CN102344997A - 一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法 - Google Patents

一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法 Download PDF

Info

Publication number
CN102344997A
CN102344997A CN2011102921426A CN201110292142A CN102344997A CN 102344997 A CN102344997 A CN 102344997A CN 2011102921426 A CN2011102921426 A CN 2011102921426A CN 201110292142 A CN201110292142 A CN 201110292142A CN 102344997 A CN102344997 A CN 102344997A
Authority
CN
China
Prior art keywords
refining
steel
slags
slag
calcium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2011102921426A
Other languages
English (en)
Inventor
王新华
姜敏
陈斌
王茂
王万军
雷少龙
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN2011102921426A priority Critical patent/CN102344997A/zh
Publication of CN102344997A publication Critical patent/CN102344997A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

本发明一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法，高钙高铝无氟精炼渣的化学成分按质量百分含量为：CaO：30~50%、MgO：5~14.9%，Al2O3:30~45%、SiO2：5~10%，余量为FeO和MnO；精炼方法，首先，按照设计要求配比高钙高铝无氟精炼渣，将配置好的炉渣料与钢液质量比控制在10-200kg/t，混合放入高纯MgO陶瓷坩埚内；将MgO陶瓷坩埚置于电阻炉的恒温区内，升温至1550-1600℃，通入高纯Ar气CO进行气氛保护，保温30-180min，将坩埚整体由电阻炉内取出，置于冰水中水淬冷却。所用精炼工艺也极为简单，需控制的重要精炼参数是反应时间与炉渣氧化性，通过反应时间的控制能够有效的控制钢中非金属夹杂物的低熔点化程度。精炼方法简单易行，可控性强。

Description

一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法
技术领域
本发明属于冶金领域，特别是涉及一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法。 
  
背景技术
炉渣是钢液二次精炼过程中的重要材料，冶金领域一直有“炼好钢必先造好渣”的说法。炼钢过程中，二次精炼炉渣的选择直接影响钢材的纯净度（T[O]、[S]等含量）与钢中非金属夹杂物的成分、尺寸与形态，从而直接影响钢材最终的使用性能。 
目前，常规二次精炼渣主要成分为CaO、MgO、SiO2、Al2O3，同时大多含有CaF2作为炉渣助熔材料。按照化学成分，二次精炼炉渣一般主要有以下几种：（1）碱度（CaO/SiO2）在3~5之间，Al2O3含量在20~30%，该渣系主要用于生产Al脱氧超低氧钢；但其缺点在于，不可避免地在钢中会生成大量高熔点非金属夹杂物，对钢材性能极为有害。（2）碱度（CaO/SiO2）在1.5以下，Al2O3含量不高于15~20%；该渣系属于酸性渣，主要用于生产只能Si-Mn脱氧的钢种（如帘线钢、汽车发动机阀门弹簧钢等），以得到变形性能良好的夹杂物；其缺点在于难以实现钢材的超纯净化，同时该精炼渣系基本无脱硫能力。 
综上所述，开发一种适合于炼钢二次精炼过程的、能够同时实现钢液高纯净度与钢中非金属夹杂物细小化、球状化与低熔点化的精炼渣系很有必要。 
发明内容
为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种实现钢液高纯净度的同时，实现钢中非金属夹杂物的细小化、球形化与低熔点化的生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法。 
本发明的技术方案是：首先通过冶金物理化学基本原理，对炉渣/钢液/夹杂物之间的化学反应平衡进行了热力学计算。通过计算反推得到钢液纯净度控制与夹杂物控制目标所需的钢液成分与炉渣成分，随后进行试验验证、调整炉渣成分与精炼工艺，以得到最终准确的炉渣成分与相应的精炼工艺方法的准确参数。 
该高钙高铝无氟精炼渣的化学成分按质量百分含量为：CaO：30~50%、MgO：5~14.9%，Al2O3:30~45%、SiO2：5~10%，余量为FeO和MnO；该高钙高铝无氟精炼渣进行炼钢的精炼方法，首先，按照设计要求配比高钙高铝无氟精炼渣，将配置好的炉渣料与钢液质量比控制在10-200kg/t，混合放入高纯MgO陶瓷坩埚内；随后将MgO陶瓷坩埚置于电阻炉的恒温区内，升温至1550-1600℃，通入高纯Ar气或者CO进行气氛保护，保温30-180min，将坩埚整体由电阻炉内取出，置于冰水中水淬冷却。随后将所得钢样、渣样进行化学成分分析，得到T[O]、[S]含量与炉渣成分信息；并随后采用扫描电镜对钢中非金属夹杂物进行大量分析，得到夹杂物尺寸、形貌、成分等特征信息。 
本发明的优点是：与现有常用精炼渣系相比，所开发的高CaO高Al2O3精炼渣系能够大幅度提高钢液纯净度，同时得到细小微米级、球状、较低熔点的非金属夹杂物；有效避免了以往常规精炼渣系条件下，钢中生产大尺寸、高熔点夹杂物的缺陷。所用精炼工艺也极为简单，需控制的重要精炼参数是反应时间与炉渣氧化性，通过反应时间的控制能够有效的控制钢中非金属夹杂物的低熔点化程度。精炼方法简单易行，可控性强。 
具体实施方式
下面结合具体实施例发明的技术方案做进一步说明。
将配置好的炉渣料与钢样按照10-200kg/t的质量比放入高纯MgO陶瓷坩埚内；随后将MgO陶瓷坩埚置于电阻炉的恒温区内，升温到1550-1600℃（炼钢温度）内，通入高纯Ar气或CO气体进行气氛保护，保温（30min、60min、90min、180min）后，将坩埚整体由电阻炉内取出，置于冰水中水淬冷却，得到所需炉渣试样与钢样，并进行后续分析。所的炉渣试样成分见下表1。表2为钢液纯净度与非金属夹杂物情况对比。 
表1实施所用两种精炼渣系的主要成分(％) 
表2钢液纯净度与非金属夹杂物情况对比
Figure DEST_PATH_GDA0000107508690000032
由验证结果可见，与现有的精炼炉渣相比，本发明的炉渣体系能够钢液纯净度更高，同时能够实现钢中夹杂物的无害化，即夹杂物的细小化、球状化与低熔点化。
在确定炉渣基本成分之后，进行了进一步验证试验，探讨精炼工艺时间对钢液纯净度与钢中非金属夹杂物特征的影响。结果分别如下表3、表4所示。 
  
