CN113699315A - 一种用于lf精炼的精炼渣及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于LF精炼的精炼渣及其使用方法，属于精炼渣技术领域，该精炼渣由以下质量份的组分组成：35～45份CaO、29～33份Al2O3、5～7份MgO、7～11份碳酸盐、3～6份还原剂和0.5～1份CaCl2。本发明可有效解决现有技术中存在的能耗高、钢产品夹杂物含量高、夹杂物形状不好、成渣速度慢和脱硫速度慢的问题。
Description
技术领域
本发明涉及精炼渣技术领域，具体涉及到一种用于LF精炼的精炼渣及其使用方法。
背景技术
目前在炼钢以及精炼过程中，随着人们对钢质纯净化的追求，高纯净度要求是必然趋势，同时要求冶炼过程中的降低能耗；为提高钢铁产品的使用质量，对钢中夹杂物的形状从条状改性为纺锤状。在LF(Ladle Furnace)精炼技术过程中向钢包中加入特殊配比的渣料，在电弧加热下熔化成液态渣，达到精炼钢液、绝热保温等目的的渣料，统称为精炼渣。精炼渣的基本功能是脱除钢水中的夹杂物和硫氧等会对钢质量产生不利影响的元素、净化钢液、防止钢水吸气以及减少热量损失等。但使用现有精炼渣在冶炼过程存在能耗高、钢产品夹杂物含量高、夹杂物形状不好、成渣速度慢和脱硫速度慢的问题。
发明内容
针对上述不足，本发明的目的是提供一种用于LF精炼的精炼渣及其使用方法，可有效解决现有技术中存在的能耗高、钢产品夹杂物含量高、夹杂物形状不好、成渣速度慢和脱硫速度慢的问题。
为达上述目的，本发明采取如下的技术方案：
本发明提供一种用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：35～45份CaO、29～33份Al2O3、5～7份MgO、7～11份碳酸盐、3～6份还原剂和0.5～1份CaCl2。
进一步地，上述用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：40份CaO、30份Al2O3、6份MgO、7～11份碳酸盐、3～6份还原剂和0.5～1份CaCl2。
进一步地，上述用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：40份CaO、30份Al2O3、6份MgO、9份碳酸盐、5份还原剂和0.5～1份CaCl2。
进一步地，碳酸盐为碳酸钙和碳酸镁中的至少一种；优选为质量比为1～2:1～2的碳酸钙和碳酸镁的组合物。
进一步地，还原剂为SiC和CaSi中的至少一种；优选为质量比为1～2:1～2的SiC和CaSi的组合物。
本发明还提供上述用于LF精炼的精炼渣的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1～2:1～2的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1～2％的精炼渣，即可。
进一步地，步骤(1)中电炉出钢采用还原法出钢，出炉渣量为钢水质量的1～2％。
进一步地，步骤(1)中精炼渣与石灰石碎块的质量比为1:1。
进一步地，步骤(1)中石灰石碎块的粒径于80mm以下。
进一步地，步骤(2)中精炼渣的加入量为钢水质量的1％。
综上所述，本发明具有以下优点：
1、本发明提供了一种用于LF精炼的精炼渣，各组分间相互协同，有效解决了现有技术中存在的能耗高、钢产品夹杂物含量高、夹杂物形状不好、成渣速度慢和脱硫速度慢的问题；具体过程为：CaO/Al2O3组元形成具有低熔点的基体二元渣，成渣速度快，同时脱硫能力强；CaCl2不仅可迅速降低精炼渣熔点，提高了渣的流动性，为冶金反应提供较为充分的动力学条件，同时配合CaO/Al2O3基体二元渣，进一步加快了成渣速度；采用如SiC+CaSi还原剂可有效降低钢中的氧势，从而降低钢中夹杂物含量；同时配合CaO/Al2O3基体二元渣，进一步提高脱硫的效率，最终形成的脱氧产物为钙质，与钢中Al2O3夹杂变性为低熔点铝酸盐夹杂，大部分浮出，少部分以对钢铁材料寿命影响较小的纺锤形态存在于钢中，从而提高了钢质的品质；MgO可减少整个体系中镁质耐火材料的消耗；碳酸盐为精炼渣提供CO2源，提高电效率和利于升温，从而降低能耗和提高成渣速度。
2、本发明中精炼渣采用钙生产余料，成本低；具有成渣速度快、能耗低、节省炼钢渣料、延长钢包寿命、冶炼操作简单和冶炼质量稳定的特点，同时避免了常规精炼渣中对工人操作有害的CaF2的使用。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即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。
因此，以下对提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本例提供一种用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：35份CaO、29份Al2O3、5份MgO、7份碳酸盐、3份还原剂和0.5份CaCl2；其中，碳酸盐为质量比为1:1的碳酸钙和碳酸镁的组合物；还原剂为质量比为1:1的SiC和CaSi的组合物。
