CN100432241C - 用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂 - Google Patents

Abstract

本发明属于钢水炉外处理及精炼、合金化技术，特别是一种用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂，它含有铝、氧化钙、三氧化二铝、二氧化硅、硫、磷和碳化硅，其组份含量按重量百分比是：铝35～45；氧化钙5～11；三氧化二铝15～25；二氧化硅≤6；硫≤0.03；磷≤0.03；碳化硅余量。本发明的用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂加入钢水中，能降低钢水罐中间包AlS的损失20%以下；降低每炉脱氧剂加入量30%；改善冷轧及热轧板中的夹杂和疤状缺陷；提高钢水纯净度；保护钢水温度，提高脱氧剂的利用率。

Description

用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂

技术领域

本发明属于钢水炉外处理及精炼、合金化技术，具体涉及一种对钢水进行合金化处理的钢水表面保温兼钢水精炼的添加剂，特别是用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂，且在初炼出钢投加后，能很快覆盖钢水表面作保温剂，当其随钢水转移至精炼炉后，具有强烈脱氧作用和合成为性能良好的精炼剂。

背景技术

众所周知，随着国民经济的发展对钢种及其质量要求的日趋提高，钢的冶炼技术由原来的一步法炼钢发展成为二步法炼钢，即分初炼和精炼两个步骤进行。由初炼控制钢水温度和主要元素的含量，由精炼作脱氧除杂合金化处理，以取得预期品种和质量的钢种。

在炼钢中，初炼钢水进入精炼炉前需在钢水表面覆盖保温剂，以防止钢水降温和表面氧化，继而进入精炼炉后需进行脱氧与合金化处理，并造成一定成分的精炼渣以吸附脱氧产物及钢中的有害杂质，达到净化钢水的目的。

钢水表面的保温措施现有技术大致有以下三种：一是钢水带渣出炉，利用钢水表面的渣盖对钢水进行隔离保温，这种方法使钢水在精炼期间由于钢渣的还原而使钢水大量回杂。二是钢水不带渣出炉，钢水表面投加保温性能较好的碳质保温剂(如碳化稻壳)对钢水进行隔离保温，但碳质保温剂对钢水造成的增碳作用对冶炼低碳钢种极为不利。三是采用以煤粉灰为主的低碳保护剂，这种保护剂虽然避免了钢水的过分增碳作用，但煤粉灰中的主要成分Al₂O₃和SiO₂，一方面在精炼期间由于还原作用发生钢水“回硅”现象，对于冶炼某些低碳钢种(如深冲薄板钢)非常不利，另一方面大量的Al₂O₃需消耗大量的CaO(石灰粉)以形成CaAl₂O₄(偏铝酸钙)成渣上浮，否则对降低钢中的Al₂O₃夹杂也很不利。

钢水(特别是纯净钢和超纯净钢)的脱氧最终都要采用金属铝，而脱氧产物Al₂O₃的熔点为2050℃，在钢水中以枝状或针状存在，在钢水冷凝时造成钢中枝状或针状氧化物夹杂，影响了钢材的质量。在现有技术中，一方面采用复合脱氧剂(如铝硅铁合金、铝锰铁合金)，以形成Al₂O₃，SiO₂或MnO，Al₂O₃低熔点共熔体，便于成渣上浮，但这种方法使用范围有限，因为在有大量金属铝存在的情况下很难形成硅或锰的氧化物。在铁合金领域研究的铝钙铁合金和铝钡铁合金，以此来取代铝硅铁合金和铝锰铁合金，解决冶炼纯净钢或超纯净钢脱氧产物的复合成渣问题，但目前尚未见有成功的报道。另一方面是在精炼期间向钢水中加入氧化钙，以形成CaO.Al₂O₃(偏铝酸钙)低熔点共熔体成渣上浮，但这种方法是脱氧在前，脱氧产物的复合成渣在后，弥散在钢中的Al₂O₃需要相当长的时间才能与CaO结合成渣上浮，脱除Al₂O₃的动力学条件很不理想。

为使钢水达到纯净，必须使钢水深度脱杂，但是脱杂的条件必须对钢水进行强烈吹氧，使钢水中的杂质氧化成渣上浮，但同时钢水中的含氧量会上升，必须对钢水进行脱氧处理，脱氧物质有铝、钙、镁、硅、锰等，如果采用钙脱氧则成本太高，如果采用镁脱氧则存在安全性隐患，硅、锰等物质的脱氧效果又达不到预期目标，原先采用的纯铝、铝铁合金能达到纯净钢脱氧目标，但不能生成钢水表面保温剂，不利于脱氧产物与杂质的吸附。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂，将该辅助脱氧剂加入钢包中，能降低钢水罐中间包AlS的损失；降低每炉脱氧剂加入量；改善冷轧及热轧板中的夹杂和疤状缺陷；提高钢水纯净度；保护钢水温度，提高脱氧剂的利用率。

