CN105328150A - 发热型颗粒钢水保温剂及其制备方法 - Google Patents

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石磊
钱高伟
孟磊
王欢泉
李建建
宋宝强
张鹏飞
肖卫军
程斌
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    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D11/00—Continuous casting of metals, i.e. casting in indefinite lengths
    • B22D11/10—Supplying or treating molten metal
    • B22D11/11—Treating the molten metal
    • B22D11/111—Treating the molten metal by using protecting powders

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Abstract

本发明公开一种发热型颗粒钢水保温剂及其制备方法，发热型颗粒钢水保温剂的化学成分及重量百分含量为：SiO2：60-70％；CaO：5-15％；Al2O3：0-8％；C：8-15％；Fe2O3：0-5％，其他为不可避免的杂质，发热型颗粒钢水保温剂的粒度范围为3-5mm；另外本发明还公开其制备方法，制备的发热型颗粒钢水保温剂具有铺展性能好的特点，保温效果明显优于碳化稻壳，同时对操作环境的污染也明显减轻，是一种理想的钢水保温剂。

Description

发热型颗粒钢水保温剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及炼钢生产过程钢水保温工艺领域，具体指一种发热型颗粒钢水保温剂及其制备方法。
背景技术
炼钢生产过程中，合适的钢水温度是保证钢水顺利浇铸成合格钢坯的必要条件，为了避免钢包内的钢水直接裸露在空气中，造成浇铸过程中的钢水温降过快，必须在钢水精炼结束起到至铸机浇铸前向钢水表面加入一定量的钢水保温剂进行保温，保温剂保温效果的好坏对铸坯质量的影响较大。
目前钢厂使用的钢水保温剂常用的是碳化稻壳，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，特别是钢水浇铸的后期，经常因钢水温度低导致关板回炉甚至断机，对生产顺行及质量稳定造成较大干扰。同时碳化稻壳比重轻，在钢水浇铸结束后进行钢包翻包操作时易飞扬，造成生产环境内粉尘含量高，污染环境和危害职工身体健康。
随着市场对钢质量要求的不断提高，国家对环保要求越来越严格，碳化稻壳作为钢水保温剂已经不能适应炼钢生产的要求，开发新型的钢水保温剂已成为炼钢生产亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供发热型颗粒钢水保温剂及其制备方法，使得该钢水保温剂具有良好的保温性、铺展性，同时对环境的污染小。
为实现上述目的，本发明所设计的一种发热型颗粒钢水保温剂，其特殊之处在于：它的化学成分及重量百分含量为：SiO2：60-70％；CaO：5-15％；Al2O3：0-8％；C：8-15％；Fe2O3：0-5％；其他为不可避免的杂质；所述发热型颗粒钢水保温剂的粒度范围为3-5mm。
本发明还提供上述发热型颗粒钢水保温剂的制备方法，其特殊之处在于：包括以下步骤：
1)碳化稻壳和增碳剂配比：将碳化稻壳和增碳剂混合均匀，其中碳化稻壳的重量百分含量为80-90％，增碳剂的重量百分含量为10-20％；
2)向步骤1)得到碳化稻壳和增碳剂的混合物中，加入占混合物质量分数为1-2％的食用淀粉，然后混合均匀；
3)将步骤2)得到的混合物通过造粒设备制作成球状颗粒，所造颗粒的粒度范围为3-5mm；
4)将步骤3)得到的球状颗粒保温剂进行烘烤干燥，降低其所含水分，同时使其具有一定的强度。
进一步地，所述步骤1)中，碳化稻壳的重量百分含量为85％，增碳剂的重量百分含量为15％，所述增碳剂中的C含量≥92％。
进一步地，所述步骤2)中，加入占混合物质量分数为1.5％的食用淀粉。
在上述技术方案中，增碳剂是作为发热剂，增碳剂中的碳与钢水及钢渣中的氧发生反应释放部分热量，可以起到弥补钢水热损失的功效，同时碳和氧反应的产物为气体，不会对钢水造成污染；
加入食用淀粉是作为粘结剂，这样混匀造球后，利用球状颗粒流动性好的优点，可以提高钢水保温剂的铺展性能；
对球状颗粒保温剂进行烘烤干燥降低所含水分，同时使其具有一定的强度，这样可以减少在包装或加入过程中碰撞破碎产生的粉末，同时球状保温剂的比重较碳化稻壳略大，在钢水浇铸结束后进行钢包翻包过程不易发生飞扬。
本发明制备的发热型颗粒钢水保温剂具有铺展性能好的特点，保温效果明显优于碳化稻壳，同时对操作环境的污染也明显减轻，是一种理想的钢水保温剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例1：一种发热型颗粒钢水保温剂的制备方法，包括以下步骤：
1)碳化稻壳和增碳剂配比：将碳化稻壳和增碳剂混合均匀，其中碳化稻壳的重量百分含量为80％，增碳剂的重量百分含量为20％；
2)向步骤1)得到碳化稻壳和增碳剂的混合物中，加入占混合物质量分数为1％的食用淀粉，然后混合均匀；
3)将步骤2)得到的混合物通过造粒设备制作成球状颗粒，所造颗粒的粒度范围为3-5mm；
4)将步骤3)得到的球状颗粒保温剂进行烘烤干燥，降低其所含水分，同时使其具有一定的强度。
实施例2：一种发热型颗粒钢水保温剂的制备方法，包括以下步骤：
1)碳化稻壳和增碳剂配比：将碳化稻壳和增碳剂混合均匀，其中碳化稻壳的重量百分含量为85％，增碳剂的重量百分含量为15％；
2)向步骤1)得到碳化稻壳和增碳剂的混合物中，加入占混合物质量分数为1.5％的食用淀粉，然后混合均匀；
3)将步骤2)得到的混合物通过造粒设备制作成球状颗粒，所造颗粒的粒度范围为3-5mm；
4)将步骤3)得到的球状颗粒保温剂进行烘烤干燥，降低其所含水分，同时使其具有一定的强度。
实施例3：一种发热型颗粒钢水保温剂的制备方法，包括以下步骤：
1)碳化稻壳和增碳剂配比：将碳化稻壳和增碳剂混合均匀，其中碳化稻壳的重量百分含量为90％，增碳剂的重量百分含量为10％；
2)向步骤1)得到碳化稻壳和增碳剂的混合物中，加入占混合物质量分数为2％的食用淀粉，然后混合均匀；
3)将步骤2)得到的混合物通过造粒设备制作成球状颗粒，所造颗粒的粒度范围为3-5mm；
4)将步骤3)得到的球状颗粒保温剂进行烘烤干燥，降低其所含水分，同时使其具有一定的强度。
上述实施例1制备的发热型颗粒钢水保温剂，其化学成分及重量百分含量为：SiO2：60％；CaO：10％；Al2O3：8％；C：8％；Fe2O3：5％；其余9％为不可避免的杂质。
上述实施例2制备的发热型颗粒钢水保温剂，其化学成分及重量百分含量为：SiO2：65％；CaO：14％；Al2O3：0.5％；C：15％；Fe2O3：0.5％；其余5％为不可避免的杂质。
上述实施例3制备的发热型颗粒钢水保温剂，其化学成分及重量百分含量为：SiO2：70％；CaO：5％；Al2O3：5％；C：11％；Fe2O3：3％；其余6％为不可避免的杂质。
具体的使用方法及效果如下：
在钢水精炼结束起吊至铸机之前，往钢包内加入200kg左右发热型颗粒钢水保温剂，确保钢水表面全部覆盖；然后将本钢水保温剂的铺展性、保温性及环保效果与常规碳化稻壳保温剂进行对比，根据实际效果对发热型颗粒钢水保温剂的化学成分或加入量进行微调，直到获得稳定的最佳保温及环保效果，具体对比实验结果如下：
(1)生产数据对比
铺展状况用保温剂在钢水表面的覆盖面积与整个钢水面面积之比来表示。
(2)使用效果说明：
实施例试验保温剂具有良好的保温效果，在同一钢种上进行常规碳化稻壳保温剂和试验保温剂使用效果对比，碳化稻壳保温剂使用炉次中包最大温降及平均温降均高于实施例试验保温剂。
实施例试验保温剂的铺展能力远强于碳化稻壳保温剂，特别是在钢水表面上有一定量的液渣时，其铺展性能的差异就更大。
本实施例试验保温剂环保效果具有明显优势，钢水浇铸结束后进行后续翻包操作时，碳化稻壳保温剂使用炉次“扬尘”现象明显，操作现场空气中弥漫碳化稻壳；而实施例试验保温剂使用炉次可肉眼观察到在钢包内仍然呈颗粒状，翻包过程几乎无“扬尘”现象。

