CN105624365B - 一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂及其制备方法，属于钢水炉外精炼工艺技术领域。本发明的复合精炼剂是以碱土金属氧化物粉末、碱土金属碳酸盐粉末和自还原用还原剂为主要原料，按照一定配比混合后，通过添加适当的粘结剂压制成球而成的。本发明的复合钢水精炼剂在LF或RH、VD精炼站加入钢包后，在大于1500℃钢水温度精炼、真空和还原气氛下，精炼剂中的碱土金属氧化物被自还原用还原剂部分还原，还原出的Ca、Mg、Ba能够有效脱除钢包顶渣中的氧，为后续脱硫提供动力学条件，对钢水具有深脱[O]、[S]作用，而无需外加Al对钢包顶渣进行脱氧，使生产工艺明显简化，操作简单，大大降低了生产成本。

Description

一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂及其制备方法
技术领域
本发明属于钢水炉外精炼工艺技术领域，更具体地说，涉及一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着我国钢铁工业生产技术和装备水平不断提高，一些特大型钢铁企业已达世界先进水平，从而带动了品种结构的进一步优化，板带比明显提高，优质纯净钢的产量也大幅提升。高质量钢水精炼工艺、高效率连铸生产技术、充分发挥轧机物理冶金能力是目前先进钢铁企业在高效率、高质量、低成本生产控制中采用的关键技术。其中，作为提高钢材质量、优化产品结构的重要措施之一，炉外精炼技术越来越为钢铁企业所重视，精炼剂在钢水精炼中的作用也越来越突出，对其要求也向多功能、高效率、纯净化方向发展。
高品质优质钢对生产过程要求较高，尤其重视钢水的内在质量，这就要求精炼工艺须遵循纯净钢生产原则。一是要求钢的纯净度较高，成份控制准确、稳定、波动小；二是精炼过程中须有高的脱硫效率，增硅、碳、氮尽可能低；三是对钢水中夹杂物要有良好的吸附和改质作用；四是连铸生产顺行，铸坯质量好，力求获得无缺陷铸坯。
目前，国内生产高纯净钢主要借助于提升技术装备或优化工艺，如：采用铁水预处理-转炉自动化冶炼-LF精炼-RH或VD工艺和精炼喂线对钢水进行处理，研究高效、适用于优钢生产工艺，且具有脱氧、脱硫和夹杂物变性处理功效的多功能精炼渣等手段。通过优化工艺和提升设备装备水平，虽然能大幅度提高钢质，并具备生产高品质优质钢的能力，但同时也面临着会带来铁水脱硫后的渣处理、铁损及工艺流程拉长，钢水温降大需进行温度补偿及生产成本增加等一系列问题，显然不利于当前钢市低迷、价格竞争激烈、企业普遍处于亏损的局面。钢水精炼喂线技术的推广应用，虽然在一定程度上解决了上述问题，但也存在合金元素收得率受钢水冶炼条件影响较大，喂线品种和数量受到严格限制的不足，同时采用喂线精炼处理钢水也大大增加了钢铁生产成本。
二十一世纪中后期，国内钢厂开始研究脱氧、脱硫复合功能合金及能够适用于优钢生产工艺，且具有高效脱氧、脱硫和夹杂物变性处理功效的多功能精炼渣，在优化提升工艺装备的前提下，不仅使优质钢生产成本得到进一步降低，而且还借助于多功能复合合金和精炼渣系使得生产超低硫、氧、氮、氢和低杂质含量的纯净钢成为可能。随着低熔点，粘度、流动性好，能快速成渣的CaO·Al2O3预熔精炼渣的研究开发成功与广泛应用，并配合CaSi、MgAl、CaAlSi、CaBaAlSi等复合多功能脱氧合金的共同使用，其形成的CaO-Al2O3-SiO2-MgO-Fe2O3或CaO-Al2O3-SiO2-BaO-Fe2O3等多元渣系，使深度脱[S]、[O]及夹杂物变性处理，净化钢水，提高钢水纯净度的功能得以实现。但根据钢水及渣脱硫的动力学反应条件，必须同时对钢水、钢包顶渣进行沉淀脱氧和扩散脱氧，上述精炼渣系才具有较高的脱硫效率。一般扩散脱氧均采用活波金属Al、Ca、Ba等单质合金或复合合金，但由于Ca、Ba单质较活泼，在自然界不易存在，且Ca、Ba单质及其复合合金价格高，因此一般采用金属Al进行扩散脱氧。而采用金属铝和含铝的复合合金脱氧后的产物Al2O3在钢水中属高熔点、絮状夹杂物，对钢质影响较大，同时使钢水可浇性变差，影响连铸生产。在终脱氧以金属铝或含铝复合合金为主的钢种生产时，如果未解决上述问题，则必须在钢水精炼站采用喂钙线对钢水进行变性处理，或者使用CaSi、CaAl、CaBaSi等合金对钢水进行变性处理，从而大幅度增加了生产成本。
