CN110144432B - 超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法及空心覆盖剂 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法，该超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法包括如下步骤：按照原料配比提供用于生产空心覆盖剂的原料；对原料进行第一球磨，得到第一处理后的原料；对第一处理后的原料进行第一预热，得到第二处理后的原料；对第二处理后的原料进行急冷，得到第三处理后的原料；对第三处理后的原料进行第二球磨，得到第四处理后的原料；对第四处理后的原料进行第二预热，得到第五处理后的原料；将第五处理后的原料加热至熔化；对熔化的液态原料进行球化处理；以及将球化处理之后的产物冷却到室温，得到颗粒状产品。本发明的加工方法有效降低了覆盖剂的堆积密度，提高了覆盖剂的保温效果。
Description
技术领域
本发明是关于炼钢用覆盖剂技术领域，特别是关于一种超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法及空心覆盖剂。
背景技术
在没有钢水炉外精炼设备的时候，转炉钢水的钢渣很少，甚至没有钢渣，这种情况下转炉钢水表面裸露以后，一是温降大，二是钢水的二次氧化现象比较严重，前者的矛盾远远大于后者。为了防止钢水温降过快，最初的炭化稻壳为主的钢水覆盖剂应运而生。钢包覆盖剂指的是加在钢包钢液表面，以绝热保温为其主要性能的一种覆盖剂。
现有技术CN104831006B公开了一种回收精炼废渣生产钢水覆盖剂的方法,包括以下步骤：将钢厂连铸结束后残留在钢包内的精炼废渣倒入集渣罐，调整温度、化学成分和粘度，将集渣罐倾斜，使液态精炼废渣均匀下流，同时下流体下方用压缩空气喷嘴对准流动的精炼废渣喷吹，使精炼废渣喷溅到空气中迅速冷却，冷却后即得到中空的颗粒状精炼废渣，收集后进行除铁、筛分、检测、包装，即得到最终的钢水覆盖剂；所述温度调整为1500～1580℃；所述粘度控制为0.05～1.50Pa.S；所述精炼废渣中加入矿相稳定剂，所述矿相稳定剂为Na2O，Na2O含量为精炼废渣质量百分比的0.5～3.0wt％。
现有技术CN104874755B涉及一种含铬钢用中间包覆盖剂及其应用，属于连铸过程中间包技术领域。本发明涉及中间包覆盖剂成分，按百分比含量计主要成分如下：CaO 30～45％、SiO2 5～10％、Al2O3 30～35％、MgO 5～10％、B2O3 1～4％、(Na2O+Li2O)6～15％。该中间包覆盖剂具有熔点低(1200～1300℃)、粘度高(1300℃时为0.7～1.5Pa·s)，碱度高(3.0～5.0)等特点。本发明所设计的中间包覆盖剂适用于含铬钢连铸生产的中间包过程。
现有技术CN105033207B公开了一种利用钙化焙烧提钒废渣生产的中间包覆盖剂及其制备方法，该中间包覆盖剂由以下原材料制备按重量份计：硅灰石15～26重量份、钙化焙烧提钒废渣20～40重量份、方解石5～20重量分份、膨润土5～20重量份、焦宝石0～10重量份、萤石0～3重量份、纯碱1～4重量份、高碳粉煤灰0～15重量份、粘结剂1～3重量份。本发明将廉价的钙化焙烧提钒的废渣作为生产中间包覆盖剂的原材料，复配其他原材料如硅灰石、方解石、膨润土、焦宝石、萤石粉、纯碱以及高碳粉煤灰等制备中间包覆盖剂。
本申请发明人的在先申请CN106011383A公开了一种超轻质低体密炼钢用空心覆盖剂的加工方法，包括以下步骤：步骤一、选用铝酸钙精炼渣的原材料作为生产本覆盖剂的原材料；步骤二、把原材料投入到加热炉中进行加热使其熔化；步骤三、对熔化好的溶液进行球化处理，其中，在加热炉的炉嘴的下方设置与其对应配合的吹嘴，吹嘴为扁状的钢管，吹嘴设置在炉嘴下方10-30cm处，吹嘴与炉嘴夹角为100-750，吹嘴通过高压管道连接高压气源，高压空气通过吹嘴吹出，对熔化的铝酸钙精炼渣进行球化，吹球时空气压力为2-15Kg/cm2，当铝酸钙精炼渣完全熔化后，从熔化炉内倒出溶液，用压缩空气吹熔液流股，在压缩空气的作用下，熔液被吹成球；步骤四、球化后的产物进行冷却至室温；步骤五、筛选得到空心颗粒状产品；步骤六、对空心颗粒状产品进行包装。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法及空心覆盖剂，其能够克服现有技术的缺点。
为实现上述目的，本发明提供了一种超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法，该超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法包括如下步骤：按照原料配比提供用于生产空心覆盖剂的原料；对原料进行第一球磨，得到第一处理后的原料；对第一处理后的原料进行第一预热，得到第二处理后的原料；对第二处理后的原料进行急冷，得到第三处理后的原料；对第三处理后的原料进行第二球磨，得到第四处理后的原料；对第四处理后的原料进行第二预热，得到第五处理后的原料；将第五处理后的原料加热至熔化；对熔化的液态原料进行球化处理；以及将球化处理之后的产物冷却到室温，得到颗粒状产品。
