CN102747188A

CN102747188A - 一种无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂及其制备方法

Info

Publication number: CN102747188A
Application number: CN2012102478146A
Authority: CN
Inventors: 王庆来; 王庆德; 武金波; 张国令; 李秀峰; 罗志刚; 李党军; 朱云峰; 唐红波
Original assignee: HENAN TONGYU METALLURGY MATERIALS GROUP CO Ltd
Current assignee: HENAN TONGYU METALLURGY MATERIALS GROUP CO Ltd
Priority date: 2012-07-18
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2012-10-24
Anticipated expiration: 2032-07-18
Also published as: CN102747188B

Abstract

本发明公开了一种用于LF炉的无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂及其制备方法，各成分的百分组成如下：氧化钙：20～60%、氧化镁：4～10%、三氧化二铝：10～20%、氧化钡：6～20%、植物纤维素：6～12%。经过原材料的合理搭配，在保证基础渣系通过高温分解反应，释放出气体，并在聚合物中组成多细孔的化合物而形成泡沫状、增加渣层厚度、且持续稳定、以达到降低电弧对耐火材料的辐射、提高电弧加热效果。另外在基础渣系中添加适量的脱氧、脱硫促进剂，降低钢中氧化物含量，且不增碳、不增硅、吸附夹杂效果好、缩短精炼时间、提高钢包使用寿命。

Description

一种无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及冶金辅料技术领域，特别是一种用于LF炉精炼的无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂及其制备方法。

技术背景

埋弧发泡精炼剂，一般是指在LF炉精炼过程中采用电弧在钢包内加热、实现快速升温、调整钢种成分、协调炼钢与连铸节奏，起到能够及时成渣、持续稳定发泡、在电极加热期间始终具有良好的埋弧效果。降低由于电弧的辐射对钢包耐火材料的侵蚀、提高钢包使用寿命。同时解决因电弧与周围空气接触所产生的气体进入钢水，起到净化钢水的效果。为此在LF炉精炼过程采用埋弧发泡精炼剂，解决上述所出现的问题。但传统的埋弧渣一般采用碳酸盐为基料，配加碳化钙、氟化钙、碳化硅等材料达到使基础渣膨胀，提高渣层厚度而达到埋弧精炼的目的。通过长期的使用验证，及目前钢铁行业品种钢的趋势，发现原有渣系存在诸多缺陷：1、泡沫寿命短、发泡效率低；2、采用氟化钙化渣发泡高温下易产生挥发物，泡沫持续效果不稳定，并且侵蚀炉衬，降低钢包使用寿命，还污染环境；3、碳化钙、碳化硅虽然能解决上述问题，但在部分钢种上使用会污染钢水，易增碳。不能满足开发超低碳品种钢的需求；4、单一的埋弧造渣对脱氧，脱硫效果甚微。因此针对上述所面临的种种问题及钢铁行业品种的转换，将是本发明面临解决的问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述埋弧渣的不足之处，及钢铁行业品种的转换，特提供一种无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂及其制备方法。

本发明采用的技术方案如下：

一种用于LF炉的无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂，有效成分的百分组成如下：氧化钙：20～60%、氧化镁：4～10%、三氧化二铝：10～20%、氧化钡：6～20%、水：0.1～0.5%，植物纤维素：4～10%。

所述无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂，由下列原料制成：高钙白灰、碳酸钙、AD粉、碳酸钡、白云石、电熔镁砂、纸浆，各种原料的重量百分配比如下：高钙白灰：8～25，碳酸钙：25～50，AD粉：10～20，碳酸钡：8～25，电熔镁砂：2～10，白云石：8～25，纸浆：6～12。