表3 精炼时间对钢液纯净度与钢中非金属夹杂物形貌、熔点的影响
Figure 105535DEST_PATH_IMAGE006
表4 精炼时间对钢中非金属夹杂物尺寸分布的影响（%）
Figure 500744DEST_PATH_IMAGE008
通过试验可见，通过增加炉渣/钢液反应时间，能够逐步降低钢液T[O]、[S]含量，并促进钢中非金属夹杂物发生有效转变，即由高熔点夹杂物逐渐转变为低熔点夹杂物，从而是夹杂物具有一定变形能力。所用精炼方法操作简单、可操作性强。由于炉渣中可不用加入CaF2作为助熔剂进行化渣，对环保非常有利。 

Claims (1)

1.一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法，其特征在于，该高钙高铝无氟精炼渣的化学成分按质量百分含量为：CaO：30~50%、MgO：5~14.9%，Al2O3:30~45%、SiO2：5~10%，余量为FeO和MnO；该高钙高铝无氟精炼渣进行炼钢的精炼方法，首先，按照设计要求配比高钙高铝无氟精炼渣，将配置好的炉渣料与钢液质量比控制在10-200kg/t，混合放入高纯MgO陶瓷坩埚内；随后将MgO陶瓷坩埚置于电阻炉的恒温区内，升温至1550-1600℃，通入高纯Ar气或者CO进行气氛保护，保温30-180min，将坩埚整体由电阻炉内取出，置于冰水中水淬冷却。
CN2011102921426A 2011-10-02 2011-10-02 一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法 Pending CN102344997A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102921426A CN102344997A (zh) 2011-10-02 2011-10-02 一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2011102921426A CN102344997A (zh) 2011-10-02 2011-10-02 一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102344997A true CN102344997A (zh) 2012-02-08

