能最大限度的達(dá)到了脫硫目的。
此潔凈劑其它理化指標(biāo)為堿度2.5-3，發(fā)氣＜5％，溶化溫度＜1450℃、粒度＜10cm。
本發(fā)明成份的選擇充分考慮了爐渣的組成。平均爐渣成分及帶入大包的爐渣量是本發(fā)明設(shè)計(jì)基礎(chǔ)。帶入的AL2O3可用本發(fā)明中的AL2O3吸收，帶入的SiO2用CaO稀釋以提高R(CaO/SiO2)的比值，本發(fā)明中的金屬鋁具有平衡爐渣中過量氧的能力。
本發(fā)明中的CaO應(yīng)最大限度地達(dá)到高的堿度或CaO/SiO2的最佳值以利于脫硫，但如果CaO增加超過一定界限，會(huì)使?fàn)t渣變稠，并造成大包耐材的侵蝕，還需提高出鋼溫度。試驗(yàn)證明，CaO的含量控制在50-68％可以有效脫硫并降低鋼水夾雜物的含量。
本發(fā)明中的AL2O3含量影響流動(dòng)性和吸收鋼水中的AL2O3能力。當(dāng)AL2O3含量增加時(shí)，潔凈劑的流動(dòng)性得到改善，但吸收AL2O3的能力下降。大包終渣AL2O3含量選擇為15-25％，故我們?cè)跐崈魟┲屑尤?2-18％的AL2O3是為了提高其流動(dòng)性并吸收AL2O3，使其在使用后AL2O3達(dá)到23％左右，此值在終渣AL2O3含量之內(nèi)。要保持較高的吸收AL2O3能力，則流動(dòng)性下降，可加入適量螢石使其流動(dòng)性適中。
在本發(fā)明中加入適量的CaF2就是為了改善流動(dòng)性并降低潔凈劑的熔點(diǎn)，但過量的CaF2會(huì)造成大包耐材的侵蝕加快，故應(yīng)綜合考慮。從采用不同量的CaF2的幾次試驗(yàn)看，當(dāng)AL2O3含量在12-18％時(shí)，CaF2的含量需在8-16％才能保證潔凈劑有較好的流動(dòng)性。SiO2作為稀渣，它的加入也是為使?jié)崈魟┚哂懈玫牧鲃?dòng)性，它們能保證潔凈劑在鋼水中成液狀流體，使?jié)崈魟┡c鋼水更充分接觸并反應(yīng)。有效提高了脫硫能力。
在本發(fā)明中加入的2-4％的金屬鋁是為了更好的脫氧脫硫。采用本潔凈劑時(shí)加入鋁脫氧可對(duì)鋼水中溶解氧含量降低，特別是當(dāng)CaO含量達(dá)到60％時(shí)就會(huì)有利。試驗(yàn)證明鋁鎮(zhèn)靜鋼的溶解氧為11PPm，采用0.004％的鋁結(jié)合鋁酸鈣潔凈劑，溶解氧從11PPm降到8PPm，若潔凈中CaO從37％增加到60％，溶解氧進(jìn)一步從8PPm降到3PPm。脫硫速度隨Si、Mn和AL等脫氧元素增加而加速。由于有CaO作為主要脫硫物質(zhì)，鋁只作為輔助成份加入，其加入量比傳統(tǒng)渣中的12％降低了很多，這大大降低了本潔凈劑的成本和合金使用量。
實(shí)踐證明，溶渣的堿度控制在2.5-3是最有利于脫硫的。本發(fā)明中加入的鈉鹽是為了增強(qiáng)其堿性。發(fā)明中的MgO作為堿性物質(zhì)與硫有一定的結(jié)合能力但不如CaO結(jié)合力強(qiáng)，其主要作用是提高CaO活性。從而提高脫硫率，同時(shí)適量的MgO可以起到保護(hù)鎂質(zhì)爐襯的作用，減少了爐襯向熔渣的溶解過程。但MgO會(huì)提高潔凈劑的熔點(diǎn)，其加入量不能大于8％。
在本發(fā)明所述潔凈劑成分中，由于CaO的有效脫硫，AL2O3使其流動(dòng)性好并吸收爐渣中的AL2O3,CaF2和SiO2使其流動(dòng)性更好，鈉鹽調(diào)節(jié)堿度，金屬鋁的有效脫氧。在以上物質(zhì)的合理化配比，有效作用下，經(jīng)多次試驗(yàn)證明，當(dāng)鋼水中硫含量在40-150PPm之間，氧含量不是很高時(shí)，噸鋼中加入5-12公斤本潔凈劑，均可獲得55-75％的脫硫率，同時(shí)還降低鋼水中氧的含量及夾雜物含量。很好的滿足了品種鋼對(duì)硫嚴(yán)格控制的要求和深度脫硫的需要。