Claims (4)

1.一种发热型颗粒钢水保温剂，其特征在于：它的化学成分及重量百分含量为：SiO2：60-70％；CaO：5-15％；Al2O3：0-8％；C：8-15％；Fe2O3：0-5％；其他为不可避免的杂质；所述发热型颗粒钢水保温剂的粒度范围为3-5mm。
2.一种权利要求1所述发热型颗粒钢水保温剂的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
1)碳化稻壳和增碳剂配比：将碳化稻壳和增碳剂混合均匀，其中碳化稻壳的重量百分含量为80-90％，增碳剂的重量百分含量为10-20％；
2)向步骤1)得到碳化稻壳和增碳剂的混合物中，加入占混合物质量分数为1-2％的食用淀粉，然后混合均匀；
3)将步骤2)得到的混合物通过造粒设备制作成球状颗粒，所造颗粒的粒度范围为3-5mm；
4)将步骤3)得到的球状颗粒保温剂进行烘烤干燥，降低其所含水分，同时使其具有一定的强度。
3.根据权利要求2所述的发热型颗粒钢水保温剂的制备方法，其特征在于：所述步骤1)中，碳化稻壳的重量百分含量为85％，增碳剂的重量百分含量为15％，所述增碳剂中的C含量≥92％。
4.根据权利要求2所述的发热型颗粒钢水保温剂的制备方法，其特征在于：所述步骤2)中，加入占混合物质量分数为1.5％的食用淀粉。
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