CN103506614B - 高锰钢专用引流剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种高锰钢专用引流剂，所述引流剂的组份及质量百分含量百分如下：Cr2O3：10%~30%，SiO2：5%~20%，Fe2O3:5%~20%，Al2O3：5%~30%，MgO：5%~20%，C：1%~6%。由以上原料所制备的引流剂成分为碱性材料，对高锰系列无污染、且在冶炼过程中材质稳定不会引入杂质。铬矿砂，耐火点高，容重大，高温性能稳定，流动性好，不与钢液发生反应。电熔氧化铝球属两性氧化物，在铸造与冶金行业使用是铬矿砂和石英砂的替代品，能够改变酸性材质与钢水反应现象，且流动性好，结构致密，粒度适中为30～60目，配入砂中提高致密度，减少砂粒间的空隙半径，从而增加了钢液的渗入临界应力，使钢液无法渗透。

Description

高锰钢专用引流剂
技术领域
本发明涉及冶金辅料技术领域，具体讲是用于高锰钢冶炼所用的一种专用引流剂。
背景技术
钢包引流剂笼统讲是一种耐高温、热稳定性能好，耐钢水侵蚀的耐火材料，用于填充钢包水口内部，防止出钢后钢液进入水口，高温下不烧结，达到滑板打开后，引流剂不能自动下落，而后钢液随之而下进入中包，达到不烧氧、不引流、防止钢液二次氧化，提高钢液纯净度，满足高速连铸的顺行，是高速连铸连浇至关重要环节。
目前，国内外钢厂所用的引流剂大致按钢种区分为两大类：1、不锈钢引流剂，2、碳钢引流剂。但从炼钢工艺及钢水成分，不锈钢又分为普通不锈钢引流剂，超纯不锈钢引流剂；碳钢引流剂分为中、高碳钢引流剂，低碳、超低碳钢引流剂和特钢引流剂三大类，以上几种引流剂为了满足钢厂冶炼钢种及工艺的需求，，在引流剂方案设计时采用对投入材料的种类及配比数量进行优化搭配，为了保证各种材质在高温下各组分能起到互补的作用，在材质搭配时一般选择高价锆英砂、铬矿砂，硅质石英砂及防止钢液渗透所配入的低熔点物质长石砂，另外配入适量的碳质材料，起到隔离和润滑的作用，经特殊工艺搅拌配碳烘干而成。该钢包引流剂经长期投放市场使用，基本可满足大部分钢种及冶炼工艺需求，但在高锰钢系列冶炼使用存在着自开率低的问题，主要原因在以下几点：
1、由于高锰钢系列钢水流动性好、渗透力强。从成分上分锰为碱性物质，常规引流剂配入的硅质石英砂为酸性物质，在高温下易发生化学反应，影响引流剂开浇率。
2、投用锆英砂成本太高，吨钢成本增加，不能适应目前钢铁形势所需。
3、由于高锰钢系列钢水成分特殊，在出钢后高温钢水易于引流剂中的酸性组分发生反应，形成低熔点物质，增加烧结层厚度，堵塞水口，不利于开浇，造成钢液成分变化，致使铸坯改判或报废现象。
4、由于引流剂易于钢液发生反应，造成引流频繁，影响连铸顺行，不利于安全生产。
鉴于上述所存在的一些问题，需要解决上述所存在的不足，则是本发明所面临的技术课题和创新。
发明内容
本发明针对解决上述钢包引流剂在高锰钢系列使用所出现的不足，提供一种低成本、高温下硅质石英砂膨胀系数稳定、提高钢液渗透能力、自开率高的高锰钢专用引流剂。
一种高锰钢专用引流剂，所述引流剂的组份及质量百分含量百分如下：Cr2O3：10%~30%，SiO2：5%~20%，Fe2O3:5%~20%，Al2O3：5%~30%，MgO：5%~20%，C：1%~6%。
