CN103436658A - 一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂 - Google Patents

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王士青
洪建国
蔡继彪
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Nanjing Meishan Metallurgy Development Co Ltd
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Shanghai Meishan Iron and Steel Co Ltd
Nanjing Meishan Metallurgy Development Co Ltd
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Abstract

本发明涉及一种用于钢铁冶炼的辅料，特别涉及一种能降低钢包顶渣氧化性的熔剂。本发明的目的是提供一种能降低钢包顶渣氧化性的熔剂，主要降低钢包顶渣中∑（FeO+MnO）%，提高钢水的纯净度，同时解决普通改性剂存在增氮技术问题。本发明的技术方案为：一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂，其化学组分的重量百分比为：CaO：57~70%；Al2O3：15~28%；Al：3.5~7%；CaC2：6~10%；MgO:1.5~5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。从而在转炉出钢过程中，加入适量的本发明改性剂，可以实现在出氩站时∑（FeO+MnO）%平均为1.4%，达到改性效果。同时试验过程增氮在2ppm，达到增氮的试验要求。

Description

一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂
 
技术领域
本发明涉及一种用于钢铁冶炼的辅料，特别涉及一种能降低钢包顶渣氧化性的熔剂。
 
背景技术
随着用户对钢材质量日益苛刻的要求，钢中夹杂物含量必须越来越少，粒度也必须越来越小，这就要求钢包在精炼过程中，钢水的脱氧产物要及时上浮，而转炉炼钢在出钢加入铝铁、硅铁等合金进行钢水脱氧，渣中的∑（FeO+MnO）%一般都要大于7%，这样的钢水中的脱氧产物难以上浮。另外随着浇注时钢水温度不断降低，氧的溶解度下降，氧析出后与钢中的铝反应生成三氧化二铝，成为夹杂物生成和水口堵塞的重要来源，情况严重时，使得生产难以进行。
目前国内已经有改性材料，如：一种钢包炉用脱氧造渣剂，其特征在于脱氧造渣剂的组成采用铝粒、碳粉、碳化硅粉、硅钙钡粉、其他含硅材料，各组分的组成为(以下为重量份)：铝粒15～35份；碳粉10～40份；碳化硅粉15～40份；硅钙钡粉15～35份；其他含硅材料 5～15份，其特点为脱氧迅速，埋弧速度快，具有劳动强度低、能改善工作环境，并且成本低的特点。但是该造渣剂造渣后渣中的∑（FeO+MnO）%较高，且由于铝含量较高，容易与析出氧形成夹杂物。
目前为提高钢水的纯净度，希望钢包顶渣中的∑（FeO+MnO）%降低到小于5%，且不存在增氮问题。
 
发明内容
本发明的目的是提供一种能降低钢包顶渣氧化性的熔剂，主要降低钢包顶渣中∑（FeO+MnO）%，提高钢水的纯净度，同时解决普通改性剂存在增氮技术问题。本发明的技术方案为：
1.一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂，其化学组分的重量百分比为：CaO：57~70%；Al2O3：15~28%；Al：3.5~7%；CaC2：6~10%；MgO:1.5~5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
2. 进一步地，优选所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：61~70%；Al2O3：15~28%；Al：3.5~5.5%；CaC2：6~8%；MgO:1.5~5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
3. 进一步地，优选所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：61%；Al2O3：28%；Al：3.5%；CaC2：6%；MgO:1.5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
4. 进一步地，优选所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：63%；Al2O3：20%；Al：5.5%；CaC2：8%；MgO:3.5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
5. 进一步地，优选所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：65%；Al2O3：18%；Al：5.5%；CaC2：7%；MgO:4.5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
6. 进一步地，优选所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：67%；Al2O3：15%；Al：7%；CaC2：6%；MgO:5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
7. 进一步地，优选所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：70%；Al2O3：15%；Al：3.5%；CaC2：10%；MgO:1.5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
本渣系中CaO是炼钢生产中造渣、改性等必不可少的成分，增加其含量还有助于提高炉渣碱度，也有利于渣系脱氧。为了保证良好的脱氧效果，要求精炼渣中有较高的自由CaO含量，但是渣中CaO含量过高时，炉渣粘度随CaO含量增加而增加，这不仅影响脱硫过程的传质速度，而且当粘度增加到一定值时，将可能导致炉渣出现结壳现象，严重恶化脱硫条件，由此，本渣系将CaO含量控制在57~70%；合成渣中SiO2对钢水中Si含量会有显著影响，本渣系要求不增硅，所以本渣系SiO2控制到小于3%；渣系中Al2O3能调整渣系熔点,随Al2O3增加，渣的粘度将增加，其含量在15～28%范围内，能取得较好的造渣效果；为促进脱氧加入少量的CaC2成分控制在6～10%内；改性渣中的MgO主要来源于渣料和耐火材料，从热力学角度看，Mg0也能提供O2-离子，其脱硫能力略低于CaO，一般认为渣中MgO<10%时，渣系脱硫能力较高，当MgO>15%时，大量的MgO会显著提高炉渣粘度，恶化脱硫的动力学条件，使炉渣脱硫能力下降，但MgO的存在对于延长耐火材料的寿命是有益的，因此，炉外精炼过程中，渣中应保持一定的MgO含量，本渣系控制在1.5~5%。
本发明的有益效果是，试验表明：在转炉出钢过程中，加入适量的本发明改性剂，在出氩站时∑（FeO+MnO）%平均为1.4%，达到改性效果。试验过程增氮在2ppm，达到增氮的试验要求。
 