经检索，中国专利申请号：200810012379.2，申请日为：2008年7月17日的发明专利公开了一种用于炉外精炼脱硫、去除细小夹杂物的粉剂添加剂及其制法，该申请案的粉剂添加剂由低熔点预熔渣粉剂、氟化钙、碳酸钙或碳酸镁或碳酸钙和碳酸镁的混合物、氧化钙或氧化镁或氧化钙与氧化镁的混合物和粘结剂经制备而成。采用该申请案的粉剂添加剂在一定程度上能够实现钢水快速精炼脱硫，并对钢液中的夹杂物进行有效去除，但该申请案的粉剂添加剂对钢水不能进行有效脱氧，难以满足现代优钢生产对多功能精炼剂的需求，且需要额外添加低熔点预熔渣粉剂才能够实现夹杂物的有效去除。此外，该申请案也不可避免的需要同时对钢包顶渣进行沉淀脱氧和扩散脱氧，才能保证粉剂添加剂的脱硫效果，导致优钢生产工艺较复杂，成本较高。
发明内容
1.发明要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中通过预熔精炼渣与复合合金的配合使用来生产纯净钢时，必须同时采用金属铝或含铝的复合合金对钢水、钢包顶渣进行沉淀脱氧和扩散脱氧，从而使生产工艺复杂化，且脱氧后的产物Al2O3对钢质影响较大，钢水可浇性变差，增加了后续处理工序的复杂性和成本的不足，提供了一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂及其制备方法。使用本发明的碱土金属氧化物复合钢水精炼剂可以有效脱除钢水中的[S]和[O]，且使用时无需采用金属铝或含铝的复合合金预先对钢水、钢包顶渣进行沉淀脱氧和扩散脱氧，使生产工艺明显简化，操作简单，大大降低了生产成本。
2.技术方案
为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：
其一，本发明的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，该精炼剂是由碱土金属氧化物粉末、碱土金属碳酸盐粉末、还原剂及粘结剂制成的。
更进一步地，所述碱土金属氧化物及碱土金属碳酸盐粉末组成的混合物A与还原剂的质量比例为70-90％：10-30％，且碱土金属氧化物与碱土金属碳酸盐的质量分别为混合物A总质量的80-97％、3-20％。
更进一步地，所述的碱土金属氧化物由CaO、MgO和BaO按照如下质量配比组成：CaO65-80％、MgO10-20％、BaO10-15％；所述的碱土金属碳酸盐选自CaCO3、MgCO3和BaCO3粉末中的至少一种。
更进一步地，所述的还原剂由FeSi合金粉末与AD粉按照如下质量百分比组成：25-50％FeSi合金粉末、50-75％AD粉。
其二，本发明的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其步骤为：
步骤一、将碱土金属氧化物粉末与碱土金属碳酸盐粉末进行粉碎后按照质量百分比分别为80-97％、3-20％进行搅拌混合均匀，形成混合物A；
步骤二、将FeSi合金粉末与AD粉按照质量百分比分别为25-50％、50-75％进行搅拌混合均匀，形成还原剂混合物；
步骤三、将混合物A与还原剂混合物按照质量百分比分别为70-90％、10-30％进行搅拌混合均匀，然后加入有机粘结剂干压成球。
更进一步地，所述的碱土金属氧化物由CaO、MgO和BaO按照如下质量配比组成：CaO65-80％、MgO10-20％、BaO10-15％；所述的碱土金属碳酸盐选自CaCO3、MgCO3和BaCO3粉末中的至少一种。
更进一步地，步骤三中的有机粘结剂选用淀粉、废纸浆粉或复合纤维素等，且粘结剂的添加量为碱土金属氧化物、碱土金属碳酸盐及还原剂总质量的1-3％。