在一优选的实施方式中，空心覆盖剂的原料由以下重量份数的成分组成：CaO占25-30份，Si2O占5-10份，Al2O3占35-45份，MgO占6-8份，CaF2占5-10份，MgO与CaF2之和占12-17份，CaO与CaF2之和占30-38份。
在一优选的实施方式中，对原料进行第一球磨的具体工艺为：球料比为10:1-15:1，球磨机转速为500-600r/min，球磨时间为70-90min。
在一优选的实施方式中，对第一处理后的原料进行第一预热的具体工艺为：预热温度为700-900℃，保温时间为3-6h。
在一优选的实施方式中，对第二处理后的原料进行急冷的具体工艺为：将第二处理后的原料倒入足量液氮中，在液氮中浸泡时间为10-20min。
在一优选的实施方式中，对第三处理后的原料进行第二球磨的具体工艺为：球料比为10:1-15:1，球磨机转速为300-400r/min，球磨时间为100-150min。
在一优选的实施方式中，对第四处理后的原料进行第二预热的具体工艺为：预热温度为900-1000℃，保温时间为3-6h。
在一优选的实施方式中，将第五处理后的原料加热至熔化的具体工艺为：在加热炉中将第五处理后的原料加热至熔化，熔化温度为1600-1700℃。
在一优选的实施方式中，对熔化的液态原料进行球化处理的具体工艺为：在加热炉的炉嘴下方设置与炉嘴对应的吹嘴，吹嘴为扁状的钢管，熔化的液态原料的流出速度为100-200kg/h，吹嘴的截面积是炉嘴的截面积5-10倍。
本发明提供了一种超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂，其特征在于：超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂是使用如前述的加工方法制造的。
与现有技术相比，本发明具有如下优点：本申请的覆盖剂属于CaO和Al2O3为主的覆盖剂体系，两者含量相差不大并且氧化铝含量略高于氧化钙，对于这种体系而言，现有技术一般缺乏有效技术降低覆盖剂的堆积密度(也即难以提高覆盖剂的空心化程度)。针对现有技术存在的问题，本申请提出了一种新的制备工艺(对原料进行第一球磨，对第一处理后的原料进行第一预热，对第二处理后的原料进行急冷，对第三处理后的原料进行第二球磨，对第四处理后的原料进行第二预热的工艺)，这种工艺有效降低了覆盖剂的堆积密度，提高了覆盖剂的保温效果。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
图1是根据本发明一实施方式的超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法流程图。如图所示，超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法包括如下步骤：
步骤101：按照原料配比提供用于生产空心覆盖剂的原料；
步骤102：对原料进行第一球磨，得到第一处理后的原料；
步骤103：对第一处理后的原料进行第一预热，得到第二处理后的原料；
步骤104：对第二处理后的原料进行急冷，得到第三处理后的原料；
步骤105：对第三处理后的原料进行第二球磨，得到第四处理后的原料；
步骤106：对第四处理后的原料进行第二预热，得到第五处理后的原料；
步骤107：将第五处理后的原料加热至熔化；
步骤108：对熔化的液态原料进行球化处理；以及
步骤109：将球化处理之后的产物冷却到室温，得到颗粒状产品。
实施例1
超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法包括如下步骤：按照原料配比提供用于生产空心覆盖剂的原料；对原料进行第一球磨，得到第一处理后的原料；对第一处理后的原料进行第一预热，得到第二处理后的原料；对第二处理后的原料进行急冷，得到第三处理后的原料；对第三处理后的原料进行第二球磨，得到第四处理后的原料；对第四处理后的原料进行第二预热，得到第五处理后的原料；将第五处理后的原料加热至熔化；对熔化的液态原料进行球化处理；将球化处理之后的产物冷却到室温，得到颗粒状产品。空心覆盖剂的原料由以下重量份数的成分组成：CaO占25份，Si2O占5份，Al2O3占35份，MgO占6份，CaF2占6份。对原料进行第一球磨的具体工艺为：球料比为10:1，球磨机转速为500r/min，球磨时间为70min。对第一处理后的原料进行第一预热的具体工艺为：预热温度为700℃，保温时间为3h。对第二处理后的原料进行急冷的具体工艺为：将第二处理后的原料倒入足量液氮中，在液氮中浸泡时间为10min。对第三处理后的原料进行第二球磨的具体工艺为：球料比为10:1，球磨机转速为300r/min，球磨时间为100min。对第四处理后的原料进行第二预热的具体工艺为：预热温度为900℃，保温时间为3h。将第五处理后的原料加热至熔化的具体工艺为：在加热炉中将第五处理后的原料加热至熔化，熔化温度为1600℃。对熔化的液态原料进行球化处理的具体工艺为：在加热炉的炉嘴下方设置与炉嘴对应的吹嘴，吹嘴为扁状的钢管，熔化的液态原料的流出速度为100kg/h，吹嘴的截面积是炉嘴的截面积5倍。吹嘴设置在炉嘴下方10cm处，吹嘴与炉嘴延长线的夹角为10°，吹嘴通过高压管道连接高压气源，吹球时空气压力为2Kg/cm2。
