CN102010939A - 钢水精炼渣及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及钢铁冶炼领域，具体涉及钢水精炼渣及其应用。本发明所解决的技术问题是提供一种钢水精炼渣，该精炼渣用于精炼工序，LF精炼和VD精炼均适用。本发明精炼渣的化学成分为：CaO：45％～53％、SiO2：8％～12％、Al2O3：20％～25％、MgO≤12％、Na2O+K2O≤2.5％、Al+Si≤3.5％、P≤0.07％、S≤0.07％、TFe≤1.0％，其余物质为原料含有的不可避免的杂质；R＝CaO/SiO2＝4.0％～4.5。采用上述精炼渣应用于LF精炼工序和VD精炼工序，可使钢水中气体，夹杂物含量降低。精炼后钢水中[H]≤3×10-6，[N]≤50×10-6，[O]≤30×10-6，无损检验符合GB/T5000.15-2007II级要求。

Description

钢水精炼渣及其应用
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼领域，具体涉及钢水精炼渣及其应用。
背景技术
由电炉冶炼→LF精炼→VD精炼→连铸(或模铸)的工艺流程得到钢水。钢水精炼渣的品种很多，多以CaO、SiO2基为主，其它成分主要求为MnO+MgO+Al2O3为10～15％。各种物料由机械混合，粒度≤1mm，且熔点较高，一般大于1300℃。在优特钢生产过程中，提高钢水的洁净度，降低钢中夹杂物含量是生产优特钢的关键。
基于上述现状，本发明的发明人欲提供一种全新的钢水精炼渣，用于渣钢、渣铁冶炼。
发明内容
本发明所解决的技术问题是提供一种钢水精炼渣，该精炼渣用于精炼工序，LF精炼和VD精炼均适用。
本发明精炼渣的化学成分为：CaO：45％～53％、SiO2：8％～12％、Al2O3：20％～25％、MgO≤12％、Na2O+K2O≤2.5％、Al+Si≤3.5％、P≤0.07％、S≤0.07％、TFe≤1.0％，其余物质为原料含有的不可避免的杂质；R＝CaO/SiO2＝4.0～4.5。
本发明精炼渣相对于现有精炼渣主要的成分变化是：增大Al2O3含量，可增加物料的硬度；添加含有Na2O和K2O的物料，以降低精炼渣的熔点。
为利于快速熔化，可将精炼渣做预熔处理，预熔温度≥1100℃。预熔温度是根据物相熔点确定的，低于该温度预熔，精炼时熔化较慢或无法达到物相转变温度。
预熔后为便于精炼，必须将精炼渣破碎后应用。最好选择粒度≤3mm的精炼渣，以确保精炼渣能快速覆盖钢水，并快速熔化参与渣、钢界面反应。
本发明精炼渣的熔点≤1200℃。精炼时加入量约为3～4kg/t钢水。采用上述精炼渣应用于LF精炼工序和VD精炼工序，可使钢水中气体，夹杂物含量降低。精炼后钢水中[H]≤3×10-6，[N]≤50×10-6，[O]≤30×10-6，无损检验符合GB/T5000.15-2007II级要求。
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容再作进一步的详细说明。
具体实施方式
以下通过对本发明具体实施方式的描述说明但不限制本发明。
本发明精炼渣的化学成分为：本发明精炼渣的化学成分为：CaO：45％～53％、SiO2：8％～12％、Al2O3：20％～25％、MgO≤12％、Na2O+K2O≤2.5％、Al+Si≤3.5％、P≤0.07％、S≤0.07％、TFe≤1.0％，其余物质为原料含有的不可避免的杂质；R＝CaO/SiO2＝4.0～4.5。