所述高锰钢引流剂的原料组成和重量百分比如下：铬矿砂：30%~60%，电熔氧化铝球：15%~40%，镁质橄榄砂：10%~30%，鳞片石墨：1%~6%。
由以上原料所制备的引流剂成分为碱性材料，对高锰系列无污染、且在冶炼过程中材质稳定不会引入杂质。原料中的主成分：①铬矿砂，耐火点高，容重大，高温性能稳定，流动性好，该材质为碱性，不与钢液发生反应。②电熔氧化铝球属两性氧化物，且价格合理，性价比优于锆英砂、铬矿砂，其圆角系数大、膨胀系数低、传热系数低、不烧结、不粉化的特点，在铸造与冶金行业使用是铬矿砂和石英砂的替代品，能够改变酸性材质与钢水反应现象，且流动性好，结构致密，粒度适中为30～60目，配入砂中提高致密度，减少砂粒间的空隙半径，从而增加了钢液的渗入临界应力，使钢液无法渗透。③镁质橄榄砂属碱性物质，且耐火度高，高温下无游离SiO2析出，抗烧结性能高，与铬矿砂配合，可以代替镁砂，排除铬矿砂的高温体积收缩，及高镁质材料的晶格膨胀。④鳞片石墨耐火度高，能充分附着在颗粒表面，能起到颗粒之间的防粘结与隔离作用，又可利用该材质在砂中填充颗粒之间缝隙的特征，利用毛细现象阻止钢液的渗入，该发明即提高了钢包的自开率，又改变原有硅质材料对钢液的污染。
本发明提供一种制备引流剂的方法，按铬矿砂30～60份，所述铬矿砂Cr2O3≥46%，粒度70目下＜5%；氧化铝球15～40份，所述氧化铝球中Al2O3：≥78，粒度30目～60目；镁橄榄砂10～30份，所述镁橄榄砂中MgO：≥45，SiO2：≥40，粒度18～35目；鳞片石墨1～8份，所述鳞片石墨中C:≥92，粒度200目通过率97%的粒度标准和百分配比，经计量校对，然后用滚筒搅拌机进行充分混合均匀，投入材料混合粒度控制在18～70目＞90%之上，搅拌上料顺序为先投铬砂、电熔氧化铝球和镁质橄榄砂加水搅拌5分钟，加水比例为0.5%，再配入鳞片石墨，再进行搅拌10分钟下盘，上干燥塔烘干，烘干过程温度控制在650～700℃，排风温度180～200℃之间，并按每小时4吨的流速严格控制，以确保产品水分控制在0.1%以内，后经风冷设备冷却至60℃以内，包装入库。
该技术通过选用廉价的电熔氧化铝球和镁质橄榄砂，代替部分高价铬矿砂和电熔镁砂及酸性材质石英砂，以解决原产品成本高市场难以接受，及解决原硅质材料与高锰系列钢液的化学反应，污染钢液和利于成功自动开浇。另外，利用鳞片石墨和适宜粒度的电熔氧化铝球进行科学的粒级搭配，利用材质的致密性和毛细现象，阻止钢液渗入，以代替酸性材质长石砂在引流剂中快速形成少阶层的作用。
本发明相对现有市场产品技术有以下优点：1、本发明所配制的引流剂，统一选择碱性材质，在与高锰系列钢液接触后，性能稳定，不污染钢液，不引入夹杂。2、该方案通过合理选择材料粒度，优化粒度分级搭配，达到防止钢液渗透及提高高温流动性。3、该方案统一使用耐高温碱性材料，比重大，膨胀系数小，传热系数低，可有效提高钢包自开率。4、该方案运用廉价材料替代原有部分高价材料，以达到与现有引流剂相同的开浇率。特别适应目前钢厂品种开发和降低吨钢成本的目的。
具体实施方式：
以下以具体事例来说明本发明的技术方案，但发明的保护权不限于此。
实施一：