更进一步地，步骤一种碱土金属氧化物粉末与碱土金属碳酸盐粉末粉碎后的粒度均为600-800目，步骤二中FeSi合金粉末的粒度为180-200目，AD粉在使用之前进行脱氮处理。
更进一步地，所述FeSi合金粉末中FeSi的质量分数≧75％，AD粉中Al的质量分数≧50％；所述CaO粉末中CaO的质量分数≧85％，MgO粉末中MgO的质量分数≧70％，BaO粉末中BaO的质量分数≧60％；所述CaCO3粉末中CaCO3的质量分数≧95％，MgCO3粉末中MgCO3的质量分数≧90％；BaCO3粉末中BaCO3的质量分数≧80％。
更进一步地，步骤三中干压成球后所得精炼剂的粒度为25-50mm。
3.有益效果
采用本发明提供的技术方案，与现有技术相比，具有如下显著效果：
(1)本发明的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，是由碱土金属氧化物粉末、碱土金属碳酸盐粉末、还原剂及粘结剂按照一定的质量配比制成的。将本发明的精炼剂在LF钢包精炼炉加入钢水中时，由于精炼剂中含有Si、Al强还原剂，在钢包精炼强还原环境下，精炼剂中的Si、Al及精炼还原气氛能够借助钢水的高温环境，将碱土金属氧化物中的Ca、Mg、Ba部分还原出来，这些自还原出的Ca、Mg、Ba能够有效脱除钢包顶渣中的氧，为后续脱硫提供动力学条件，有助于保证精炼剂的脱硫效果，使精炼渣同时具备了能将钢水及渣中的[S]、[O]进行深度脱除的功能，而不需外加Al对钢包顶渣进行脱氧，大大简化了工艺流程，其脱氧产物CaO、MgO、BaO也不像采用Al脱氧后得到的Al2O3那样会对钢质产生危害，导致影响钢水浇铸，而AD粉中的Al也易于与MgO、BaO结合，进一步防止了Al2O3对钢水质量的影响，因此可有效避免通过另加入其它合金或喂钙线对钢中夹杂物Al2O3进行变性处理，大幅度降低了钢水精炼成本。
(2)本发明的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，其还原生成的Ca、Ba同时也对钢中A2O3、TiO2等高熔点脆性夹杂物具有球化变形处理功能，从而可减少喂钙线处理量100-200m，且生成的液态夹杂物熔点低，易于上浮被高碱度渣所吸收，进而提高了钢质，改善了钢水的可浇性，不仅解决了复合合金与精炼渣配合使用带来的不足，而且可降低优质钢生产成本5-8元/t，能够广泛用于含铝镇静钢及优质钢的生产。此外，精炼剂中自还原出的Ca、Mg、Ba金属对钢包顶渣中氧进行脱除后的脱氧产物CaO、MgO、BaO可与钢包渣结合形成高碱度的、脱硫效率高的CaO-Al2O3-SiO2-MgO-Fe2O3或CaO-Al2O3-SiO2-BaO-Fe2O3等多元渣系，所得精炼渣对钢中夹杂物具有良好的吸附作用，在LF钢包底吹氩气等搅拌作用下，有利于渣与钢液界面脱[O]、[S]动力学反应及夹杂物上浮，从而有利于夹杂物的排出，降低夹杂物对钢水质量的影响。本发明的精炼剂中通过MgO的添加同时能够改善钢包渣的流动性，进一步提高脱硫效率，并减少渣对钢包钢衬的侵蚀，提高钢包包衬的使用寿命。
(3)本发明的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，由于添加有一定量的碱土金属碳酸盐粉末，一方面这些碳酸盐粉末能够迅速分解，其分解出的CO2气体对钢水具有强烈的搅拌作用，从而有利于加速CaO、MgO、BaO碱土金属氧化物中Ca、Mg、Ba金属的还原效率，且可提高精炼埋弧发泡造渣效果，提高渣脱氧、脱硫的效率；另一方面这些碳酸盐粉末分解产生的CaO、MgO、BaO可进一步提高精炼剂的脱氧、脱硫及夹杂物变性处理的能力。
(4)本发明的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，其碱土金属氧化物选用CaO、MgO、和BaO三种物质的混合，特别是CaO与BaO的配合使用，大大提高了精炼剂的脱硫能力，其脱硫效果比单独使用CaO或BaO时要高10-20％。