上述用于LF精炼的精炼渣的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1:1的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；其中，电炉出钢采用还原法出钢，出炉渣量为钢水质量的1％；石灰石碎块的粒径于80mm以下；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1％的精炼渣，即可。
实施例2
本例提供一种用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：40份CaO、30份Al2O3、6份MgO、9份碳酸盐、5份还原剂和1份CaCl2；其中，碳酸盐为质量比为1:1的碳酸钙和碳酸镁的组合物；还原剂为质量比为1:1的SiC和CaSi的组合物。
上述用于LF精炼的精炼渣的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1:1的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；其中，电炉出钢采用还原法出钢，出炉渣量为钢水质量的1％；石灰石碎块的粒径于80mm以下；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1％的精炼渣，即可。
实施例3
本例提供一种用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：45份CaO、33份Al2O3、7份MgO、11份碳酸盐、6份还原剂和1份CaCl2；其中，碳酸盐为质量比为1:1的碳酸钙和碳酸镁的组合物；还原剂为质量比为1:1的SiC和CaSi的组合物。
上述用于LF精炼的精炼渣的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1:1的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；其中，电炉出钢采用还原法出钢，出炉渣量为钢水质量的1％；石灰石碎块的粒径于80mm以下；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1％的精炼渣，即可。
实施例4
本例提供一种用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：45份CaO、33份Al2O3、7份MgO、11份碳酸镁、6份还原剂和1份CaCl2；其中，还原剂为质量比为1:2的SiC和CaSi的组合物。
上述用于LF精炼的精炼渣的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1:1的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；其中，电炉出钢采用还原法出钢，出炉渣量为钢水质量的1％；石灰石碎块的粒径于80mm以下；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1％的精炼渣，即可。
对比例1
本例提供一种用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：40份CaO、30份CaF2、6份MgO、9份碳酸盐、5份还原剂和1份CaCl2；其中，碳酸盐为质量比为1:1的碳酸钙和碳酸镁的组合物；还原剂为质量比为1:1的SiC和CaSi的组合物。
上述用于LF精炼的精炼渣的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1:1的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；其中，电炉出钢采用还原法出钢，出炉渣量为钢水质量的1％；石灰石碎块的粒径于80mm以下；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1％的精炼渣，即可。
对比例2
本例提供一种用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：40份CaO、30份Al2O3、30份CaF2、6份MgO、9份碳酸盐、5份还原剂和1份CaCl2；其中，碳酸盐为质量比为1:1的碳酸钙和碳酸镁的组合物；还原剂为质量比为1:1的SiC和CaSi的组合物。
上述用于LF精炼的精炼渣的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1:1的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；其中，电炉出钢采用还原法出钢，出炉渣量为钢水质量的1％；石灰石碎块的粒径于80mm以下；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1％的精炼渣，即可。
对比例3