实施例2
超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法包括如下步骤：按照原料配比提供用于生产空心覆盖剂的原料；对原料进行第一球磨，得到第一处理后的原料；对第一处理后的原料进行第一预热，得到第二处理后的原料；对第二处理后的原料进行急冷，得到第三处理后的原料；对第三处理后的原料进行第二球磨，得到第四处理后的原料；对第四处理后的原料进行第二预热，得到第五处理后的原料；将第五处理后的原料加热至熔化；对熔化的液态原料进行球化处理；将球化处理之后的产物冷却到室温，得到颗粒状产品。空心覆盖剂的原料由以下重量份数的成分组成：CaO占30份，Si2O占10份，Al2O3占45份，MgO占8份，CaF2占8份。对原料进行第一球磨的具体工艺为：球料比为15:1，球磨机转速为600r/min，球磨时间为90min。对第一处理后的原料进行第一预热的具体工艺为：预热温度为900℃，保温时间为6h。对第二处理后的原料进行急冷的具体工艺为：将第二处理后的原料倒入足量液氮中，在液氮中浸泡时间为20min。对第三处理后的原料进行第二球磨的具体工艺为：球料比为15:1，球磨机转速为400r/min，球磨时间为150min。对第四处理后的原料进行第二预热的具体工艺为：预热温度为1000℃，保温时间为6h。将第五处理后的原料加热至熔化的具体工艺为：在加热炉中将第五处理后的原料加热至熔化，熔化温度为1700℃。对熔化的液态原料进行球化处理的具体工艺为：在加热炉的炉嘴下方设置与炉嘴对应的吹嘴，吹嘴为扁状的钢管，熔化的液态原料的流出速度为200kg/h，吹嘴的截面积是炉嘴的截面积10倍。吹嘴设置在炉嘴下方30cm处，吹嘴与炉嘴延长线的夹角为75°，吹嘴通过高压管道连接高压气源，吹球时空气压力为15Kg/cm2。
实施例3
超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法包括如下步骤：按照原料配比提供用于生产空心覆盖剂的原料；对原料进行第一球磨，得到第一处理后的原料；对第一处理后的原料进行第一预热，得到第二处理后的原料；对第二处理后的原料进行急冷，得到第三处理后的原料；对第三处理后的原料进行第二球磨，得到第四处理后的原料；对第四处理后的原料进行第二预热，得到第五处理后的原料；将第五处理后的原料加热至熔化；对熔化的液态原料进行球化处理；将球化处理之后的产物冷却到室温，得到颗粒状产品。空心覆盖剂的原料由以下重量份数的成分组成：CaO占27份，Si2O占7份，Al2O3占40份，MgO占7份，CaF2占7份。对原料进行第一球磨的具体工艺为：球料比为12:1，球磨机转速为550r/min，球磨时间为80min。对第一处理后的原料进行第一预热的具体工艺为：预热温度为800℃，保温时间为4h。对第二处理后的原料进行急冷的具体工艺为：将第二处理后的原料倒入足量液氮中，在液氮中浸泡时间为15min。对第三处理后的原料进行第二球磨的具体工艺为：球料比为12:1，球磨机转速为350r/min，球磨时间为120min。对第四处理后的原料进行第二预热的具体工艺为：预热温度为950℃，保温时间为4h。将第五处理后的原料加热至熔化的具体工艺为：在加热炉中将第五处理后的原料加热至熔化，熔化温度为1650℃。对熔化的液态原料进行球化处理的具体工艺为：在加热炉的炉嘴下方设置与炉嘴对应的吹嘴，吹嘴为扁状的钢管，熔化的液态原料的流出速度为150kg/h，吹嘴的截面积是炉嘴的截面积7倍。吹嘴设置在炉嘴下方20cm处，吹嘴与炉嘴延长线的夹角为50°，吹嘴通过高压管道连接高压气源，吹球时空气压力为10Kg/cm2。
对比例1
与实施例1不同之处在于：不对原料进行第一球磨。
对比例2
与实施例1不同之处在于：不对第一处理后的原料进行第一预热。
对比例3
与实施例1不同之处在于：不对第二处理后的原料进行急冷。
对比例4
与实施例1不同之处在于：不对第三处理后的原料进行第二球磨。
对比例5
与实施例1不同之处在于：不对第四处理后的原料进行第二预热。
对比例6
与实施例1不同之处在于：空心覆盖剂的原料由以下重量份数的成分组成：CaO占20份，Si2O占15份，Al2O3占30份，MgO占10份，CaF2占15份。
