CN110724789A - 一种硅铝钡钙脱氧剂 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种硅铝钡钙脱氧剂，所述脱氧剂包括内芯和外膜，所述内芯的原料包括铝矾土、石英砂、石灰、碳酸钡和碳化硅，所述外膜的原料为聚乙烯。本发明一方面尽可能控制脱氧剂原料中的C的用量，最大程度避免高Al相的生成，另一方面通过在硅铝钡钙的表面包覆一层外膜，减少硅铝钡钙直接与大气或潮湿环境接触的机会，从两个方面有效避免脱氧剂的粉化。

Description

一种硅铝钡钙脱氧剂
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种硅铝钡钙脱氧剂。
背景技术
为保证钢锭和钢材的质量，在炼钢和铸造过程中需要降低钢中的氧含量，即对钢液进行脱氧处理。脱氧的两种最基本的方法是沉淀脱氧法和扩散脱氧法，其中沉淀脱氧法也被称为直接脱氧法，是将与氧的亲和力强于铁的元素以铁合金或金属块等形式直接加到钢液中，与氧生成不溶于钢液的沉淀析出物MxOy，一般MxOy的密度小于钢液的密度，而可上浮排除的方法。
硅铝钡钙脱氧剂是基于沉淀脱氧法的应用，硅铝钡钙脱氧剂中的硅、铝、钡、钙加入钢液中可以与氧反应生成残渣漂浮在钢液表面，使钢液纯净，从而改善钢的流动性，提高钢的质量，并降低钢的成本；同时，硅铝钡钙脱氧剂还能起到孕育剂、脱硫剂的作用。在实际炼钢中，要求脱氧剂的粉化率要小。
硅铝钡钙脱氧剂的原料中包含C元素，一定量的C和Al会形成高Al相，这种高Al相经水解后会产生集中于相界的甲烷，进而造成脱氧剂发生粉化，影响脱氧效果。基于此，有必要提供一种不易粉化的硅铝钡钙脱氧剂。
发明内容
针对硅铝钡钙脱氧剂中一定量的C和Al可能会形成高Al相，使脱氧剂发生粉化的问题，本发明提供一种硅铝钡钙脱氧剂，一方面尽可能控制该脱氧剂原料中的C的用量，最大程度避免高Al相的生成，另一方面通过在硅铝钡钙的表面包覆一层外膜，减少硅铝钡钙直接与大气或潮湿环境接触的机会，从两个方面有效避免脱氧剂的粉化。
一种硅铝钡钙脱氧剂，所述脱氧剂包括内芯和外膜，所述内芯的原料包括铝矾土、石英砂、石灰、碳酸钡和碳化硅，所述外膜的原料为聚乙烯。
进一步的，所述内芯中铝矾土、石英砂、石灰、碳酸钡、碳化硅的质量比为4.5：7.5：4.5：5.75：8.1。
进一步的，所述铝矾土中Al2O3的含量≥83％，铝矾土的粒径为1～15mm；
所述石英砂中SiO2的含量≥93％，石英砂的粒度为70～40目；
所述石灰中CaO的含量≥85％，石灰的粒径为1～10cm；
所述碳酸钡中BaCO3的含量≥99％；
所述碳化硅中SiC的含量≥90％，碳化硅的粒径<5mm。
进一步的，所述聚乙烯为工业废弃聚乙烯。
进一步的，所述内芯与外膜的质量比为(100～1)：1。
进一步的，所述硅铝钡钙脱氧剂的制备方法包括以下步骤：
S1：制备内芯；
S2：将聚乙烯加入到容器中加热到100℃，使聚乙烯熔化；
S3：将内芯加入到转鼓中并开启热风系统加热，使温度达到100℃，随后加入熔化的聚乙烯，涂覆5min；
S4：涂覆均匀后关闭转鼓及热风系统，待产品冷却，得到硅铝钡钙脱氧剂。
进一步的，所述内芯的制备方法包括以下步骤：
S11：向电弧炉中加入铁屑、焦沫，使电极引弧；
S12：送电至2000KA电流，待铁屑、焦沫熔化完毕后，加入铝矾土、石英砂、石灰和碳酸钡，期间3根电极必须保弧；
S13：送电30分钟后，加大电流至4000KA，对加入的原料进行推料保弧；
S14：送电40分钟后，加大电流至6000KA，观察炉内原料熔化情况，待原料熔化完毕后，将原料搅拌均匀，测温在1550℃时加入碳化硅；
S15：碳化硅添加完毕后将原料搅拌均匀，待测温在1580℃时出炉，得到内芯。
进一步的，所述步骤S14加入碳化硅时，注意保持碳化硅不结块。
本发明的有益效果在于，
本发明提供一种硅铝钡钙脱氧剂，该脱氧剂包括内芯和包裹在内芯外的外膜，
