CN103173592A - 一种利用高炉渣制备的钢包覆盖剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种利用高炉渣制备的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣30~40份,石灰石26.7~40份,蛭石15~20份,萤石5~15份。本发明的钢包覆盖剂,采用的主要原料成本低廉,熔点适宜,熔化时间短,铺展性能良好;由于石灰石在800~1200℃分解,发泡膨胀,蛭石在高温下也膨胀,同时固体颗粒之间的摩擦力比粉末之间的内摩擦力要小,铺展性和保温性良好。可以防止钢水二次氧化和温降过大,同时钢包覆盖剂碱度合适,具有一定的吸附夹杂能力,净化钢水。该钢包覆盖剂无碳,不会对钢水增碳,有利于生产过程成分控制。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域,涉及一种钢包覆盖剂,具体涉及一种利用高炉渣制备的钢包覆盖剂。
背景技术
炼钢用钢包主要以储存运输钢水和保持钢水温度,由于连铸工艺发展的需要,钢液在钢包内停留时间将会延长,为满足后续工序的工艺要求,如何保持钢包内钢液温度和提高钢水质量成为主要问题。因此,为防止钢包钢液二次氧化,减少钢液温降,给连铸提供合适温度的钢液,保证其顺利浇注,保温覆盖剂的作用很重要。
钢包覆盖剂是加在钢包钢液表面,以绝热保温为其主要性能的一种覆盖剂。它必须具有的三个基本功能是:(1)在液态渣层上保持一层保温、绝热的粉状物层,阻止钢水向空气传送或辐射能量。保温绝热性能是钢包覆盖剂最重要的技术指标,可使出钢温度降低,节省能耗,提高产量。(2)隔绝钢水与周围空气的接触。(3)不侵蚀或少侵蚀包衬,浇注完毕后不结壳,易从包衬上脱落。
最初的钢包覆盖剂以炭化稻壳类材料为主,主要起到防止钢液氧化和保温的功能,碳化稻壳的主要成分是固定碳和二氧化硅,属酸性材料,有时二氧化硅的含量达60%以上,容易造成钢水在钢包内的回磷,在钢水质量要求较高时具有局限性。
传统的保温剂使用的是碳化稻壳,这种保温剂能起到一定的保温效果,但是由于其铺展性较差,保温效果不是很稳定,特别是钢水浇注后期,经常因钢水温度低而造成短锭和返炉废品。同时碳化稻壳的成本较高,对环境的污染较大,既制约着钢锭质量的提高和炼钢成本的降低,又恶化了工人的操作环境。公开号为CN1371772的中国发明专利中公开了钢包覆盖剂的化学成分(按重量百分比)含有:SiO210%~20%,Al2O31%~5%,CaO50%~60%,MgO5%~12%,Fe2O31%~3%,MnO0.01%~0.1%,固定碳0%~1%。公开号为CN1778493的中国发明专利公开了钢包覆盖剂为下列组成物及重量百分比构成:SiO218%~26%,Al2O35%~8%,CaO26%~34%,MgO6%~12%,Fe2O30.5%~2%,固定碳18%~26%。公开号为CN1803338的中国发明专利公开了钢包覆盖剂为下列组成物及重量百分比组成:SiO215%~25%,Al2O38%~14%,CaO20%~30%,MgO5%~10%,Fe2O31%~3%,碳20%~30%,烧失量15%~30%。以上技术方案给出的钢包覆盖剂,虽其组分各不相同,都能做到具有一定保温性能及防止钢水的二次氧化,但是整体成本较高,也不能对钢厂高炉渣作以充分利用。
高炉渣为钢铁企业正常生产的固体废弃物,成本低廉,石灰石为钢铁企业烧制石灰时的石粉,成本也很低廉,蛭石成本也不高。
发明内容
针对现有技术中存在的不足,本发明的目的在于,提供一种以高炉渣为主要原料,充分利用高炉渣中的钙、镁元素,外加石灰石、蛭石和萤石制成的钢包覆盖剂,该钢包覆盖剂不对钢水增碳,不会侵蚀钢包的碱性耐材,有利于延长钢包的包龄。
为了实现上述任务,本发明采用如下技术方案予以实现:
一种利用高炉渣制备的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣30~40份,石灰石26.7~40份,蛭石15~20份,萤石5~15份。
本发明还具有如下技术特点:
优选的利用高炉渣制备的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣37份,石灰石38份,蛭石17份,萤石8份。
本发明的钢包覆盖剂,采用的主要原料成本低廉,熔点适宜,熔化时间短,因此铺展性能良好;由于石灰石在800~1200℃分解,发泡膨胀,蛭石在高温下也膨胀,同时固体颗粒之间的摩擦力比粉末之间的内摩擦力要小,因此铺展性和保温性良好。可以防止钢水二次氧化和温降过大,同时钢包覆盖剂碱度合适,具有一定的吸附夹杂能力,净化钢水,提高钢锭的内在质量。该钢包覆盖剂具备强碱性和还原性,不会对钢水增碳,不会侵蚀钢包的碱性耐材,有利于延长钢包的包龄。
具体实施方式
本实施例给出的利用高炉渣制备的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣30~40份,石灰石26.7~40份,蛭石15~20份,萤石5~15份。
其中:
高炉渣中以100份重量单位计,主要成分包括:CaO为40~50份,MgO为8~9份,SiO2为30~40份,Al2O3为9~10份。
石灰石中碳酸钙质量分数大于90%。
蛭石中以100份重量单位计,主要成分包括:MgO为17份,SiO2为39.5份,Al2O3为13份,CaO为1.5份,其余含量为该产品所带杂质。