Family

ID=45544068

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2011102921426A Pending CN102344997A (zh) 2011-10-02 2011-10-02 一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102344997A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105158237A (zh) * 2015-08-25 2015-12-16 常州大学 具有室温冷却功能的测硫仪
CN110184419A (zh) * 2019-06-20 2019-08-30 福安市青拓环保建材有限公司 一种利用精炼渣生产的新型微粉及其制备方法
CN114774629A (zh) * 2022-04-27 2022-07-22 内蒙古北方重工业集团有限公司 钢包精炼渣及其钢水成分控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1827792A (zh) * 2006-03-31 2006-09-06 天津钢铁有限公司 一种无氟预熔精炼渣及其制备方法
CN101029347A (zh) * 2006-02-28 2007-09-05 宝山钢铁股份有限公司 一种用于深脱硫的预熔型钢包精炼渣
CN101259969A (zh) * 2008-03-27 2008-09-10 马鞍山钢铁股份有限公司 一种氧化铝的制备工艺
CN101760585A (zh) * 2010-02-03 2010-06-30 衡阳华菱连轧管有限公司 一种含BaO、Li2O的深脱硫渣系及采用该渣系生产超低硫钢的方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101029347A (zh) * 2006-02-28 2007-09-05 宝山钢铁股份有限公司 一种用于深脱硫的预熔型钢包精炼渣
CN1827792A (zh) * 2006-03-31 2006-09-06 天津钢铁有限公司 一种无氟预熔精炼渣及其制备方法
CN101259969A (zh) * 2008-03-27 2008-09-10 马鞍山钢铁股份有限公司 一种氧化铝的制备工艺
CN101760585A (zh) * 2010-02-03 2010-06-30 衡阳华菱连轧管有限公司 一种含BaO、Li2O的深脱硫渣系及采用该渣系生产超低硫钢的方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105158237A (zh) * 2015-08-25 2015-12-16 常州大学 具有室温冷却功能的测硫仪
CN110184419A (zh) * 2019-06-20 2019-08-30 福安市青拓环保建材有限公司 一种利用精炼渣生产的新型微粉及其制备方法
CN114774629A (zh) * 2022-04-27 2022-07-22 内蒙古北方重工业集团有限公司 钢包精炼渣及其钢水成分控制方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103014221B (zh) 一种生产高铝钢板坯的方法
CN101343680B (zh) 钢包专用冶金型精炼渣及其制备方法
CN102312054B (zh) Lf炉低碱度渣精炼工艺
CN103469104B (zh) 一种含硼双相不锈钢及其硼合金化冶炼方法
Shi et al. Effect of TiO 2 on the viscosity and structure of low-fluoride slag used for electroslag remelting of Ti-containing steels
Yu et al. Desulfurization ability of refining slag with medium basicity
Yu et al. Effects of Al Addition on the Reaction between High‐Manganese Steel and CaO–SiO2–Al2O3–MgO Slag
CN102344997A (zh) 一种生产高纯净钢的高钙高铝无氟精炼渣及精炼方法
CN106566913A (zh) 一种超低硫纯铁的脱硫冶炼方法
Qi et al. Effect of rare earth oxide on the crystallization behavior of CaO-Al2O3-based mold flux for rare earth heat-resistant steel continuous casting
CN101319268B (zh) 一种炉外精炼脱硫的工艺方法
CN103031490A (zh) 一种控制中厚板材q345钢探伤缺陷的生产方法
CN101503747B (zh) 用于转炉炼钢的发热普钢渣洗料及其制备方法和使用方法
CN108796347B (zh) 一种大厚度q345r(r-hic)钢的冶炼方法
CN103160648A (zh) Lf炉冶炼超低碳钢的方法
CN110396637A (zh) 低成本、短流程、高效率生产sphc的工艺
Ju et al. Sulphide capacity of CaO-SiO2-8% MgO-Al2O3-BaO slags ranging from 0% to 5% in BaO
CN100507021C (zh) Lf复合脱氧还原剂
Gao et al. Reduction of molybdenum oxide from steelmaking slags by pure liquid iron
CN104561447A (zh) 水轮机导叶双精炼铸造工艺
CN104046748B (zh) 一种钢水脱磷剂和钢水脱磷的方法
Dong et al. Desulfurization of CaO–Al2O3–SiO2–TiO2 Slag System
Kitamura et al. The importance of dicalcium-silicate on hot metal dephosphorization reaction
CN103243195B (zh) 一种高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺
CN112964830A (zh) 一种测定冶金熔渣中SiO2活度系数和活度的方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C12 Rejection of a patent application after its publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20120208