(1)对内芯原料组分的配比进行限定，防止原料中的C元素与Al元素结合生成高Al相；
(2)通过在内芯外加设一层外膜，最大限度地减少内芯与外界的潮湿环境接触，能有效避免水解造成的粉化；
(3)外膜为聚乙烯塑料，在炼钢炉中能够充分燃烧，并作为碳源使用。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
一种硅铝钡钙脱氧剂，包括内芯和外膜，硅铝钡钙脱氧剂的制备方法包括以下步骤：
S1：制备内芯
S11：向电弧炉中加入铁屑、焦沫，使电极引弧；
S12：送电至2000KA电流，待铁屑、焦沫熔化完毕后，加入0.45t铝矾土、0.75t石英砂、0.45t石灰和0.575t碳酸钡，期间3根电极必须保弧；
S13：送电30分钟后，加大电流至4000KA，对加入的原料进行推料保弧；
S14：送电40分钟后，加大电流至6000KA，观察炉内原料熔化情况，待原料熔化完毕后，将原料搅拌均匀，测温在1550℃时加入0.81t碳化硅，注意保持碳化硅不结块；
S15：碳化硅添加完毕后将原料搅拌均匀，待测温在1580℃时出炉，得到内芯；
S2：将0.121t的聚乙烯加入到容器中加热到100℃，使聚乙烯熔化；
S3：将内芯加入到转鼓中并开启热风系统加热，使温度达到100℃，随后加入熔化的聚乙烯，涂覆5min；
S4：涂覆均匀后关闭转鼓及热风系统，待产品冷却，得到硅铝钡钙脱氧剂。
按照10kg/15t的比例将实施例1制得的硅铝钡钙脱氧剂加入到钢水包中，钢水脱氧迅速，脱氧率能够达到98％，无粉化现象。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种硅铝钡钙脱氧剂，其特征在于，所述脱氧剂包括内芯和外膜，所述内芯的原料包括铝矾土、石英砂、石灰、碳酸钡和碳化硅，所述外膜的原料为聚乙烯。
2.如权利要求1所述的一种硅铝钡钙脱氧剂，其特征在于，所述内芯中铝矾土、石英砂、石灰、碳酸钡、碳化硅的质量比为4.5：7.5：4.5：5.75：8.1。
3.如权利要求1所述的一种硅铝钡钙脱氧剂，其特征在于，所述铝矾土中Al2O3的含量≥83％，铝矾土的粒径为1～15mm；
所述石英砂中SiO2的含量≥93％，石英砂的粒度为70～40目；
所述石灰中CaO的含量≥85％，石灰的粒径为1～10cm；
所述碳酸钡中BaCO3的含量≥99％；
所述碳化硅中SiC的含量≥90％，碳化硅的粒径<5mm。
4.如权利要求1所述的一种硅铝钡钙脱氧剂，其特征在于，所述聚乙烯为工业废弃聚乙烯。
5.如权利要求1所述的一种硅铝钡钙脱氧剂，其特征在于，所述内芯与外膜的质量比为(100～1)：1。
6.如权利要求1所述的一种硅铝钡钙脱氧剂，其特征在于，所述硅铝钡钙脱氧剂的制备方法包括以下步骤：
S1：制备内芯；
S2：将聚乙烯加入到容器中加热到100℃，使聚乙烯熔化；
S3：将内芯加入到转鼓中并开启热风系统加热，使温度达到100℃，随后加入熔化的聚乙烯，涂覆5min；
S4：涂覆均匀后关闭转鼓及热风系统，待产品冷却，得到硅铝钡钙脱氧剂。
7.如权利要求6所述的一种硅铝钡钙脱氧剂，其特征在于，所述内芯的制备方法包括以下步骤：
S11：向电弧炉中加入铁屑、焦沫，使电极引弧；
S12：送电至2000KA电流，待铁屑、焦沫熔化完毕后，加入铝矾土、石英砂、石灰和碳酸钡，期间3根电极必须保弧；
S13：送电30分钟后，加大电流至4000KA，对加入的原料进行推料保弧；
S14：送电40分钟后，加大电流至6000KA，观察炉内原料熔化情况，待原料熔化完毕后，将原料搅拌均匀，测温在1550℃时加入碳化硅；
S15：碳化硅添加完毕后将原料搅拌均匀，待测温在1580℃时出炉，得到内芯。
8.如权利要求6所述的一种硅铝钡钙脱氧剂，其特征在于，所述步骤S14加入碳化硅时，注意保持碳化硅不结块。
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