具体实施方式
按照以下表1中的各个组分重量百分比进行配制：
表1： 
  CaO Al2O3 Al CaC2 SiO2 MgO C（≤）
实施例1 61 28 3.5 6 <3% 1.5 0.01%
实施例2 63 20 5.5 8 <3% 3.5 0.01%
实施例3 65 18 5.5 7 <3% 4.5 0.01%
实施例4 67 15 7 6 <3% 5 0.01%
实施例5 70 15 3.5 10 <3% 1.5 0.01%
为了实现上述表格中各个实施例中所公开的各个组分重量百分比，我们在具体实施方式中采用如下配制方案：
由活性石灰、预熔渣、电石、铝粒组成，其重量百分比组成为：活性石灰42～55%，预熔渣32～40%，电石7～10%，铝屑3～8%。
各组分的技术要求如下：
石  灰：CaO≮92%，P≯0.04%，S≯0.04%，石灰出窑当天必须进行配料并完成包装，从出窑到送货到达使用厂家不超过三天，到达现场使用时，石灰活性度不小于350ml。
电  石：CaC2≮90%。
铝屑：Al>98%，粒度小于20mm。
预熔渣：预熔渣主成分为铝酸钙系（CaO-Al2O3），为保证纯度和均匀性，生产方法必须采用电熔法生产，生产出的预熔渣粒度要求小于35mm。预熔渣成分控制范围及其他性能指标要求见下表2。
表2：预熔渣的化学成分
CaO Al2O3 SiO2 MgO C
49-54 40-45 <3.5 5-10 <0.1
改性剂的配制按常规机械搅拌混匀，并控制水分≤0.3%。
将表2中的各个化学组分，按照表3中的混合比例进行混合，从而得到表1中所公开的配制比例。
表3：熔剂配比实例表
  活性石灰 预熔渣 电石 铝屑
实施例1 55 32 10 3
实施例2 50 39 8 3
实施例3 45 40 7 8
实施例4 44 38 10 8
实施例5 42 40 10 8
将表1所公开的降低钢包顶渣氧化性的溶剂按照以下步骤加入钢渣中：
（1）低碳铝镇静钢转炉脱氧炉次每炉加1000公斤钢包渣熔剂。
（2）加入时机：待在出钢过程加完脱氧剂及合金后，尽早加入改性渣，加入时注意加入速率，防此加入孔的堵塞，在加入孔不堵塞的情况下，加入速度越快越好，合成渣控制在出钢4/5之前加完。
通过该方法，试验的工艺数据见表4。
表4：工业试验的部分数据
试验炉次 △N 出氩站（FeO+MnO）%
1 0.001 1.1
2 -0.001 1.2
3 -0.002 1.8
4 0.007 1.5
5 0.001 1.0
均值 0.0012 1.32

Claims (7)

1.一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂，其特征是：所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：57~70%；Al2O3：15~28%；Al：3.5~7%；CaC2：6~10%；MgO:1.5~5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
2.根据权利要求1所述的一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂，其特征是：所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：61~70%；Al2O3：15~28%；Al：3.5~5.5%；CaC2：6~8%；MgO:1.5~5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
3. 根据权利要求1所述的一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂，其特征是：所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：61%；Al2O3：28%；Al：3.5%；CaC2：6%；MgO:1.5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
4.根据权利要求1所述的一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂，其特征是：所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：63%；Al2O3：20%；Al：5.5%；CaC2：8%；MgO:3.5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
5.根据权利要求1所述的一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂，其特征是：所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：65%；Al2O3：18%；Al：5.5%；CaC2：7%；MgO:4.5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
6.根据权利要求1所述的一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂，其特征是：所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：67%；Al2O3：15%；Al：7%；CaC2：6%；MgO:5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
7. 根据权利要求1所述的一种降低钢包顶渣氧化性的溶剂，其特征是：所述溶剂化学组分的重量百分比为：CaO：70%；Al2O3：15%；Al：3.5%；CaC2：10%；MgO:1.5%；SiO2：<3%；C≤0.01%；控制水分≤0.3%。
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