萤石中以100份重量单位计,主要成分包括:CaF2为86份,SiO2为12份,其余含量为产品所带杂质。
优选的利用高炉渣制备的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣37份,石灰石38份,蛭石17份,萤石8份。该优选的钢包覆盖剂熔点在1400~1450℃范围内。
本实施例给出的钢包覆盖剂原料要烘干,粒度控制在3mm之内。
以下给出本发明的具体实施例,需要说明的是本发明并不局限于以下具体实施例,凡在本申请技术方案基础上做的等同变换均落入本发明的保护范围。
实施例1:
本实施例给出的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣40份,石灰石37.5份,蛭石17.5份,萤石5份。
制备钢包覆盖剂的制备方法,按照以下步骤进行:
(1)对各原料进行破碎和研磨,使其粒度达到3mm之内。
(2)按原料的组成重量称取各原料,然后混合10~20分钟搅匀,烘干。
使用时,将本实施例中的钢包覆盖剂以每20kg为一袋进行精选包装。根据钢包的大小不同,加入钢包覆盖剂的量不同,钢包覆盖剂加入后形成渣层,最终使得渣层厚度为6~8cm,渣层中的渣料迅速铺展,钢包液面不漏红,渣层不结壳。
本实施例制备的钢包覆盖剂的各项性能参数如表1所示。
实施例2:
本实施例给出的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣37份,石灰石38份,蛭石17份,萤石8份。
本实施例的钢包覆盖剂的制备方法和使用方法与实施例1相同。
本实施例制备的钢包覆盖剂的各项性能参数如表1所示。
实施例3:
本实施例给出的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣30份,石灰石40份,蛭石15份,萤石15份。
本实施例的钢包覆盖剂的制备方法和使用方法与实施例1相同。
本实施例制备的钢包覆盖剂的各项性能参数如表1所示。
实施例4:
本实施例给出的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣37.4份,石灰石28.6份,蛭石20份,萤石14份。
本实施例的钢包覆盖剂的制备方法和使用方法与实施例1相同。
本实施例制备的钢包覆盖剂的各项性能参数如表1所示。
实施例5:
本实施例给出的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣39.3份,石灰石26.7份,蛭石20份,萤石14份。
本实施例的钢包覆盖剂的制备方法和使用方法与实施例1相同。
本实施例制备的钢包覆盖剂的各项性能参数如表1所示。
实施例6:
本实施例给出的钢包覆盖剂,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣38.9份,石灰石29.1份,蛭石20份,萤石12份。
本实施例的钢包覆盖剂的制备方法和使用方法与实施例1相同。
本实施例制备的钢包覆盖剂的各项性能参数如表1所示。
表1钢包覆盖剂的各项性能参数
实施例 | 半球温度/℃ | 熔化时间/s | 膨胀倍数碱度 |
实施例1 | 1530 | 112 | 1.751.60 |
实施例2 | 1450 | 65 | 1.852.00 |
实施例3 | 1358 | 38 | 1.511.80 |
实施例4 | 1457 | 80 | 1.401.95 |
实施例5 | 1441 | 58 | 1.201.85 |
实施例6 | 1439 | 71 | 1.101.95 |
本实施例通过半球温度表示试样的熔点温度,熔化时间表示熔化速度。膨胀倍数的高低表示保温性能的好坏,适宜的碱度能够防止回硫或增氧。
高炉渣由于其中含有大量有用成分,主要起到降低成本,废弃物品回收再利用的功能。
石灰石在800~1200℃分解,发泡膨胀,蛭石在高温下也膨胀,同时固体颗粒之间的摩擦力比粉末之间的内摩擦力要小,含有蛭石的钢包覆盖剂覆盖在钢包上后迅速膨胀,增大了覆盖剂封闭小型空隙的数量,减少了对流传热。蛭石的容重小,则覆盖剂的塌陷度小,大大提高了覆盖剂的保温性能。因此铺展性和保温性良好。可以防止钢水的二次氧化和温降过大。
石灰石可以提高熔化温度和碱度,适宜的碱度能够防止钢包内的回硫或增氧,提高钢水质量。
萤石可以有效降低覆盖剂的粘度,覆盖剂的粘度过大会恶化脱硫的动力学条件,造成脱硫过小;覆盖剂粘度适中,具有一定的流动性。因此萤石可以显著降低覆盖剂的表面张力在该覆盖剂中是很好的助熔剂。
从表1中可得到上述实施例中的钢包覆盖剂的熔化温度适宜,能达到工况要求,熔化时间短,铺展性能良好,保温效果好,能够提高钢水质量。从实际原料出发,本发明的钢包覆盖剂相比现有的钢包覆盖剂,原料易得,成本很低廉。
Claims (2)
1.一种利用高炉渣制备的钢包覆盖剂,其特征在于,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣30~40份,石灰石26.7~40份,蛭石15~20份,萤石5~15份。
2.如权利要求1所述的利用高炉渣制备的钢包覆盖剂,其特征在于,以100份重量单位计,由以下原料组成:高炉渣37份,石灰石38份,蛭石17份,萤石8份。
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