CN102041352B

CN102041352B - 多元素复合脱氧剂及其制备方法和用途

Info

Publication number: CN102041352B
Application number: CN 201110004620
Authority: CN
Inventors: 刘锋; 刘锐; 刘钢
Original assignee: 刘锋
Priority date: 2011-01-11
Filing date: 2011-01-11
Publication date: 2013-02-06
Anticipated expiration: 2031-01-11
Also published as: CN102041352A

Abstract

本发明提供一种多元素复合脱氧剂，是采用环保除尘灰或矿渣作为原料，由粘合剂压成球状制备得到，其用于炼钢脱氧时下料无烟雾，不污染环境，所用原料简单易得，变废为宝，从而具有低成本、环保、节能的特点，是传统散装合金脱氧剂的最佳替代产品。本发明还提供该多元素复合脱氧剂的制备方法和用途。

Description

多元素复合脱氧剂及其制备方法和用途

技术领域

本发明涉及一种多元素复合脱氧剂，尤其涉及一种用于炼钢脱氧、脱硫用的环保球状多元素复合脱氧剂及其制备方法和用途，属于冶金领域。

背景技术

“出钢精炼”是现代炼钢生产的重要环节。在氧化性钢液的出钢过程中，添加特定物质，可实现脱氧、脱硫、去除钢中的夹杂物等功能；同时还有利于提高合金收得率。搞好出钢精炼环节，对于减轻炉外精炼负荷，提高钢的内在质量和降低生产成本意义重大。

出钢添加剂的研究，已受到广泛重视。传统的出钢添加剂，多为以石灰、萤石为主的简单合成渣脱硫剂。由于高熔点纯物质进行机械混合而成，合成渣的成渣速度慢、利用率低、钢水温降大，效果不理想。近来有厂家使用多元复合脱氧剂(S i-Al-Ca-Ba等)，或用含一定量电石的合成渣。如专利号为ZL 03111473.3的专利公开了一种用于炼钢脱氧和合金化的硅钡钙锰铁合金，该合金可使钢液脱氧和合金化一步完成，同时也具有一定的脱氧和脱硫效果，但该合金在使用中的脱氧和脱硫能力有待提高，所冶炼的钢中存在较多的杂质，钢材的机械性能也有待提高。

为了改进上述缺陷，专利号为200510080307.8的专利公开了一种硅钡钙锰镁铁合金及其制备方法和用途，其是由以下重量百分比的成分组成的：硅20-60％，钡5-35％，钙1-16％，镁1-16％，锰1-50％，余量为铁及不可避免杂质。

然而现有的合金作为脱氧剂、脱硫剂使用时的下料所产生较大的烟雾会污染环境，并且采用的原料大多为各类矿石，如硅石，白云石，高纯镁砂，铝石，石灰石等，因此成本高，能源消耗高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种传统合金脱氧剂的最佳替代品，其用于炼钢脱氧时下料无烟雾，不污染环境，所用原料简单易得，变废为宝，从而具有低成本、环保、节能的特点。

本发明所要解决的技术问题是通过以下技术途径实现的：

一种多元素复合脱氧剂，是采用环保除尘灰、炉渣、矿渣作为原料，由粘合剂压成球状制备得到，其中所述合金除尘灰为硅系、锰系、铝系、钙系、钡系等合金生产厂家袋式除尘器所得物中的一种或两种以任意比例组成的混合物。所述矿渣为适合炼钢的各类矿石的矿渣，例如硅石、铝石或镁砂等。所述粘合剂为各种市售的常用粘合剂，例如膨润土、水玻璃、高粘度PAC粘结剂等。

将所述粉状或粒状的原料，加入占原料重量4-10％的粘合剂，优选5％，搅拌后由压球机制备粒径在45cm以内的球状脱氧剂。

本发明制备得到的所述多元素复合脱氧剂，所含元素为硅、钙、铝、钡、锰、镁等中的多种，优选由以下重量百分比的成分组成：由以下重量百分比的成分组成：硅(Si)21-28％，铝(Al)7-12％，钙(Ca)12-18％，镁(Mg)4-8％，余量为铁及不可避免杂质。

优选为硅(Si)24-25％，铝(Si)8-9％，钙(Ca)14-15％，镁(Mg)5-6％，余量为铁及不可避免杂质。

或优选为硅(Si)21-22％，铝(Si)11-12％，钙(Ca)16-18％，镁(Mg)6-8％，余量为铁及不可避免杂质。

所述的不可避免杂质为硫(S)、磷(P)，其重量百分比优选硫≤0.10％，磷≤0.05％。

在本发明多元素复合脱氧剂中，原料中除尘灰指标可用来指示产品的最终指标，矿渣起到补充添加元素的作用并可调节粒度粗细，粘合剂能将除尘灰的粉状物与矿渣的粒状物粘结后压成球状。