对比例7
与实施例1不同之处在于：对原料进行第一球磨的具体工艺为：球料比为12:1，球磨机转速为800r/min，球磨时间为120min。
对比例8
与实施例1不同之处在于：对第一处理后的原料进行第一预热的具体工艺为：预热温度为500℃，保温时间为2h。
对比例9
与实施例1不同之处在于：对第二处理后的原料进行急冷的具体工艺为：将第二处理后的原料倒入足量液氮中，在液氮中浸泡时间为2min。
对比例10
与实施例1不同之处在于：对第三处理后的原料进行第二球磨的具体工艺为：球料比为12:1，球磨机转速为800r/min，球磨时间为180min。
对比例11
与实施例1不同之处在于：对第四处理后的原料进行第二预热的具体工艺为：预热温度为800℃，保温时间为2h。
对比例12
与实施例1不同之处在于：将第五处理后的原料加热至熔化的具体工艺为：在加热炉中将第五处理后的原料加热至熔化，熔化温度为1550℃。
对比例13
与实施例1不同之处在于：对熔化的液态原料进行球化处理的具体工艺为：在加热炉的炉嘴下方设置与炉嘴对应的吹嘴，吹嘴为扁状的钢管，熔化的液态原料的流出速度为300kg/h，吹嘴的截面积是炉嘴的截面积3倍。
对实施例1-3以及对比例1-13测试堆积密度(g/cm3)、钢水温降(℃)以及钢水氧含量(ppm)，堆积密度测试是现有技术(例如参见授权专利CN103709421B)，钢水温降(℃)以及钢水氧含量(ppm)的测试方法参见CN104874755B(可直接联系中南大学相关发明人询问测试方法和条件)。
表1
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (1)
1.一种超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法，其特征在于：超轻质低体密度炼钢用空心覆盖剂的加工方法包括如下步骤：按照原料配比提供用于生产空心覆盖剂的原料；对原料进行第一球磨，得到第一处理后的原料；对第一处理后的原料进行第一预热，得到第二处理后的原料；对第二处理后的原料进行急冷，得到第三处理后的原料；对第三处理后的原料进行第二球磨，得到第四处理后的原料；对第四处理后的原料进行第二预热，得到第五处理后的原料；将第五处理后的原料加热至熔化；对熔化的液态原料进行球化处理；将球化处理之后的产物冷却到室温，得到颗粒状产品，空心覆盖剂的原料由以下重量份数的成分组成：CaO占30份，SiO2占10份，Al2O3占45份，MgO占8份，CaF2占8份，对原料进行第一球磨的具体工艺为：球料比为15:1，球磨机转速为600r/min，球磨时间为90min，对第一处理后的原料进行第一预热的具体工艺为：预热温度为900℃，保温时间为6h，对第二处理后的原料进行急冷的具体工艺为：将第二处理后的原料倒入足量液氮中，在液氮中浸泡时间为20min，对第三处理后的原料进行第二球磨的具体工艺为：球料比为15:1，球磨机转速为400r/min，球磨时间为150min，对第四处理后的原料进行第二预热的具体工艺为：预热温度为1000℃，保温时间为6h，将第五处理后的原料加热至熔化的具体工艺为：在加热炉中将第五处理后的原料加热至熔化，熔化温度为1700℃，对熔化的液态原料进行球化处理的具体工艺为：在加热炉的炉嘴下方设置与炉嘴对应的吹嘴，吹嘴为扁状的钢管，熔化的液态原料的流出速度为200kg/h，吹嘴的截面积是炉嘴的截面积10倍，吹嘴设置在炉嘴下方30cm处，吹嘴与炉嘴延长线的夹角为75°，吹嘴通过高压管道连接高压气源，吹球时空气压力为15Kg/cm2。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB02 | Change of applicant information |
Address after: 452470, Zhengzhou City, Henan province Dengfeng Yangcheng Industrial Zone North smoke Village Applicant after: Henan Shaolin special material Co.,Ltd. Address before: 450000 North Yanzhuang Village, Yangcheng Industrial Zone, Dengfeng City, Zhengzhou City, Henan Province Applicant before: DENGFENG SHAOLIN CORUNDUM Co.,Ltd. |
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| CB02 | Change of applicant information | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |