CN104017937B

CN104017937B - 一种微碳碱性颗粒覆盖剂及其生产方法

Info

Publication number: CN104017937B
Application number: CN201310065679.8A
Authority: CN
Inventors: 程立; 康彦萍; 衡旭文
Original assignee: Taiyuan Iron and Steel Group Co Ltd
Current assignee: Taiyuan Iron and Steel Group Co Ltd
Priority date: 2013-03-02
Filing date: 2013-03-02
Publication date: 2015-10-28
Anticipated expiration: 2033-03-02
Also published as: CN104017937A

Abstract

一种微碳碱性颗粒覆盖剂，属于冶金的冶炼领域，它的化学成分包括：SiO₂为28.9%；Al₂O₃为3.89%；CaO为47.69%；MgO为1.8%；C为0.5%；它的物理性质是熔点≥1300℃；熔速≥60秒；容重为0.5-0.8g/cm³；它的原料的质量百分比为混合物：粘结剂=95.5%：0.5%；所述混合物的质量百分比为石灰：碳化秸秆=30%-40%：60%-70%。本发明产品含碳量极少，不会向钢水增碳，使钢水成分得到保证，最适合优质低碳和超低碳钢的使用。本发明生产工艺简单，原料来源丰富，价格便宜，生产成本低，可以降低炼钢成本。

Description

一种微碳碱性颗粒覆盖剂及其生产方法

技术领域

本发明属于冶金的冶炼领域，特别是涉及钢包、精炼、连铸过程用覆盖剂的生产技术。

背景技术

钢包覆盖剂是钢水冶炼过程中加入到钢包内覆盖在钢水表面的一种人工合成的辅助材料。它具有以下功能：

1. 绝热保温、防止钢液面结壳。覆盖剂有显著的绝热保温作用。覆盖剂覆盖在钢水表面，防止钢水裸露在空气中导致钢水温度迅速下降，从而造成液面结壳、水口冻结。

2. 隔绝空气、防止钢水二次氧化。覆盖剂加入后，形成透气性差的液渣层，将钢水与空气隔绝开，防止了钢水的二次氧化，减少了钢水的夹杂物。

3. 吸收钢液面上的非金属夹杂物，净化钢水。覆盖剂在钢水表面形成一定厚度的熔渣层，可以吸附上浮到钢水表面的非金属夹杂物、耐火材料颗粒等浮游物，起到净化钢水的作用。

目前大多数钢厂、大多数钢种使用的多为普通钢包覆盖剂，此类钢包覆盖剂为酸性，主要成分为SiO₂，Al₂O₃，CaO，MgO，C，其中，w(SiO₂)＞40%，w(C)=15-40%，w(CaO)/w(SiO₂)＜0.5。

酸性覆盖剂的最大优点是保温效果好，最大缺点是不能净化钢水，甚至还可能污染钢水。因此，能够净化钢水的碱性覆盖剂随之研制出来，但是，碱性覆盖剂的最大缺点是保温性差，其导热系数为酸性的2倍。

此外，钢中碳含量是纯净钢生产过程中必须控制的元素之一，国内钢铁企业所用的覆盖剂一般都含有大量的碳质材料，这会使钢水成分中碳的含量增加。要有效防止钢包内钢水的增碳，则最好使用无碳或微碳的钢包覆盖剂，这就要求钢包覆盖剂中碳质材料的含量尽可能低。

发明内容

针对以上酸性覆盖剂不能净化钢水，而碱性覆盖剂保温效果差且含碳量高，本发明提供保温效果好、含碳低的一种微碳碱性颗粒覆盖剂及其生产方法。

本发明的技术方案：

本发明原料的质量百分比为混合物：粘结剂=95.5%：0.5%；混合物的质量百分比为石灰：碳化秸秆=30%-40%： 60%-70%；所述碳化秸秆为高温下煅烧去碳后的秸秆；

1、将石灰、高温下煅烧去碳后的秸秆分别粉碎研磨至粒径是小于0.2 mm；

2、将碳化秸秆、石灰、粘结剂（羧甲基纤维素钠）按比例混合均匀成为混合物料；

3、将混合物料加入造粒设备；通过造粒设备将物料压成条状或圆柱状物料成为块状料；

4、将块状料导入破碎机粉碎，经过振动筛筛分成粒径是0.3-1.5mm的成品。

高温煅烧去碳后的秸秆和石灰的使用能够保证覆盖剂的高碱度，从而有利于净化钢水；高温煅烧去碳后的秸秆含有极少的碳，能够保证不会造成钢水增碳；同时，碳含量的减少并不影响覆盖剂的保温效果，这是由碳化秸秆极具优势的微观结构决定的。一方面，碳化秸秆多孔、蜂窝状的微观结构可以有效减少热导率，起到良好的保温绝热效果；另一方面，碳化秸秆中灰分的成分SiO₂，其熔点超过钢水温度，因而不熔化，起到了碳骨架的作用，使保温层能保持泡沫状松散状态，无明显塌陷；此外，碳化秸秆安息角为38.66℃，具有较好的流动性和铺展性，可以迅速在钢水表面铺展，较少热量损失。

由于碳化秸秆密度过低，使用时粉尘严重，容易造成环境污染。针对该问题，本发明采用造粒挤压设备，以此实现对环境友好的要求。

本发明有利于净化钢水；本发明产品含碳量极少，不会向钢水增碳，使钢水成分得到保证，最适合优质低碳和超低碳钢的使用。从保温效果看，碳化秸秆有利的微观结构和物理特性使其具有极佳的保温效果。本发明生产工艺简单，原料来源丰富，价格便宜，生产成本低，可以降低炼钢成本。

本发明的化学成分的质量百分比是：SiO₂为28.9%；Al₂O₃为3.89%；CaO 为47.69%；MgO 为1.8%；C 为0.5%；其余为水分、挥发分和部分K、Na、Fe、Ti等元素的化合物。其中K₂O为11.22%，Na₂O为2.15%，Fe₂O₃为3.10%，H₂O为0.75%。

本发明的物理性质包括熔点≥1300 ℃；熔速≥60秒；容重为0.5-0.8 g/cm³。

本发明包括以下工艺步骤：

1、将原料粉碎研磨；

2、将原料碳化秸秆60%-70%、石灰30%-40%、粘结剂CMC 0.5%按比例混合均匀；

3、将混合均匀的物料加入造粒设备；通过造粒设备将物料压成条状或圆柱状物料；

4、将块状料导入破碎机粉碎，经过振动筛筛分成所需粒度的成品。

新型微碳碱性颗粒覆盖剂的发明除了对钢水产生保温、净化、不增碳等有益效果外，原料碳化秸秆的大量使用还具有很大的社会效益和环境效益。近年来，随着农村生活水平的提高，有广泛用途的大量农作物秸秆被弃置不用，为了解决田地中秸秆堆积问题，大量秸秆被露天焚烧，产生严重的环境污染，且造成一定的安全隐患。本发明以农作物秸秆为主要原料开发出的颗粒覆盖剂产品不仅低成本地利用了秸秆的高价值优良性质，而且保护了环境，有很大的经济效益、社会效益和环境效益。

具体实施方式

1、将质量百分比为碳化秸秆60%，石灰40%，混合后；

2、加（碳化秸秆+石灰）重量的0.5%的羧甲基纤维素钠，充分混匀。

3、将混合好的物料加入进料斗；通过强制喂料器把物料压入轧片机组，经过液压系统中的轧辊和轧辊之间凹槽压成条状或圆柱形块料，再将条状块导入破碎机破碎，筛分后成所需粒度的成品。

Claims

1.一种微碳碱性颗粒覆盖剂，它的化学成分的质量百分比是：SiO₂为28.9%；Al₂O₃为3.89%；CaO 为47.69%；MgO 为1.8%；C 为0.5%； K₂O为11.22%，Na₂O为2.15%，Fe₂O₃为3.10%，H₂O为0.75%；物理性质是熔点≥1300 ℃；熔速≥60秒；容重为0.5-0.8 g/cm³；它的原料质量百分比为混合物：粘结剂=95.5%：0.5%；所述混合物的质量百分比是石灰：碳化秸秆=30%-40%： 60%-70%；

它的生产工艺步骤是：

(1)、将石灰、碳化秸秆分别粉碎研磨至粒径是小于0.20mm；

(2)、将碳化秸秆、石灰、粘结剂按比例混合均匀成为混合物料；

(3)、将混合物料加入造粒设备；通过造粒设备将物料压成条状或圆柱状物料成为块状料；

(4)、将块状料导入破碎机粉碎，经过振动筛筛分成粒径是0.3-1.5mm的成品；

所述粘结剂为羧甲基纤维素钠。