CN105543446A - 高钙铝渣球及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种高钙铝渣球，它含有金属铝(Al)、氧化铝(Al₂O3)、二氧化硅(SiO₂)、氟化钙(CaF₂)、氧化钙(CaO)、水(H₂O)及不可避免的其它杂质，它的组分含量按重量份数是：金属铝48～52份、氧化铝9～9.9份、二氧化硅4～5份、氟化钙5～10份、氧化钙20～24.9份、水0.2～0.5份。在冶炼低碳钢时出钢过程中加入一定量高钙铝渣球可大大提高钢水中的酸溶铝比例，降低氧化铁和氧化锰的含量，提高钢水的洁净度；高钙铝渣球，脱氧效果较好、钢渣流动性有所改善，满足精炼工艺渣改制要求，同时可以降低生产成本。

Description

高钙铝渣球及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢水精炼前处理合金化技术领域，更具体地说，它涉及一种对钢水进行合金化处理和改善精炼处理时钢渣性状的高钙铝渣球及其制备方法。

背景技术

提高钢材的纯净度，有利于提高钢材品质、改善钢材性能和延长钢材使用寿命，是“十二五”钢铁产品重要的发展方向。而研究开发高效、低成本、稳定生产高洁净钢的生产工艺将是今后炼钢技术发展的重点。精炼是提高钢水纯净度的重要手段。为使钢水达到洁净，必须使钢水深度除杂，而除杂的前提是必须对钢水进行强吹氧，氧化提纯，使钢中的杂质氧化成渣上浮，但这会造成钢水中的氧含量升高，故须对钢水进行脱氧处理。目前，常见的脱氧物质为铝、钙、镁、硅、锰等；若采用钙脱氧则成本过高，若采用镁脱氧则易产生事故隐患，而采用硅、锰等物质脱氧则效果不理想，而单纯采用纯铝脱氧则不利于钢水中杂质的吸附、去除。炼钢工序中的关键技术和难关是钢水深度除杂产物和炉渣夹杂物的处理。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种高钙铝渣球，在冶炼低碳钢时出钢过程中加入一定量高钙铝渣球可大大提高钢水中的酸溶铝比例，降低氧化铁和氧化锰的含量，提高钢水的洁净度；高钙铝渣球，脱氧效果较好、钢渣流动性有所改善，满足精炼工艺渣改制要求，同时可以降低生产成本。

为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种高钙铝渣球，它含有金属铝(Al)、氧化铝(Al₂O3)、二氧化硅(SiO₂)、氟化钙(CaF₂)、氧化钙(CaO)、水(H₂O)及不可避免的其它杂质，其特征在于，它的组分含量按重量份数是：金属铝48～52份、氧化铝9～9.9份、二氧化硅4～5份、氟化钙5～10份、氧化钙20～24.9份、水0.2～0.5份。

优选地，其粒度为10～50mm。

优选地，它还包括硼化钙(CaB₆)，其重量份数为5～10份。

本发明的另一目的在于提供上述高钙铝渣球的制备方法。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

一种上述所述的高钙铝渣球的制备方法，其制备方法如下：

(1)将原料按上述比例投入强制搅拌机中混合均匀后，再加入重量份数为0.1份的玻璃水粘结剂混合均匀；

(2)将混合好的粉末加入高压造粒机压制成预定的粒度，即可制成上述高钙铝渣球。

本发明的有益效果：

(1)精炼时加入本发明所述的高钙铝渣球，对钢水进行合金化处理和改善精炼处理时钢渣性状，有利于夹杂物的吸附并去除，降低成品全氧含量，有害杂质含量极低的钢包渣改质高钙铝渣球，它含有金属铝、三氧化二铝、碳酸钙、氧化钙，特别适用于冶炼低碳纯净钢和超低碳纯净钢；

(2)转炉出钢时加入本发明所述的高钙铝渣球，可形成共熔物，降低钢渣的熔点，可改善钢渣的流动性，这是由于氧化铝和氧化钙可以形成共聚物12CaO·7Al₂O₃，氧化铝的熔点为2045℃、氧化钙的熔点为2572℃，而共聚物12CaO·7Al₂O₃的共熔点为1450℃；此外，氟化钙的熔点为2572℃，氟化钙和氧化铝也可以形成简单的共熔二元系，共熔点为1290℃；

(3)加入本发明所述的高钙铝渣球可以改善钢渣中吸附氧化铝的性能，这是由于氧化铝和氧化钙可以形成共聚物12CaO·7Al₂O₃，本发明所述的高钙铝渣球中含有氧化钙，钢水中含有少量的氧化铝，在钢水和钢渣的接触面时，氧化铝会结合氧化钙形成12CaO·7Al₂O₃，而钢水和钢渣的接触面中的氧化铝的浓度降低，钢水中的氧化铝会运动到钢水和钢渣的接触面再次和氧化钙形成12CaO·7Al₂O₃，进而降低了钢水中的氧化铝含量；