本合金作为炼钢脱氧剂时，加入法与现有的硅钙钡类脱氧剂类似，出钢量五分之一时开始加入，随钢液流出，最后在出钢总量五分之四时全部加完。加入量一般为1.5-2kg/吨钢。

本发明合金与现有合金脱氧剂相比，下料无烟雾、不污染环境、无毒副作用，所用原料简单易得，变废为宝，从而具有低成本、环保、节能的特点，且通过调整了比重，容易下沉，从而能改变钢中杂质分布，改善钢水流动性，提高钢质机械性能且能明显提高合金回收率，减少合金消耗量，提高钢产品质量，能源消耗低，是传统散装合金脱氧剂的最佳替代产品，能够自动上料，有效期长，易保管。

具体实施方式

实施例1

含硅量60％的硅铁350kg，含氧化镁96％的镁砂115kg，铝酸钙球535kg，加入高粘度PAC粘结剂(华旗牌)50kg，搅拌后由压球机制备粒径在45cm以内的球状脱氧剂。

所得产品检测其各组分的含量为：硅21.59％，铝11.85％，钙16.38％，镁6.41％，硫0.10％，磷0.032％，余量为铁。

实施例2

含硅量60％的硅铁430kg，含氧化镁96％的镁砂120kg，铝酸钙球450kg，加入高粘度PAC粘结剂(华旗牌)40kg，搅拌后由压球机制备粒径在45cm以内的球状脱氧剂。

所得产品检测其各组分的含量为：硅28％，铝7％，钙12％，镁8％，硫0.10％，磷0.032％，余量为铁。

实施例3

含硅量60％的硅铁400kg，含氧化镁96％的镁砂100kg，铝酸钙球500kg，加入硅酸钠60kg，搅拌后由压球机制备粒径在45cm以内的球状脱氧剂。

所得产品检测其各组分的含量为：硅24％，铝8％，钙14％，镁5％，硫0.10％，磷0.032％，余量为铁。

试验例本发明合金用于炼钢的应用效果

一、试验材料

供试样品：本发明实施例1-3所制备的环保球脱氧剂。

对照样品：现有的硅钙钡合金

冶炼钢种：Q 195、Q235

二、试验方法和结果

在Q195或Q235上进行脱氧化实验。将供试品和对照品按每炉50kg、60kg、70kg(以对照品加入量为标准)分别加入炉中，试验结果如下：

表1Q195试验结果

表2Q235试验结果

在Q195或Q 235对环保球进行试验，采用了定氧测试递减法。第一炉加入量为(以硅钙钡加入量为标准)60kg，氩后氧量57.27ppm，第二炉加入量50kg，下渣过多，氩后氧达到74.5ppm，不理想。第三炉加入量70kg，氩后氧仅40.12ppm。第四炉恢复到60kg氩后氧与第一炉相同。

通过五炉的探索，发现每炉加入量60kg为宜。以60kg加入量后续进行试验，其氧含量均在54.47ppm或55.48ppm以下，完全能满足该钢种的要求。

从表1、表2两跟踪表中看出：1、合金回收稳定，脱氧效果好；2、在正常工作情况下，Q195以每炉70kg用量为基数、Q 235以每炉60kg为基数最佳，当出钢温度过高(出钢口过大易下渣)时、适当增加环保球用量，与目前使用硅钡钙脱氧工艺判断相同。说明在Q 195和Q 235两钢种以环保球代替硅钙钡。

三、经济效益

表3Q195

(按正常工艺以炉加入环保球70kg代替现有硅钡钙60kg，炉产量按31吨计算)

表4Q 235

(按正常工艺以炉加入环保球60kg代替现有硅钡钙炉50kg，炉产量按31吨计算)

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims

1.一种多元素复合脱氧剂，采用以下原料：含硅量60%的硅铁350kg，含氧化镁96%的镁砂115kg，铝酸钙球535kg，加入高粘度PAC粘结剂50kg，搅拌后由压球机制备粒径在45cm以内的球状脱氧剂；所得脱氧剂检测其各组分的含量为：硅21.59%，铝11.85%，钙16.38%，镁6.41%，硫0.10%，磷0.032%，余量为铁。

2.一种多元素复合脱氧剂，采用以下原料：含硅量60%的硅铁430kg，含氧化镁96%的镁砂120kg，铝酸钙球450kg，加入高粘度PAC粘结剂40kg，搅拌后由压球机制备粒径在45cm以内的球状脱氧剂；所得脱氧剂检测其各组分的含量为：硅28%，铝7%，钙12%，镁8%，硫0.10%，磷0.032%，余量为铁。

3.一种多元素复合脱氧剂，采用以下原料：含硅量60%的硅铁400kg，含氧化镁96%的镁砂100kg，铝酸钙球500kg，加入硅酸钠60kg，搅拌后由压球机制备粒径在45cm以内的球状脱氧剂；所得脱氧剂检测其各组分的含量为：硅24%，铝8%，钙14%，镁5%，硫0.10%，磷0.032%，余量为铁。