原料中的高钙白灰，可提高炉渣碱度，提高脱硫效果，另外可通过白灰的高熔点颗粒，增加泡沫中的颗粒含量，提高泡沫的表面张力，持续泡沫时间；碳酸钙在渣系中为主要发泡物质；AD粉为高活性三氧化二铝，提高炉渣的界面张力，组份中的活性金属Al提高了金属中硫的活度，降低炉渣中氧势，降低了金属中氧的活度，可有效促进脱硫反应进行；碳酸钡助溶剂，降低渣系熔点，渣系流动性好，有利于对硫的吸收，强脱硫活性物质，高温下分解产生气体对泡沫持续有利；白云石为碳酸盐类物质，高温分解产生气体提高泡沫厚度，另外镁能保护炉衬，电熔镁砂高温性能稳定，且在炉渣中固相物质多，可保护炉衬，且对泡沫持续有利；纸浆粘合剂且自身又是有机发泡物质，对发泡效果有促进作用。

上述发泡埋弧精炼剂的堆积比可以为2.0～2.8g/cm³，其中较适宜的堆积比重范围为2.4～2.6 g/cm³，粒度较适宜的范围为8～15mm。

一种无氟、无碳、高碱度埋弧发泡剂的生产方法，包括如下步骤，首先将各种原材料粉磨至150目，然后按比例计量，再进入混合器中搅拌均匀，后用圆盘造粒，造粒时喷纸浆，纸浆与基料在圆盘内经搅拌混匀后，经圆盘的高速旋转基料成为圆球状，该球状物在盘中滚动至球体密度合适，表面光滑后下盘，而后上烘干炉烘干，烘干炉温控制在400～500℃之间，出炉产品水分控制在0.5%以内；再经分筛，计量。

本发明的优点：1、该无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂，采用优质的碳酸盐生料经合理调配为基料，配加活性氧化铝、氧化镁及有机发泡物质作粘合剂，制成的埋弧发泡精炼剂，具有快速稳定的化渣成渣能力，吸附钢中夹杂能力较原渣系有明显提高，调整炉渣碱度，防止钢水回磷，同时具备强扩散脱氧，脱硫功能，且不污染钢水、不增碳，适宜各种钢种的精炼使用，特别是高品质的超低碳或低硅钢种。2、该产品采用碳酸盐生料通过在高温下材料的化学分解反应而产生气源，即增加了钢水和夹杂物的反应界面和上浮速度，又使泡沫渣的形成和持续得到保证。3、该产品采用无氟、无碳的基础渣系，通过原材料的合理搭配，在保证熔渣熔点、粘度、表面张力、发泡高度和持续时间的同时，不侵蚀炉衬，不污染钢水，真正起到提高耐火材料的使用寿命，提高电弧热效率，缩短精炼时间，在配入活性铝的作用下起到高效脱氧，脱硫五位一体的功效。该产品其特征在根据该产品的使用原理，选择有储泡能力的基础渣系，再复配具有调整炉渣粘度，表面张力，固相颗粒的表面活性物质。经过原材料的合理搭配，在保证基础渣系通过高温分解反应，释放出气体，并在聚合物中组成多细孔的化合物而形成泡沫状、增加渣层厚度、且持续稳定、以达到降低电弧对耐火材料的辐射、提高电弧加热效果。另外在基础渣系中添加适量的脱氧、脱硫促进剂，降低钢中氧化物含量，且不增碳、不增硅、吸附夹杂效果好、缩短精炼时间、提高钢包使用寿命。

具体实施方式：

以下以具体实例来说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围不限于此：

取原料高钙白灰10份，碳酸钙40份，AD粉15份，碳酸钡20份，白云石10份，电熔镁砂5份，用以上几种材料粉磨到150目，按照上述比例计量准确，混合搅拌均匀后，上圆盘制粒，制粒过程中按产品重量配入纸浆10%，所述纸浆为超高浓度的稠纸浆即可，基料在圆盘中滚动成球后，下盘烘干，产品的水份保证在0.5%以内。该产品的有效成份为：CaO:33.2%、MgO:6.75%、Al₂O₃:13.5%、BaO:12.5%、H₂O:0.38%、植物纤维素：7.5%，粒度5～20mm。用此方案生产的埋弧发泡精炼剂，在××钢厂试生产低碳、低硅钢精炼过程中使用，埋弧高度、持续时间、缩短精炼时间、脱硫、脱氧等效果均高于原使用的产品，创该钢厂有史以来最新记录，并对钢液无污染、不增碳、不增硅，钢包龄在原基础上提高8炉以上，现已独家稳定供货。

