CN102814473A - 一种低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法，其组分重量份为：以粉煤灰、高炉水渣为基本渣料，将灼烧之后的粉煤灰先后依次置于20-25%盐酸、15-20%氢氧化钠溶液中，搅拌20-24h，然后从酸碱浸液中滤出的粉煤灰，用去离子水冲洗至中性，并用pH试纸测试加以确定，最后过滤，干燥处理，加入量为45-65；本发明使原材料低容重且使熔化性能、铺展性以及保温性能得到提高，并能有效较少钢锭碳的使用量。

Description

一种低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法
技术领域
本发明涉及炼钢铸锭用辅助材料领域，特别涉及一种低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法。
背景技术
在炼钢铸锭过程中，在下注镇静钢时，通常在钢锭模底部、或在钢锭模底部附近放置或吊挂保护渣的制备方法，当钢水通过汤道进入钢锭模底部和保护渣的制备方法接触时，保护渣的制备方法便浮在钢水面上，由于保护渣的制备方法的熔点远低于钢水温度，因此在钢液面上形成了液渣层，钢水不断进入钢锭模，钢液面持续上升，保护渣的制备方法继续熔化，这样在钢锭表面都被一层渣膜包裹。
炼钢铸锭用保护渣的制备方法（简称模铸保护渣的制备方法）具有下列作用：熔渣层隔绝空气防止钢水二次氧化；熔渣吸附钢水中上浮的夹杂物；模壁与钢锭间的渣膜促使钢锭表面光洁；粉渣对钢水还起到保温作用。
保护渣的制备方法通常由三部分组成，即含有CaO、SiO2、Al2O3等氧化物的基本渣料；调节保护渣的制备方法熔点、粘度、含有Na2O、F等成分的助熔剂；调节保护渣的制备方法熔化速度的炭素材料。
保护渣的制备方法中的炭素材料为石墨、炭黑、焦碳粉等，加入量在10%-30%，它除了调节熔化速度，防止保护渣的制备方法烧结外，还能改善保护渣的制备方法的铺展性，强化保温作用。但是保护渣的制备方法中的炭素材料常常引起钢锭局部增碳。未熔的保护渣的制备方法在钢锭模底部与钢水直接接触，保护渣的制备方法中的碳溶解于钢水引起增碳，钢液上升至锭身与帽口交界处粉渣在此聚集与滞留，粉渣与钢水和红热锭身接触引起增碳，在钢水最后凝固的帽部区域碳的传质造成的中心增碳。所以对于模铸低碳钢来说保护渣的制备方法引起的钢锭局部增碳缺陷往往是无法避免的。对于那些含碳量小于1%的钢种来说必须使用专用保护渣的制备方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法，使原材料种类简单化，低容重且使熔化性能、铺展性以及保温性能得到提高，粘度进一步降低，并能有效较少钢锭碳的使用量。
为实现上述目的，本发明的技术方案如下：
低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法，其特征在于，保护渣的原料组分重量份为：
改性粉煤灰45-65  
高炉水渣15-25；
膨胀珍珠岩25-35；
纯碱5-7；
膨胀石墨粉8-12
鳞片石墨粉 3-5
Li2O    5-10；
Na2O   2-6；
所述改性粉煤灰制备：是将灼烧之后的粉煤灰先后依次置于20-25%硫酸、16-24%氢氧化钠溶液中，搅拌20-22h，然后从酸碱浸液中滤出的粉煤灰，用去离子水冲洗至中性，并用PH试纸测试加以确定，最后过滤，干燥，然后按粉煤灰：碳酸钙粉：石英砂粉重量比1：0.3-0.5：0.5-0.8将三种物料送入流化床中1050-1100℃焙烧1-1.5小时，冷却后研磨成纳米粉末。
将各原料混料均匀后粉碎造粒得到。
所述膨胀珍珠岩是一种超轻质建筑材料，是由天然矿物经过膨胀处理而得到的，其容重为0.01克/厘米3。
所述高炉水渣、膨胀珍珠岩和Li2O的粒度控制为：大于0.25毫米的少于1%，小于0.044毫米的不少于50%。
本发明加入膨胀珍珠岩目的为降低保护渣的制备方法的容重，改善保护渣的制备方法的保温性能，降低保护渣的制备方法的容重。膨胀珍珠岩是一种使用广泛的超轻质建筑材料，是由天然矿物经过膨胀处理而得到的，其容重仅为0.01克/厘米3，含有SiO2、Al2O3的膨胀珍珠岩作为保护渣的制备方法加入钢水中不断熔化，最终成为熔渣的一部分。膨胀珍珠岩本身的熔点很低，如加入量过多会降低保护渣的制备方法的熔点，使保护渣的制备方法熔化过快，在钢水面没有未熔的固态保护渣的制备方法，这样反而会影响保护渣的制备方法的保温性能。
上述原料的粒度控制在：粒径大于0.25毫米的少于1%（即60目筛上物少于1%），粒径小于0.044毫米的不少于50%（即300目筛上物少于50%）。飘珠粒径100%小于0.36毫米。原料烘干后的水分小于0.5%。将上述原料充分混均后包装成袋。一定的粒度能保证原料混匀，熔化后熔渣成分均匀。原料烘干后的水分小于0.5%，防止保护渣的制备方法因潮湿而结块，从而影响保护渣的制备方法使用时的铺展性。
与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明加入了改性粉煤灰，改性粉煤灰采用纳米粉末，结构发生变化，具有容重轻，流动性好，还有吸附钢水中的杂质，还配入膨胀珍珠岩，使保护渣的制备方法容重不到通常保护渣的制备方法的二分之一，提高了保温性能。本发明保护渣的制备方法具有原材料种类简单，熔化性能好，铺展性好，低容重，粘度进一步降低，保温性能好的特点。在含碳量小于1%的模铸电工钢，模铸冷墩钢，模铸焊丝钢上都取得了良好的使用实绩。
具体实施方式
一种低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法，其组分重量份为：
改性粉煤灰55  
高炉水渣20；
膨胀珍珠岩30；
纯碱5；
膨胀石墨粉12
鳞片石墨粉5
Li2O    8；
Na2O  4；
所述改性粉煤灰制备：是将灼烧之后的粉煤灰先后依次置于20%硫酸、16%氢氧化钠溶液中，搅拌22h，然后从酸碱浸液中滤出的粉煤灰，用去离子水冲洗至中性，并用PH试纸测试加以确定，最后过滤，干燥，然后按粉煤灰：碳酸钙粉：石英砂粉重量比1：0.35：0.58将三种物料送入流化床中1050-1100℃焙烧1.5小时，冷却后研磨成纳米粉末；
将各原料混料均匀后粉碎造粒得到。
高炉水渣、膨胀珍珠岩和Li2O的粒度控制为：大于0.25毫米的少于1%，小于0.044毫米的不少于50%；
含有SiO2、Al2O3的膨胀珍珠岩，加入量为25-35，膨胀珍珠岩是一种超轻质建筑材料，是由天然矿物经过膨胀处理而得到的，其容重为0.01克/厘米3；
保护渣的理化性能参数为：半球点熔化温度为1094～1150℃，1250℃下的粘度为0.18～0.28Pa·s，析晶温度为820～1000℃，凝固温度为930～1000℃；
表1本发明前的钢质改判情况，表2为试验实施本发明后的钢质改判情况。
表1
2010年 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 平均值
钢质改判品（吨） 367.0 89.6 34.0 323.0 316.5 124.2 231.1 168.4
表2
2011年 4月 5月 6月 7月 8月 9月 10月 平均值
钢质改判品（吨） 167.0 89.6 24.0 123.0 216.5 84.2 131.1 101.3
经过表1与表2的比较可以看到，本发明的实施使铸坯表面的合格率大幅提高，改判率大幅下降，给企业带来了显著的经济效率。