(4)钢水表面铺展保温性优良；

(5)进而，可以释放钢渣中金属铁、金属锰等进入钢水中，提高了冶炼纯净钢的产率，进而降低了生产成本；

(6)加入本发明所述的高钙铝渣球降低氧化铁和氧化锰的含量，提高酸溶铝的比例；

(7)可以防止钢水中铝被炉渣氧化造成连铸浇注水口结瘤的发生；

(8)此外，硼化钙除氧效果也不错；除此之外，由于高钙铝渣球在运输过程中受到外力容易破碎，加入硼化钙可以增强高钙铝渣球的强度，使其在运输过程中不易破碎；

(9)原料普通、易得，成球工艺简单、可靠，不存在成分偏析波动，投加工艺方便，制作工艺简单；

(10)采用此方法加工而成的高钙铝渣球还有少量水，水分含量多时，高钙铝渣球加入钢水中时会产生爆腾现象；水分含量低时，导致生成铝酸钙的量不足，铝酸钙可以脱去钢水中的硫、氧等不纯物，降低钢中的有害元素及杂质的含量。

附图说明

图1为未加入高钙铝渣球的钢渣面情况；

图2为加入高钙铝渣球的钢渣面情况。

具体实施方式

实施例一：

表1实施例一的高钙铝渣球中成分的质量含量(Kg)

Al	Al2O3	SiO2	CaF2	CaO	H2O
						50	9.0	4.2	7	22	0.4

实施例二：

表2实施例二的高钙铝渣球中成分的质量含量(Kg)

Al	Al2O3	SiO2	CaF2	CaO	H2O
						50	9.9	5.0	7.5	20	0.2

实施例三：

表3实施例三的高钙铝渣球中成分的的质量含量(Kg)

Al	Al2O3	SiO2	CaF2	CaO	H2O
						48	9.5	4.7	10	24	0.5

实施例四：

表4实施例四的高钙铝渣球中成分的的质量含量(Kg)

Al	Al2O3	SiO2	CaF2	CaO	H2O
						48	9.5	4.7	10	24	0.5

实施例五：

表5实施例五的高钙铝渣球中成分的的质量含量(Kg)

Al	Al2O3	SiO2	CaF2	CaO	H2O	CaB6
							50	9.0	4.2	5	22	0.4	2

对比例一：

表6对比例的高钙铝渣球中成分的的质量含量(Kg)

Al	Al2O3	SiO2	CaO	H2O	CaB6
						50	9.0	4.2	22	0.4	7

冶炼时，加入实施例一至五和对比例一的高钙铝渣球和未加入高钙铝渣球(对比例二)时的钢渣和钢水的成分情况(见表7)，在冶炼时，未加入高钙铝渣球，造成钢水中不理想的酸熔铝比为0.72，钢渣中FeO+MnO的含量为20.38％，经多次实验连铸后期涨棒严重，其中浇注正常炉次占48％，轻微涨棒炉次占22％，涨棒严重炉次占29％；在冶炼时，加入高钙铝渣球，大大改善了酸溶铝比和FeO+MnO的含量，浇注情况明显改善，经多次实验浇注正常炉次占61％，轻微涨棒炉次占36％，涨棒严重炉次占3％。并且由表7中的实验数据可以看出，实施例五中的钢水具有最理想的酸熔铝比为0.96和钢渣中FeO+MnO的含量也最低。由实施例五的实验数据和实施例一至四以及对比例一的实验数据相比较，可以看出氟化钙和硼化钙具有协同作用。

表7冶炼时，加入实施例一至五的高钙铝渣球和未加入高钙铝渣球时的钢渣和钢水的成分情况(重量百分数)

其中，Als代表酸溶铝，Alt代表酸不溶铝，Als/Alt代表酸溶铝比。

进一步地，以实施例一为例，研究高钙铝渣球加入量对钢渣成份含量的影响(见表8)。从实验数据可以看出，高钙铝渣球，脱氧效果较好。

表8高钙铝渣球加入量对钢渣成份的影响(重量百分数)

参照图1、图2所示，进一步地，从改善钢渣流动效果分析，由于未加入高钙铝渣球时钢渣中Al₂O₃太高，流动性较差，加入高钙铝渣球后，炉渣CaO/Al₂O₃调整效果虽然不太不明显，但从实际冶炼过程炉渣流动性看，炉渣流动性有所改善。

综上所述，在冶炼低碳钢时出钢过程中加入一定量高钙铝渣球可大大提高钢水中的酸溶铝比例，降低氧化铁和氧化锰的含量，提高钢水的洁净度；高钙铝渣球，脱氧效果较好、钢渣流动性有所改善，满足精炼工艺渣改制要求，同时可以降低生产成本。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高钙铝渣球，它含有金属铝(Al)、氧化铝(Al₂O3)、二氧化硅(SiO₂)、氟化钙(CaF₂)、氧化钙(CaO)、水(H₂O)及不可避免的其它杂质，其特征在于，它的组分含量按重量份数是：金属铝48～52份、氧化铝9～9.9份、二氧化硅4～5份、氟化钙5～10份、氧化钙20～24.9份、水0.2～0.5份。

2.根据权利要求1所述的高钙铝渣球，其特征在于，其粒度为10～50mm。

3.根据权利要求1所述的高钙铝渣球，其特征在于，它还包括硼化钙(CaB₆)，其重量份数为5～10份。

4.一种如权利要求1至3中任一项所述的高钙铝渣球的制备方法，其特征在于，其制备方法如下：

(1)将原料按上述比例投入强制搅拌机中混合均匀后，再加入重量份数为0.1份的玻璃水粘结剂混合均匀；

(2)将混合好的粉末加入高压造粒机压制成预定的粒度，即可制成上述高钙铝渣球。