實(shí)施例1100公斤本潔凈劑成份為CaO 58KgMgO 5KgAL2O315KgCaF210KgSiO25Kg鈉鹽 4Kg金屬鋁 3Kg經(jīng)多次試驗(yàn)證明，在轉(zhuǎn)爐出鋼時(shí)，鋼中硫含量為50PPm，噸鋼中加入6-7公斤本實(shí)施例潔凈劑，并用氬氣攪拌，可獲得70％的脫硫率，使鋼中硫含量降低到15PPm。
實(shí)施例2100公斤本潔凈劑成份為CaO 54KgMgO 6KgAL2O315KgCaF214KgSiO25Kg鈉鹽 4Kg金屬鋁 2Kg在與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)條件下，本實(shí)施例可將鋼中硫含量從50PPm降到18PPm，脫硫率為64％。
實(shí)施例3100公斤本潔凈劑成份為CaO 62KgMgO 4KgAL2O313KgCaF210KgSiO25Kg鈉鹽 4Kg金屬鋁 2Kg在與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)條件下，本實(shí)施例可將鋼中硫含量從50PPm降到17PPm，脫硫率為66％。
實(shí)施例4CaO 50KgMgO 6KgAL2O318KgCaF212KgSiO27Kg鈉鹽 3Kg金屬鋁 4Kg在與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)條件下，本實(shí)施例可將鋼中硫含量從50PPm降到20PPm，脫硫率為60％。
實(shí)施例5100公斤本潔凈劑成分為CaO 68KgMgO 3KgAL2O312KgCaF28KgSiO24Kg鈉鹽 3Kg金屬鋁 2Kg在與實(shí)施例1相同的實(shí)驗(yàn)條件下，本實(shí)施例可將鋼中硫含量從50PPm降到17PPm，脫硫率為66％。
綜上所述，本發(fā)明不但新穎，而且實(shí)用，其優(yōu)選成分配比確能使本潔凈劑獲得較高的脫硫率，并能降低鋼中含氧量，優(yōu)化夾雜行為，很好的滿足了深度脫硫的需要，其效果優(yōu)于其它渣劑，在本領(lǐng)域內(nèi)具有實(shí)質(zhì)性的突破。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)溶型鋼水潔凈劑，其特征是該潔凈劑成分的重量百分比為CaO 50-68MgO 3-7AL2O312-18CaF28-16SiO24-8鈉鹽 3-5金屬鋁 2-4以上各成份重量之和為100％。
2.如權(quán)利要求1所述預(yù)熔型鋼水潔凈劑，其特征是該潔凈劑成份的最佳重量百分比為CaO 54-62MgO 4-6AL2O314-16CaF210-14SiO25-7鈉鹽 3-5金屬鋁 2-4以上各成份重量之和為100％。
全文摘要
本發(fā)明為一種預(yù)熔型鋼水潔凈劑,該潔凈劑成分的重量百分比為:CaO 50－68,MgO 3－7,Al
文檔編號(hào)C21C7/064GK1312388SQ0110640
公開日2001年9月12日 申請(qǐng)日期2001年1月1日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月1日
發(fā)明者劉星, 彭四堂 申請(qǐng)人:劉星, 彭四堂