Claims (3)

1.一种低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法，其特征在于，保护渣的原料组分重量份为：
改性粉煤灰45-65  
高炉水渣15-25；
膨胀珍珠岩25-35；
纯碱5-7；
膨胀石墨粉8-12
鳞片石墨粉 3-5
Li2O    5-10；
Na2O   2-6；
所述改性粉煤灰制备：是将灼烧之后的粉煤灰先后依次置于20-25%硫酸、16-24%氢氧化钠溶液中，搅拌20-22h，然后从酸碱浸液中滤出的粉煤灰，用去离子水冲洗至中性，并用PH试纸测试加以确定，最后过滤，干燥，然后按粉煤灰：碳酸钙粉：石英砂粉重量比1：0.3-0.5：0.5-0.8将三种物料送入流化床中1050-1100℃焙烧1-1.5小时，冷却后研磨成纳米粉末；将各原料混料均匀后粉碎造粒得到。
2.根据权利要求1所述的低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法，其特征在于，所述膨胀珍珠岩是一种超轻质建筑材料，是由天然矿物经过膨胀处理而得到的，其容重为0.01克/厘米3。
3.根据权利要求1所述的低粘度的制炼钢模铸用保护渣的制备方法，其特征在于，所述高炉水渣、膨胀珍珠岩和Li2O的粒度控制为：大于0.25毫米的少于1%，小于0.044毫米的不少于50%。
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