本例提供一种用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：55份CaO、30份Al2O3、6份MgO、9份碳酸盐、5份还原剂和1份CaCl2；其中，碳酸盐为质量比为1:1的碳酸钙和碳酸镁的组合物；还原剂为质量比为1:1的SiC和CaSi的组合物。
上述用于LF精炼的精炼渣的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1:1的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；其中，电炉出钢采用还原法出钢，出炉渣量为钢水质量的1％；石灰石碎块的粒径于80mm以下；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1％的精炼渣，即可。
对比例4
本例提供一种用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：40份CaO、50份Al2O3、6份MgO、9份碳酸盐、5份还原剂和1份CaCl2；其中，碳酸盐为质量比为1:1的碳酸钙和碳酸镁的组合物；还原剂为质量比为1:1的SiC和CaSi的组合物。
上述用于LF精炼的精炼渣的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1:1的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；其中，电炉出钢采用还原法出钢，出炉渣量为钢水质量的1％；石灰石碎块的粒径于80mm以下；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1％的精炼渣，即可。
对比例5
本例提供一种用于LF精炼的精炼渣，由以下质量份的组分组成：40份CaO、6份MgO、9份碳酸盐、5份还原剂和1份CaCl2；其中，碳酸盐为质量比为1:1的碳酸钙和碳酸镁的组合物；还原剂为质量比为1:1的SiC和CaSi的组合物。
上述用于LF精炼的精炼渣的使用方法，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1:1的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；其中，电炉出钢采用还原法出钢，出炉渣量为钢水质量的1％；石灰石碎块的粒径于80mm以下；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1％的精炼渣，即可。
实验例
本例对实施例1-4和对比例1-4中的精炼渣进行黏度测试(采用熔体物性测定仪测定)、熔点测试(采用熔体物性测定仪测定)、结晶相析出温度测定(采用差热分析仪)、成渣时间测定、钢产品夹杂物形状测定，测试结果如下表1所示。
表1
从上表可知，本发明技术方案制备得到的精炼渣黏度可达0.119Pa·s、熔点处于1420-1448℃之间，高熔点矿相(即结晶相)的析出温度在1580℃以下，且成渣速度快，能够很好的应用于LF精炼。同时，当改变本发明中精炼渣的组分(对比例1-2和对比例5)和用量比例(对比例3-4)，减弱了各组分的协同作用，从而使得精炼渣整体性能下降。
以上内容仅仅是对本发明所作的举例和说明，所属本领域的技术人员不经创造性劳动即对所描述的具体实施例做的修改或补充或采用类似的方式替代仍属本专利的保护范围。
Claims (9)
1.一种用于LF精炼的精炼渣，其特征在于，由以下质量份的组分组成：35～45份CaO、29～33份Al2O3、5～7份MgO、7～11份碳酸盐、3～6份还原剂和0.5～1份CaCl2。
2.如权利要求1所述的用于LF精炼的精炼渣，其特征在于，由以下质量份的组分组成：40份CaO、30份Al2O3、6份MgO、7～11份碳酸盐、3～6份还原剂和0.5～1份CaCl2。
3.如权利要求1或2所述的用于LF精炼的精炼渣，其特征在于，由以下质量份的组分组成：40份CaO、30份Al2O3、6份MgO、9份碳酸盐、5份还原剂和0.5～1份CaCl2。
4.如权利要求3所述的用于LF精炼的精炼渣，其特征在于，所述碳酸盐为碳酸钙和碳酸镁中的至少一种。
5.如权利要求4所述的用于LF精炼的精炼渣，其特征在于，所述碳酸盐为质量比为1～2:1～2的碳酸钙和碳酸镁的组合物。
6.如权利要求3所述的用于LF精炼的精炼渣，其特征在于，所述还原剂为SiC和CaSi中的至少一种。
7.如权利要求6所述的用于LF精炼的精炼渣，其特征在于，所述还原剂为质量比为1～2:1～2的SiC和CaSi的组合物。
8.权利要求1-7任一项所述的用于LF精炼的精炼渣的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤(1)：将质量比为1～2:1～2的精炼渣与石灰石碎块于电炉出钢前加入钢包中进行冶炼；
步骤(2)：当进行LF精炼时，再一次性加入占钢水质量1～2％的精炼渣，即可。
9.如权利要求8所述的用于LF精炼的精炼渣的使用方法，其特征在于，所述步骤(1)中精炼渣与石灰石碎块的质量比为1:1。
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