(5)本发明的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，通过碱土金属氧化物、碱土金属碳酸盐及还原剂的配合使用，并对各物质的组分及配比进行了优化设计，从而显著提高了精炼剂的脱氧、脱硫及夹杂物变性处理能力，在钢水精炼过程中只需一步即可同时解决多个问题，能够有效避免Al2O3对钢质的影响，减少了后续的喂钙线量。
(6)本发明的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，先将碱土金属氧化物粉末与碱土金属碳酸盐粉末搅拌混合均匀，形成混合物A，再将两种还原剂FeSi合金粉末与AD粉混合均匀，最后将混合物A与还原剂混合物混合均匀后通过粘结剂干压成球，从而可以有效保证各组分的充分混合均匀，有利于反应的充分、均匀进行，且通过上述混合工艺的优化有利于使不同组分之间的协同作用得到更好地发挥。
(7)本发明的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，选用淀粉、废纸浆粉或复合纤维素作为有机粘接剂，在钢水温度下，其燃烧产生的二氧化碳挥发后，不会存在于钢水中污染钢水，从而减少了粘接剂对钢水的污染，保证了钢水精炼的纯度。
具体实施方式
为进一步了解本发明的内容，下面结合实施例对本发明作进一步的描述。
实施例1
本实施例的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，该精炼剂是由碱土金属氧化物粉末、碱土金属碳酸盐粉末、还原剂及粘结剂制成的。其中，所述的碱土金属氧化物由CaO、MgO和BaO按照如下质量配比组成：CaO 65％、MgO 20％、BaO 15％；所述的碱土金属碳酸盐选用CaCO3、MgCO3和BaCO3粉末的混合物；所述的还原剂由FeSi合金粉末与AD粉按照如下质量百分比组成：32％FeSi合金粉末、68％AD粉。所述碱土金属氧化物及碱土金属碳酸盐粉末组成的混合物A与还原剂的质量百分比分别为83％、17％，且碱土金属氧化物与碱土金属碳酸盐的质量分别为混合物A总质量的90.5％、9.5％。
针对现有钢水精炼采用复合合金脱氧方式及使用精炼造渣工艺存在的不足，本实施例选用Ca、Mg、Ba的氧化物作为原料，价格低廉，成本较低。由于本实施例的精炼剂中含有Si、Al强还原剂，在LF钢包精炼炉将其加入钢水中时，在钢包精炼强还原环境下，精炼剂中的Si、Al及精炼还原气氛能够借助钢水的高温环境，将碱土金属氧化物中的Ca、Mg、Ba部分还原出来。这些自还原出的Ca、Mg、Ba一方面能够有效脱除钢包顶渣中的氧，为后续脱硫提供动力学条件，有助于保证精炼剂的脱硫效果，使精炼渣同时具备了能将钢水及渣中的[S]、[O]进行深度脱除的功能，而不需额外加Al对钢包顶渣进行脱氧，大大简化了工艺流程；另一方面还原生成的Ca、Ba对钢中A2O3、TiO2等高熔点脆性夹杂物同时也具有球化变形处理功能，从而可减少喂线处理量100-200m或不用CaSi、CaAl、CaBaSi等合金对钢水进行变形处理，且生成的液态夹杂物熔点低，易于上浮被高碱度渣所吸收，进而提高了钢质，改善了钢水的可浇性，不仅解决了复合合金与精炼渣配合使用带来的不足，而且可降低优质钢生产成本5-8元/t，能够广泛用于含铝镇静钢及优质钢的生产。
本实施例的精炼剂中自还原出的Ca、Mg、Ba金属对钢包顶渣中氧进行脱除后的脱氧产物CaO、MgO、BaO也不像采用Al脱氧后得到的Al2O3那样会对钢质产生危害，导致影响钢水浇铸，其产生的脱氧产物CaO、MgO、BaO及复合精炼剂中未被还原的CaO、MgO、BaO在AD粉中低熔点成份的助熔作用下，形成的高碱度渣系，具有较低的熔点、粘度，渣流动性好，可与钢包渣结合形成高碱度的、脱硫效率高的CaO-Al2O3-SiO2-MgO-Fe2O3或CaO-Al2O3-SiO2-BaO-Fe2O3等多元渣系，所得精炼渣对钢中夹杂物具有良好的吸附作用，在LF钢包底吹氩气及复合精炼剂中碳酸盐分解的二氧化碳强烈搅拌作用下，有利于渣与钢液界面脱[O]、[S]动力学反应及夹杂物上浮，从而有利于夹杂物的排出，降低夹杂物对钢水质量的影响。而AD粉中的Al也易于与MgO、BaO结合，进一步防止了Al2O3对钢水质量的影响，因此可有效避免通过另加入其它合金或喂钙线对钢中夹杂物Al2O3进行变性处理，大幅度降低了钢水精炼成本。此外，精炼剂中添加的MgO同时也能够有效改善钢包渣的流动性，进一步提高脱硫效率，并减少渣对钢包钢衬的侵蚀，提高钢包包衬的使用寿命。
此外，本实施例的精炼剂中含有的碱土金属碳酸盐粉末，一方面能够迅速分解，产生的CO2气体对钢水具有强烈的搅拌作用，从而有利于加速CaO、MgO、BaO碱土金属氧化物中Ca、Mg、Ba金属的还原效率，并提高精炼埋弧发泡造渣效果，提高渣脱氧、脱硫的效率；另一方面这些碳酸盐粉末分解产生的CaO、MgO、BaO也可进一步提高精炼剂的脱氧、脱硫及夹杂物变性处理的能力。
本实施例中，所用FeSi合金粉末中FeSi的质量分数≧75％，AD粉中Al的质量分数≧50％；所述CaO粉末中CaO的质量分数≧85％，MgO粉末中MgO的质量分数≧70％，BaO粉末中BaO的质量分数≧60％；所述CaCO3粉末中CaCO3的质量分数≧95％，MgCO3粉末中MgCO3的质量分数≧90％；BaCO3粉末中BaCO3的质量分数≧80％。上述粉末的使用一方面能够满足精炼剂使用效果的需求，保证具有较高的脱氧、脱硫及夹杂物变性处理能力，另一方面还能够满足钢水精炼领域对生产成本的要求。
本实施例的上述碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其步骤为：
步骤一、采用气流式超细粉碎机将碱土金属氧化物粉末CaO、MgO和BaO粉碎成600目超细粉，并按以下比例搅拌混合均匀：CaO 65％、MgO 20％、BaO 15％。将碱土金属碳酸盐粉末CaCO3、MgCO3和BaCO3粉碎成600目超细粉，并采用强力搅拌机将碱土金属氧化物粉末与碱土金属碳酸盐粉末按照质量百分比分别为90.5％和9.5％进行充分混匀，形成混合物A，备用。
本实施例的碱土金属氧化物选用CaO、MgO、和BaO三种物质的混合，特别是CaO与BaO的配合使用，并通过大量的实验对各组分的配比进行优化设计，从而大大提高了精炼剂的脱硫能力，其脱硫效果比单独使用等量CaO或BaO时要高10-20％。通过将上述碱土金属氧化物和碱土金属碳酸盐粉末进行粉碎，并合理控制其粒径尺寸，从而有利于碱土金属氧化物与精炼还原气氛及精炼剂中加入的自身还原剂Si、Al充分发生还原反应，提高了碱土金属氧化物还原成Ca、Mg、Ba的金属收得率，从而能够保证钢水中[S]、[O]的深度脱除，同时也能够防止粉末粒径过小时反应过快，钢水中[S]、[O]脱除不充分。
步骤二、将FeSi合金粉末粉碎成200目细粉后，与含铝量为50％的经脱氮处理后的AD粉按照质量百分比分别为32％、68％进行搅拌混合均匀，形成还原剂混合物，备用。
步骤三、将得到的混合物A与还原剂混合物按照质量百分比为83％：17％采用强力搅拌机进行搅拌混合均匀，然后加入混合物A与还原剂混合物总质量1％的有机粘结剂，干压成球，所得精炼剂的平均粒度为50mm。本实施例的粘结剂选用淀粉，在钢水温度下，其燃烧产生的二氧化碳挥发后，不会存在于钢水中污染钢水，从而减少了粘接剂对钢水的污染，保证了钢水精炼的纯度。通过对粘结剂的添加量进行有效控制，从而能够保证精炼剂中各组分的结合强度，避免刚加入钢水中即发生粉化，熔化过快，从而导致各组分不能有效反应，影响精炼剂的使用效果。
本实施例通过碱土金属氧化物、碱土金属碳酸盐及还原剂的配合使用，并对各物质的组分及配比进行了优化设计，从而显著提高了精炼剂的脱氧、脱硫及夹杂物变性处理能力，在钢水精炼过程中只需一步即可同时解决多个问题，能够有效避免Al2O3对钢质的影响，减少了后续的喂钙线量。此外，发明人经过大量实验研究，结合精炼剂的脱氧、脱硫机理，对精炼剂的制备工艺进行了优化设计，尤其是通过对各组分混合工艺的设计，从而可以有效保证各组分的充分混合均匀，有利于反应的充分、均匀进行，且同时有利于使不同组分之间的协同作用得到更好地发挥。
