CN109694940A - 一种钢渣改质用钢水脱氧剂及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种钢渣改质用钢水脱氧剂及其制造方法，铝45～55％，氢氧化钙12～20％，碳酸镁14～16％，铁9～35％；所述的脱氧剂粒度为20～50mm。原料使用铝锭、粒度3～8mm氢氧化钙和碳酸镁、粒度5～12mm工业纯铁铁块；先在熔池将铝锭熔化，再按照成品含量比加入氢氧化钙、碳酸镁和工业纯铁铁块，螺旋电磁搅拌电流150～250A，频率2.5～20Hz；将螺旋搅拌开到完全凝固为止，利用破碎机将脱氧剂破碎成粒度为20～50mm的小块，包装。

Description

一种钢渣改质用钢水脱氧剂及其制造方法

技术领域

本发明属于钢铁冶炼领域，特别涉及到一种钢水脱氧剂及其制造方法。

背景技术

脱氧工艺贯穿炼钢生产的始终，钢水脱氧的方式决定着钢材最终的质量。转炉炉后脱氧一般原则上采用含铝55％左右的铝铁或者铝锰铁等脱氧剂。含铝55％的铝铁无论从成分还是从密度上均可以满足脱氧要求。在出钢之后，往往在钢水表面铺上1.5～2.0kg/t钢的小粒石灰，这些小粒石灰既可以起到控制碱度的作用，又可以起到精炼渣料提前预热的作用。但是实际生产中，小粒石灰直接加在钢水表面，有时会造成成陀和不均，并未完全起到相应的作用，反而成陀还会造成精炼化渣时间过长，影响生产节奏。同时，常规工艺生产的脱氧剂很难保证合金均匀化。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是一种脱氧剂及其制造方法，该脱氧剂通过铁含量调整密度，通过铝起到了钢水脱氧的作用，又使氢氧化钙和碳酸镁在加入后被钢水预热、受热后分解形成精炼初期顶渣均匀浮到钢水表面，这样使氢氧化钙分解得到的石灰起到了一定的预熔作用，减少了精炼处理的周期，同时通过螺旋电磁搅拌制得的脱氧剂保证了均匀性。

本发明目的是通过下面的技术方案实现的：

一种钢渣改质用钢水脱氧剂，其特征在于按重量百分比为：铝45～55％，氢氧化钙12～20％，碳酸镁14～16％，铁9～35％；所述的脱氧剂粒度为20～50mm。

一种钢渣改质用钢水脱氧剂的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

1)原料使用铝锭、粒度3～8mm氢氧化钙和碳酸镁、粒度5～12mm工业纯铁铁块；

2)先在熔池将铝锭熔化，再按照成品含量比加入氢氧化钙、碳酸镁和工业纯铁铁块，螺旋电磁搅拌电流150～250A，频率2.5～20Hz；

3)将螺旋搅拌开到完全凝固为止，利用破碎机将脱氧剂破碎成粒度为20～50mm的小块，包装。

此工艺利用螺旋电磁搅拌将氢氧化钙和铁块搅入熔化后的铝液，制得的脱氧剂在钢水预熔脱氧剂中的氢氧化钙分解得到石灰，使其起到了提高碱度和提前化渣的作用，即减少了因为一次性的石灰加入带来的成陀和分布不均的问题，也利用钢水温度和周转的时间内对石灰长时间预热，缩短精炼化渣时间的效果；同时保证了脱氧剂合金均匀性。

附图说明

图1为本发明螺旋电磁搅拌装置示意图；

图2为传统电磁搅拌金属液流动轨迹主视图；

图3为图2的俯视图；

图4为图2的侧视图；

图5为本发明螺旋电磁搅拌金属液流动轨迹主视图；

图6为图5的俯视图；

图7为图5的侧视图；

其中：1螺旋电磁搅拌器，2感应炉内坩埚，3金属液。

具体实施方式

下面结合具体实施例进行说明：

如图1、5、6和7所示，螺旋电磁搅拌可以将不同密度、不同成份的金属熔体，或者金属熔体与固体颗粒混合在一起。由于螺旋电磁搅拌可以推动金属熔体在三维方向上流动，即熔体中不仅有周向的旋转流动，同时还存在垂直方向的流动，因而金属熔体或金属熔体与固体颗粒的混合物的成份会相对均匀，并且混合物的成份分布与密度的相关性大大降低，可以有效降低密度不同带来的成分不均。坩埚2中盛放有金属液3，在螺旋电磁搅拌器1的作用下，金属液3在周向流动的同时还具有上下、内外的流动。如图2、3和4所示，传统电磁搅拌时合金液3主要做环形运动，金属液3的内-外、上-下交换比较少。而采用螺旋电磁搅拌时，金属液3不仅具有周向运动，同时在径向和轴向的流动也被加剧，因而具有很好的搅拌效果，可以有效促进金属液3的同时凝固，降低铸锭中心缺陷，还可以减轻铸锭密度偏析程度。

实施例1：

脱氧剂的制备和使用：

(1)脱氧剂的组成成分为铝、氢氧化钙、碳酸镁和铁。其中，以脱氧剂的总重量为基准，铝含量为45～55重量％，氢氧化钙为12～14重量％，碳酸镁为14～16重量％，铁含量为9～35重量％。所述的脱氧剂粒度为30～50mm；

(2)脱氧剂制作原料使用铝锭、氢氧化钙3～8mm、工业纯铁铁块5～12mm。先在熔池将铝锭熔化，再按照成品含量比，即铝：氢氧化钙：碳酸镁：铁＝52：13：16：19的比例加入小粒石灰和工业纯铁铁块。螺旋电磁搅拌电流160A，频率3.5Hz；

(3)将螺旋搅拌开到完全凝固为止，利用鄂破机将脱氧剂破碎成粒度为30～50mm的小块，包装。

(4)产品用于转炉生产SPHC钢进行的炉后脱氧，脱氧剂从料斗添加，加入量为1.97kg/t 钢，之后补加盖罐石灰1.2kg/t钢。

脱氧剂的效果评价：

对制备好的脱氧剂进行化学分析，随机抽检样品，共抽检5个样品，化学成分见表1。可见各样本之间成分波动很小，成分波动都在0.3％以下。此外采用扫描电镜观察脱氧剂内部氢氧化钙细粉、碳酸镁细粉分布情况，证明二者在脱氧剂内部均匀分散，未见团聚现象。说明螺旋电磁搅拌确实可以保证合金成分均匀。

表1脱氧剂组分重量百分比(wt％)

组分	铝	氢氧化钙	碳酸镁	铁
					样本1	52.1	13.1	15.8	18.8
样本2	52.2	13.1	15.8	18.9
					样本3	52	13.2	15.9	19
样本4	51.9	13.1	16	18.9
					样本5	52	13.1	15.8	18.9

脱氧剂使用：

钢液目标化学成分为：各元素重量百分比为：C＝0.05％、Si＝0.02％、Mn＝0.15％、S<0.020 ％、P<0.020％，其于为Fe和少量杂质元素；转炉出钢量为130t，脱氧剂加入量为256.1kg，对比同浇次未使用该脱氧剂的20罐次平均值，LF炉加热时间缩短3.5min。

表2加热时间的变化情况

工艺	加热时间(min)
		同浇次未加该种脱氧剂罐次LF加热均值	16.6
加本发明脱氧剂后	13.1

实施例2：

脱氧剂的制备和使用：

(1)脱氧剂的组成成分为铝、氢氧化钙、碳酸镁和铁。其中，以脱氧剂的总重量为基准，铝含量为45～55重量％，氢氧化钙为12～14重量％，碳酸镁为14～16重量％，铁含量为9～35重量％。所述的脱氧剂粒度为30～50mm；

(2)脱氧剂制作原料使用铝锭、小粒石灰3～8mm、工业纯铁铁块5～12mm。先在熔池将铝锭熔化，再按照成品含量比，即铝：氢氧化钙：碳酸镁：铁＝53：13：14：20的比例加入小粒石灰和工业纯铁铁块。螺旋电磁搅拌电流165A，频率3.5Hz；

(3)将螺旋搅拌开到完全凝固为止，利用鄂破机将脱氧剂破碎成粒度为30～50mm的小块，包装。

(4)产品用于转炉生产SPHC钢进行的炉后脱氧，脱氧剂从料斗添加，加入量为1.96kg/t 钢，之后补加盖罐石灰1.25kg/t钢。

脱氧剂的效果评价：

对制备好的脱氧剂进行化学分析，随机抽检样品，共抽检5个样品，化学成分见表3。可见各样本之间成分波动很小，成分波动都在0.3％以下。此外采用扫描电镜观察脱氧剂内部氢氧化钙细粉、碳酸镁细粉分布情况，证明二者在脱氧剂内部均匀分散，未见团聚现象。说明螺旋电磁搅拌确实可以保证合金成分均匀。

表3脱氧剂组分重量百分比(wt％)

组分	铝	氢氧化钙	碳酸镁	铁
					样本1	53.1	13.1	13.8	20
样本2	53	12.9	14	20.1
					样本3	52.9	13.2	13.9	20
样本4	53	13	13.8	19.9
					样本5	53.1	13.2	13.8	19.8

脱氧剂使用：

钢液目标化学成分为：各元素重量百分比为：C＝0.05％、Si＝0.02％、Mn＝0.15％、S<0.020 ％、P<0.020％，其于为Fe和少量杂质元素；转炉出钢量为130t，脱氧剂加入量为256.1kg，对比同浇次未使用该脱氧剂的18罐次平均值，LF炉加热时间缩短3.12min。

表4加热时间的变化情况

比较例：

比较例的脱氧剂成分与实施例1一致，所不同的是在制备过程未采用螺旋电磁搅拌工艺。

脱氧剂的制备和使用：

(1)脱氧剂的组成成分为铝、氢氧化钙、碳酸镁和铁。其中，以脱氧剂的总重量为基准，铝含量为45～55重量％，氢氧化钙为12～14重量％，碳酸镁为14～16重量％，铁含量为9～35重量％。所述的脱氧剂粒度为30～50mm；

(2)脱氧剂制作原料使用铝锭、小粒石灰3～8mm、工业纯铁铁块5～12mm。先在熔池将铝锭熔化，再按照成品含量比，即铝：氢氧化钙：碳酸镁：铁＝52：13：16：19的比例加入小粒石灰和工业纯铁铁块。正常电磁搅拌，电流螺旋电磁搅拌电流165A，频率3.8Hz；

(3)将螺旋搅拌开到完全凝固为止，利用鄂破机将脱氧剂破碎成粒度为30～50mm的小块，包装。

(4)产品用于转炉生产SPHC钢进行的炉后脱氧，脱氧剂从料斗添加，加入量为1.97kg/t 钢，之后补加盖罐石灰1.2kg/t钢。

脱氧剂评价：

对制备好的脱氧合金化剂进行化学分析，随机抽检样品，共抽检5个样品，化学成分见表5。可见各样本之间成分波动很大。说明未采用螺旋电磁搅拌很难保证合金成分均匀。

表5脱氧剂组分重量百分比(wt％)

组分	铝	氢氧化钙	碳酸镁	铁
					样本1	53	13.6	14.9	18.5
样本2	53.2	13.7	15.8	17.3
					样本3	52.4	12.4	15.8	19.4
样本4	52.6	13.8	15.5	18.1
					样本5	52.5	13.4	14.5	19.6

Claims (3)

1.一种钢渣改质用钢水脱氧剂，其特征在于按重量百分比为：铝45～55％，氢氧化钙12～20％，碳酸镁14～16％，铁9～35％。

2.一种钢渣改质用钢水脱氧剂，其特征在于所述的脱氧剂粒度为20～50mm。

3.一种权利要求1或2所述钢渣改质用钢水脱氧剂的制造方法，其特征在于包括如下步骤：

1)原料使用铝锭、粒度3～8mm氢氧化钙和碳酸镁、粒度5～12mm工业纯铁铁块；

2)先在熔池将铝锭熔化，再按照成品含量比加入氢氧化钙、碳酸镁和工业纯铁铁块，螺旋电磁搅拌电流150～250A，频率2.5～20Hz；

3)将螺旋搅拌开到完全凝固为止，利用破碎机将脱氧剂破碎成粒度为20～50mm的小块，包装。