制备本发明精炼渣可采用的原料有石灰粉、石英砂、镁砂(烧结镁砂、电熔镁砂、再生镁砂均可采用)、含Al和Al2O3的尾渣(电解铝工艺产生的尾渣)、电厂渣灰(燃煤发电厂锅炉产生的渣灰，可供应Na2O+K2O，P、S含量要求≤0.06％)等物质，按照本发明精炼渣化学成分的要求配加后机械混合即可。
为利于快速熔化，可将精炼渣做预熔处理，预熔温度≥1100℃。
宜控制精炼渣粒度≤3mm。如可将预熔后的精炼渣筛分，再将粒度大于3mm的精炼渣破碎后，共同混匀后装袋备用。
应用时，采用上述精炼渣应用于LF精炼工序和VD精炼工序，使用量为3～4kg/t钢水，可使钢水中气体，夹杂物含量降低。精炼后钢水[H]≤3×10-6，[N]≤50×10-6，[O]≤30×10-6，无损检验符合GB/T5000.15-2007II级要求。
实施例1精炼渣的制备，以配置1t精炼渣为例：
准确称量CaO≥80％的石灰550kg，石英砂90kg，废镁碳砖50kg，电厂渣灰80kg和含Al和Al2O3的尾渣230kg，分别由对辊式破碎机进行破碎至粒度≤5mm。再经混练机混匀。混匀时间≥25min/批料，每批料的重量≤150kg。混匀后的物料进入回转窑进行预熔处理。预熔温度≥1100℃，1100℃需保持90min以上，方可出料。待预熔料冷却后，采用对辊式破碎机破碎至粒度≤3mm。装袋备用。注意防潮。
由上述工艺制备的精炼渣化学成分见下表(％)
  CaO   SiO2   Al2O3   MgO   Na2O+K2O   Al+Si   P   S   TFe   R
  48.6   11.2   21.35   5.65   1.83   2.78   0.058   0.065   0.5   4.34
实施例2
采用本发明制备的精炼渣，在LF精炼炉上使用，其加入方式为：电炉出钢时，出钢量达出钢总量1/3时开始加入，一次加完。加入数量：3kg/t钢。LF炉的处理工艺与正常生产同。但LF炉的处理时间需≥45min。LF炉处理后的钢水不需要撇渣(精炼炉渣中P、S含量≤0.15％)，直接可进行VD炉精炼。VD精炼时间≥15min(真空度≤67Pa)，处理后需静置时间≥10min。
采用经典的电炉冶炼→LF精炼→VD精炼→连铸的工艺流程，在LF精炼和VF精炼工序中添加由该实施例1制备的精炼渣，所得钢水中[H]≤3×10-6，[N]≤50×10-6，[O]≤30×10-6，无损检验符合GB/T5000.15-2007II级要求。
综上，本发明精炼渣原料价廉易得，经过配加原料形成特定的化学成分。将该精炼渣应用于精炼工序可显著改善钢水质量。本发明技术简单易行，现场工艺流程无需改造，可行性强，应用前景广。

Claims (7)

1.钢水精炼渣，其特征在于：化学成分为CaO：45％～53％、SiO2：8％～12％、Al2O3：20％～25％、MgO≤12％、Na2O+K2O≤2.5％、Al+Si≤3.5％、P≤0.07％、S≤0.07％、TFe≤1.0％，其余物质为原料含有的不可避免的杂质；R＝CaO/SiO2＝4.0％～4.5。
2.根据权利要求1所述的钢水精炼渣，其特征在于：按照化学成分为配制原料后混合后预熔处理。
3.根据权利要求2所述的钢水精炼渣，其特征在于：所述的预熔处理的预熔温度≥1100℃。
4.根据权利要求1-3任一项所述的钢水精炼渣，其特征在于：破碎至粒度≤3mm。
5.权利要求1-4任一项所述的钢水精炼渣应用于冶炼的精炼工序。
6.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：所述的精炼工序为LF精炼工序和/或VD精炼工序。
7.根据权利要求5所述的应用，其特征在于：钢水精炼渣加入量为3～4kg/t钢水。
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