取优选铬矿砂57份、电熔氧化铝球15份、镁橄榄砂24份、鳞片石墨4份，经计量后先将铬矿砂；电熔氧化铝球、橄榄砂、加水（加水比例为材料总重0.5%）用滚筒搅拌5分钟，然后加鳞片石墨，再搅拌10分钟后下盘，上塔烘干，保证产品水分在0.1%以内，然后经风冷装置，冷却至60℃以内，包装入库。该产品有效成分Cr2O3：26.43、SiO2：13.12、MgO：15.54、Al2O3:20.88、Fe2O3：15.87、C：2.88。该产品在江阴一炼钢高锰钢系列使用，待钢时间180分钟以上，开浇率达到98%以上。
实施二：
取优选铬矿砂38份、电熔氧化铝球35份、镁橄榄砂24份、鳞片石墨3份，经计量后先将铬矿砂；电熔氧化铝球、橄榄砂、加水（加水比例为材料总重0.5%）用滚筒搅拌5分钟，然后加鳞片石墨，再搅拌10分钟后下盘，上塔烘干，保证产品水分在0.1%以内，然后经风冷装置，冷却至60℃以内，包装入库。该产品有效成分Cr2O3：17.68、SiO2：15.82、MgO：14.11、Al2O3:33.82、Fe2O3：11.03、C：2.12。该产品在唐山二炼钢使用，待钢时间160分钟以上，开浇率达到98.5%以上。
实施三：
取优选铬矿砂48份、电熔氧化铝球23份、镁橄榄砂26份、鳞片石墨3份，经计量后先将铬矿砂；电熔氧化铝球、橄榄砂、加水（加水比例为材料总重0.5%）用滚筒搅拌5分钟，然后加鳞片石墨，再搅拌10分钟后下盘，上塔烘干，保证产品水分在0.1%以内，然后经风冷装置，冷却至60℃以内，包装入库。该产品有效成分Cr2O3：22.94、SiO2：14.83、MgO：17.31、Al2O3:25.44、Fe2O3：13.69、C：2.07。该产品在太原市场高牌号管线钢上使用，待钢时间140分钟以上，开浇率达到99%以上。

Claims (2)

1.一种高锰钢专用引流剂，其特征在于：所述引流剂的组份及质量百分含量如下：Cr2O3：10%~30%，SiO2：5%~20%，Fe2O3:5%~20%，Al2O3：5%~30%，MgO：5%~20%，C：1%~6%；所述高锰钢专用引流剂的制备方法包括如下步骤：按铬矿砂30～60份，所述铬矿砂中Cr2O3≥46%，粒度70目以下小于5%；氧化铝球15～40份，所述氧化铝球中Al2O3≥78%，粒度30目～60目；镁橄榄砂10～30份，所述镁橄榄砂中MgO≥45%，SiO2≥40%，粒度18目～35目；鳞片石墨1～8份，所述鳞片石墨中C:≥92%，粒度在200目以下的占鳞片石墨总量的97%，经计量校对，然后用滚筒搅拌机进行充分混合均匀，投入材料混合粒度控制在18目～70目占90%以上，搅拌上料顺序为先投铬砂、电熔氧化铝球和镁橄榄砂加水搅拌5分钟，加水比例为0.5%，再配入鳞片石墨，再进行搅拌10分钟下盘，上干燥塔烘干，烘干过程温度控制在650～700℃，排风温度180℃～200℃之间，并按每小时4吨的流速严格控制，以确保产品水分控制在0.1%以内，后经风冷设备冷却至60℃以下，包装入库。
2.如权利要求1所述的高锰钢专用引流剂，其特征在于：所述高锰钢引流剂的原料组成和重量百分比如下：铬矿砂：30%~60%，电熔氧化铝球：15%~40%，镁橄榄砂：10%~30%，鳞片石墨：1%~6%。
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