本发明解决其技术问题所采用的技术与案是：一种用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂，它含有铝(Al)、氧化钙(CaO)、三氧化二铝(Al₂O₃)、二氧化硅(SiO₂)、硫(S)、磷(P)和碳化硅(SiO)，其组份含量按重量百分比是：铝35～45；氧化钙5～11；三氧化二铝15～25；二氧化硅≤6；硫≤0.03；磷≤0.03；碳化硅余量。本发明的用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂被做成球团，以便其中所含的铝一旦变成三氧化二铝即和其中所含的三氧化二铝一起立即与其中的活性氧化钙反应生成低熔点的复合氧化物CaO-Al₂O₃而从钢水中迅速上浮到渣中。

本发明的用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂可用常规的粘合剂，如玻璃水，用常规的造球机造球。所述的粘合剂的用量不作特别的限定，只要能将所述原料粘结在一起即可；同时对用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂球的尺寸和形状不作特殊的限定，大致为直径10～20mm的球形即可满足使用要求。

本发明的用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂的制备工艺如下：将取样分析合格后的金属铝粉、碳酸钙、氧化铝、碳化硅和玻璃水采购到位并分仓储存，将化验合格的原材料称重配比，然后投入转鼓式混料机中混合均匀，再加入玻璃水，在搅拌机中连续搅拌混合均匀，然后立即将物料投入造球机内滚压成球，筛分合格粒级进入热风烘烤设备中用150℃～200℃的热风烘烤20～24小时，成品水份≤0.5％后自然冷却10～12小时，筛分、包装、入库。

本发明的有益效果是，本发明的用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂加入钢水中，能降低钢水罐中间包AlS的损失20％以下；降低每炉脱氧剂加入量30％；改善冷轧及热轧板中的夹杂和疤状缺陷；提高钢水纯净度；保护钢水温度，提高脱氧剂的利用率。

具体实施方式

原材料的准备：

按各原材料的化学成份的组份含量按重量百分比分别为：

金属铝粉：Al≥95％；

碳酸钙：CaCO₃≥98％；

碳化硅：SiC≥80％；

氧化铝粉：Al₂O₃≥85％的要求，将金属铝粉、碳酸钙、碳化硅、氧化铝粉和玻璃水分别采购到位并分仓储存，对原材料取样分析。将化验合格的原料称重，各原材料的配比要求按重量百分比分别为：

金属铝粉：35～45；

碳酸钙：12～30；

氧化铝粉：15～25；

碳化硅：余量；

将上述原料投入转鼓式混料机中混合均匀(15分钟)，在混合均匀的物料中投入波美度为37的玻璃水5Kg并在双搅龙搅拌机中拌和均匀，将拌和均匀的物料在对辊式压球机内滚压成10～20mm的球状颗粒，将球状颗粒投入以焦碳为燃料的干燥设备内，以200℃左右温度的热风，经过20～24小时烘干，待成品水分小于0.2％后，自然冷却10～12小时，再次进行筛选、包装、入库。经化验其成品的化学成分的组份含量按重量百分比为：

Al：35～45；

CaO：5～11；

Al₂O₃：15～25；

SiO：≤6；

S：≤0.03；

P：≤0.03；

SiC：余量。

本发明的用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂，经上海宝钢试用测定，将该辅助脱氧剂加入钢包中，能降低钢水罐中间包AlS的损失20％以下；降低每炉脱氧剂加入量30％；改善冷轧及热轧板中的夹杂和疤状缺陷；提高钢水纯净度；保护钢水温度，提高脱氧剂的利用率。

本发明的最佳实施方式：

原材料的准备：

按各原材料的化学成份的组份含量按重量百分比分别为：

金属铝粉：Al≥95％；

碳酸钙：CaCO₃≥98％；

碳化硅：SiC≥80％；

氧化铝粉：Al₂O₃≥85％的要求，将金属铝粉、碳酸钙、碳化硅、氧化铝粉和玻璃水分别采购到位并分仓储存，对原材料取样分析。将化验合格的原料称重，其中：

金属铝粉：41Kg；

碳酸钙：17.2Kg；

碳化硅：20.5Kg；

氧化铝粉：21.3Kg；

将上述称重的原料投入转鼓式混料机中混合均匀(15分钟)，在混合均匀的物料中投入波美度为37的玻璃水5Kg并在双搅龙搅拌机中拌和均匀，将拌和均匀的物料在对辊式压球机内滚压成10～20mm的球状颗粒，将球状颗粒投入以焦碳为燃料的干燥设备内，以200℃左右温度的热风，经过20～24小时烘干，待成品水分小于0.2％后，自然冷却10～12小时，再次进行筛选、包装、入库。

以上实施例成品的化学成分的组份含量按重量百分比为：

Al：40；

CaO：9.6；

Al₂O₃：20；

SiO₂：5.2；

P：0.03；

S：0.03；

SiC：余量。

Claims (1)

1、一种用于冶炼冷轧及热轧低碳铝镇静钢的辅助脱氧剂，其特征是：它含有铝、氧化钙、三氧化二铝、二氧化硅、硫、磷和碳化硅，其组份含量按重量百分比是：铝35～45；氧化钙5～11；三氧化二铝15～25；二氧化硅≤6；硫≤0.03；磷≤0.03；碳化硅余量。