生产含铝镇静钢时，进站温度控制在1550℃以上，在LF炉精炼时，按4.0kg/t加入本实施例的精炼剂，并加大吹氩搅拌强度，精炼出站时，减少喂钙线处理量200m，经检测出站钢水中[S]、[O]可分别达到0.005％、25ppm以下，钢水可浇性良好，其低倍及金相组织满足要求，可综合降低精炼成本7.86元/t。
实施例2
本实施例的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，该精炼剂是由碱土金属氧化物粉末、碱土金属碳酸盐粉末、还原剂及粘结剂制成的。其中，所述的碱土金属氧化物由CaO、MgO和BaO按照如下质量配比组成：CaO 75％、MgO 12％、BaO 13％；所述的碱土金属碳酸盐选用CaCO3粉末；所述的还原剂由FeSi合金粉末与AD粉按照如下质量百分比组成：31％FeSi合金粉末、69％AD粉。所述碱土金属氧化物及碱土金属碳酸盐粉末组成的混合物A与还原剂的质量百分比分别为70.5％、29.5％，且碱土金属氧化物与碱土金属碳酸盐的质量分别为混合物A总质量的85％、15％。
本实施例的上述碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其步骤为：
步骤一、采用气流式超细粉碎机将碱土金属氧化物粉末CaO、MgO和BaO粉碎成650目超细粉，并按以下比例搅拌混合均匀：CaO 75％、MgO 12％、BaO 13％；将碱土金属碳酸盐粉末CaCO3粉碎成650目超细粉，并采用强力搅拌机将碱土金属氧化物粉末与CaCO3粉末按照质量百分比分别为85％、15％进行充分混匀，形成混合物A，备用。
步骤二、将FeSi合金粉末粉碎成180目细粉后，与含铝量为50％的经脱氮处理后的AD粉按照质量百分比分别为31％、69％进行搅拌混合均匀，形成还原剂混合物，备用。
步骤三、将得到的混合物A与还原剂混合物按照质量百分比为70.5％：29.5％采用强力搅拌机进行搅拌混合均匀，然后加入混合物A与还原剂混合物总质量3％的废纸浆粉作为有机粘结剂，干压成球，所得精炼剂的平均粒度为40mm。
生产IF钢时，进站温度控制在1560℃以上，在LF炉精炼时，按5.5kg/t加入本实施例的精炼剂，加大吹氩搅拌强度，精炼出站时，减少喂钙线处理量135m，出站钢水中[S]、[O]可分别达到0.005％、15ppm以下，钢水可浇性良好，低倍及金相组织满足要求，综合降低精炼成本5.75元/t。
实施例3
本实施例的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，该精炼剂是由碱土金属氧化物粉末、碱土金属碳酸盐粉末、还原剂及粘结剂按照一定的质量配比制成的。其中，所述的碱土金属氧化物由CaO、MgO和BaO按照如下质量配比组成：CaO 80％、MgO 10％、BaO 10％；所述的碱土金属碳酸盐选用MgCO3和BaCO3粉末的混合物；所述的还原剂由FeSi合金粉末与AD粉按照如下质量百分比组成：25％FeSi合金粉末、75％AD粉。所述碱土金属氧化物及碱土金属碳酸盐粉末组成的混合物A与还原剂的质量百分比分别为78％、22％，且碱土金属氧化物与碱土金属碳酸盐的质量分别为混合物A总质量的80％、20％。
本实施例的上述碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其步骤为：
步骤一、采用气流式超细粉碎机将碱土金属氧化物粉末CaO、MgO和BaO粉碎成800目超细粉，并按以下比例搅拌混合均匀形成混合物A：CaO 80％、MgO 10％、BaO 10％；将碱土金属碳酸盐粉末MgCO3和BaCO3粉碎成800目超细粉，并采用强力搅拌机将混合物A与碱土金属碳酸盐粉末按照质量百分比分别为80％和20％进行充分混匀，备用。