实施案例2

取原料高钙白灰15份，碳酸钙45份，AD粉10份，碳酸钡15份，白云石10份，电熔镁砂4份，用以上几种材料粉磨到150目，按照上述比例计量准确，混合搅拌均匀后，上圆盘制粒，制粒过程中按产品重量配入纸浆10%，所述纸浆为普通纸厂超高浓度的稠纸浆即可，基料在圆盘中滚动成球后，下盘烘干，产品的水份保证在0.5%以内。该产品的有效成份为：CaO:40.2%、MgO:5.55%、Al₂O₃:9.84%、BaO:9.37%、H₂O:0.36%、植物纤维素：7.0%，粒度8～15mm。用此方案生产的埋弧发泡精炼剂，在××钢厂试生产低碳钢精炼过程中使用，埋弧高度、持续时间、缩短精炼时间、脱硫、脱氧等效果均高于原使用的产品，并对钢液无污染、不增碳、包龄在原基础上提高12炉以上，现已稳定供货。

实施案例3

取原料高钙白灰18份，碳酸钙36份，AD粉16份，碳酸钡10份，白云石18份，电熔镁砂2份，用以上几种材料粉磨到150目，按照上述比例计量准确，混合搅拌均匀后，上圆盘制粒，制粒过程中按产品重量配入纸浆12%，所述纸浆为普通纸厂超高浓度的稠纸浆即可，基料在圆盘中滚动成球后，下盘烘干，产品的水份保证在0.5%以内。该产品的有效成份为：CaO:40.38%、MgO:5.26%、Al₂O₃:17.64%、BaO:6.33%、H₂O:0.1%、植物纤维素：8.5%，粒度10～15mm。用此方案生产的埋弧发泡精炼剂，在××钢厂试生产低碳、低硅钢精炼过程中使用，埋弧高度、持续时间、缩短精炼时间、脱硫、脱氧等效果均高于原使用的产品，并对钢液无污染、不增碳、不增硅，钢包龄在原基础上提高11炉以上，现已稳定供货。

Claims

1.一种用于LF炉的无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂，其特征在于，有效成分的百分组成如下：氧化钙：20～60%、氧化镁：4～10%、三氧化二铝：10～20%、氧化钡：6～20%、水：0.1～0.5%，植物纤维素：4～10%。

2.如权利要求1所述的用于LF炉的无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂，其特征在于，所述无氟、无碳、高碱度埋弧发泡精炼剂，由下列原料制成：高钙白灰、碳酸钙、AD粉、碳酸钡、白云石、电熔镁砂、纸浆，各种原料的重量百分配比如下：高钙白灰：8～25，碳酸钙：25～50， AD粉：10～20，碳酸钡：8～25，电熔镁砂：2～10，白云石：8～25，纸浆：6～12。

3.如权利要求1所述的无氟、无碳、高碱度埋弧发泡剂的生产方法，其特征在于，包括如下步骤，首先将各种原材料粉磨至150目，然后按比例计量，再进入混合器中搅拌均匀，后用圆盘造粒，造粒时喷纸浆，纸浆与基料在圆盘内经搅拌混匀后，经圆盘的高速旋转基料成为圆球状，该球状物在盘中滚动至球体密度合适，表面光滑后下盘，而后上烘干炉烘干，烘干炉温控制在400～500℃之间，出炉产品水分控制在0.5%以内；再经分筛，计量。