步骤二、将FeSi合金粉末粉碎成200目细粉后，与含铝量为50％的经脱氮处理后的AD粉按照质量百分比分别为25％、75％进行搅拌混合均匀，形成还原剂混合物，备用。
步骤三、将得到的混合物A与还原剂混合物按照质量百分比为78％：22％采用强力搅拌机进行搅拌混合均匀，然后加入混合物A与还原剂混合物总质量2％的复合纤维素作为有机粘结剂，干压成球，所得精炼剂的平均粒度为25mm。
生产高级别管线钢时，进站温度控制在1560℃以上，在LF炉精炼时，按5.5kg/t加入，加大吹氩搅拌强度，精炼出站时，减少喂钙线处理量145m，出站钢水中[S]、[O]可分别达到0.005％、10ppm以下，钢水可浇性良好，低倍及金相组织满足要求，综合降低精炼成本5.91元/t。
实施例4
本实施例的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，该精炼剂是由碱土金属氧化物粉末、碱土金属碳酸盐粉末、还原剂及粘结剂按照一定的质量配比制成的。其中，所述的碱土金属氧化物由CaO、MgO和BaO按照如下质量配比组成：CaO 70％、MgO 15％、BaO 15％；所述的碱土金属碳酸盐选用BaCO3粉末；所述的还原剂由FeSi合金粉末与AD粉按照如下质量百分比组成：50％FeSi合金粉末、50％AD粉。所述碱土金属氧化物及碱土金属碳酸盐粉末组成的混合物A与还原剂的质量百分比分别为90％、10％，且碱土金属氧化物与碱土金属碳酸盐的质量分别为混合物A总质量的97％、3％。
本实施例的上述碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其步骤为：
步骤一、采用气流式超细粉碎机将碱土金属氧化物粉末CaO、MgO和BaO粉碎成600目超细粉，并按以下比例搅拌混合均匀形成混合物A：CaO 70％、MgO 15％、BaO 15％；将碱土金属碳酸盐粉末BaCO3粉碎成600目超细粉，并采用强力搅拌机将混合物A与碱土金属碳酸盐粉末按照质量百分比分别为97％和3％进行充分混匀，备用。
步骤二、将FeSi合金粉末粉碎成200目细粉后，与含铝量为50％的经脱氮处理后的AD粉按照质量百分比分别为50％、50％进行搅拌混合均匀，形成还原剂混合物，备用。
步骤三、将得到的混合物A与还原剂混合物按照质量百分比为90％：10％采用强力搅拌机进行搅拌混合均匀，然后加入混合物A与还原剂混合物总质量3％的淀粉作为有机粘结剂，干压成球，所得精炼剂的平均粒度为30mm。

Claims (8)

1.一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，其特征在于：该精炼剂是由碱土金属氧化物粉末、碱土金属碳酸盐粉末、还原剂及粘结剂制成的，所述碱土金属氧化物及碱土金属碳酸盐粉末组成的混合物A与还原剂的质量比例为70-90％：10-30％，且碱土金属氧化物与碱土金属碳酸盐的质量分别为混合物A总质量的80-97％、3-20％；所述的碱土金属氧化物由CaO、MgO和BaO按照如下质量配比组成：CaO 65-80％、MgO10-20％、BaO10-15％；所述的碱土金属碳酸盐选自CaCO3、MgCO3和BaCO3粉末中的至少一种。
2.根据权利要求1所述的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂，其特征在于：所述的还原剂由FeSi合金粉末与AD粉按照如下质量百分比组成：25-50％FeSi合金粉末、50-75％AD粉。
3.一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其特征在于：其步骤为：
步骤一、将碱土金属氧化物粉末与碱土金属碳酸盐粉末进行粉碎后按照质量百分比分别为80-97％、3-20％进行搅拌混合均匀，形成混合物A；
步骤二、将FeSi合金粉末与AD粉按照质量百分比分别为25-50％、50-75％进行搅拌混合均匀，形成还原剂混合物；
步骤三、将混合物A与还原剂混合物按照质量百分比分别为70-90％、10-30％进行搅拌混合均匀，然后加入有机粘结剂干压成球。
4.根据权利要求3所述的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其特征在于：所述的碱土金属氧化物由CaO、MgO和BaO按照如下质量配比组成：CaO65-80％、MgO10-20％、BaO10-15％；所述的碱土金属碳酸盐选自CaCO3、MgCO3和BaCO3粉末中的至少一种。
5.根据权利要求3所述的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其特征在于：步骤三中的有机粘结剂选用淀粉、废纸浆粉或复合纤维素，且粘结剂的添加量为碱土金属氧化物、碱土金属碳酸盐及还原剂总质量的1-3％。
6.根据权利要求3-5中任一项所述的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其特征在于：步骤一中碱土金属氧化物粉末与碱土金属碳酸盐粉末粉碎后的粒度均为600-800目，步骤二中FeSi合金粉末的粒度为180-200目，AD粉在使用之前进行脱氮处理。
7.根据权利要求6所述的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其特征在于：所述FeSi合金粉末中FeSi的质量分数≧75％，AD粉中Al的质量分数≧50％；所述CaO粉末中CaO的质量分数≧85％，MgO粉末中MgO的质量分数≧70％，BaO粉末中BaO的质量分数≧60％；所述CaCO3粉末中CaCO3的质量分数≧95％，MgCO3粉末中MgCO3的质量分数≧90％；BaCO3粉末中BaCO3的质量分数≧80％。
8.根据权利要求7所述的一种碱土金属氧化物复合钢水精炼剂的制备方法，其特征在于：步骤三中干压成球后所得精炼剂的粒度为25-50mm。
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CN109593914A (zh) * 2018-11-13 2019-04-09 西峡县耀辉冶金材料有限公司 一种环保无烟（酸性）钢水精炼剂制备方法
CN116445983A (zh) * 2023-04-17 2023-07-18 华北理工大学 一种Fe-Si/CaCO3材料及其制备方法和作为钢液精炼剂的应用

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1064085C (zh) * 1998-07-16 2001-04-04 江苏江南铁合金厂 钢水表面保温兼精炼剂及其制备方法
CN1142297C (zh) * 2001-09-11 2004-03-17 重庆工业高等专科学校 钢水复合精炼添加剂
CN1318611C (zh) * 2002-01-07 2007-05-30 张炼 冶金用复合精炼剂
CN101629224A (zh) * 2009-08-04 2010-01-20 重庆科健冶金材料有限公司 一种钢水脱氧改质剂
CN101993979B (zh) * 2009-08-10 2013-10-16 鞍钢股份有限公司 一种生产超低硫钢的预熔复合精炼渣
CN102071279B (zh) * 2010-12-21 2012-09-26 沈阳东大材料先进制备技术工程研究中心 一种转炉流程生产铝镇静钢用渣洗料及其制备方法
CN104498668B (zh) * 2014-11-28 2016-08-24 钢铁研究总院 一种复合球体形式的钢水净化剂及生产方法
CN105132630B (zh) * 2015-09-24 2017-09-15 河南通宇冶材集团有限公司 一种用于电炉、转炉的复合渣洗剂及其制备方法

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