CN115747421A - 一种新型环保化渣剂及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型环保型化渣剂及其制备方法。所述环保型化渣剂成分按重量百分比记为：氟化钙35～40％、氟36～42％、钠10～15％、铝7～11％、二氧化硅4～7％、碳＜1.2％、硫＜0.12％。新型环保化渣剂的制备方法，按照新型环保型化渣剂的成分的重量比，将原料充分混匀后，在高压下制成10～60mm的球状，即得新型环保型化渣剂。本发明提供一种环保型化渣剂及其制备方法，能降低炼钢成本。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金领域，尤其涉及一种新型环保化渣剂及其制备方法。
背景技术
化渣剂是在炼钢初期时加入，能迅速成渣，降低难容物质熔点，促进炉渣流动，改善钢水流动性，保证工艺顺畅、渣量降低，使渣和金属很好分离，降低铁损，并能增强钢材的可锻性和抗张强度。
现有技术中使用萤石作为化渣剂，萤石的主要成分是氟化钙(CaF2)，它的熔点较低，在高温下即爆裂成碎块，迅速熔化，能迅速渗透石灰(氧化钙)表面，形成低熔点共晶，或形成CaO·CaF2·SiO2，使氧化钙熔点降低，因而起到迅速化渣的作用。但是萤石化渣剂用量过大，对炉衬侵蚀严重，且优质萤石资源越来越少，萤石价格日益攀升，萤石价格上涨造成炼钢成增加。
还有一种现有技术使用电解质粉(主要成分冰晶石)作为化渣剂，电解质粉可以从电解铝的固废产物中获取到，由于是固废产物，成本很低，还能做到废物再次利用，降低了炼钢成本；但是，电解质粉制成的化渣剂，会放出高硫的浓烟，且容易堵塞管道，污染环境。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种环保型化渣剂及其制备方法，降低炼钢成本又环保。
为实现上述目的，本发明所提供的环保型化渣剂及其制备方法采用如下技术方案：
一种新型环保型化渣剂，所述环保型化渣剂的成分按重量百分比记为：氟化钙35～40％、氟36～42％、钠10～15％、铝7～11％、二氧化硅4～7％、碳＜1.2％、硫＜0.12％，其余为不可避免杂质。
可选的，按照权利要求1所述新型环保型化渣剂的成分按重量百分比记，将原料充分混匀后，在高压下制成10～60mm的球状，即得新型环保型化渣剂。
可选的，所述原料是电解质粉和萤石粉按照11～12:8～10的质量比混合。
可选的，所述原料是电解质粉和萤石粉按照11:9的质量比混合。
可选的，所述高压是25～30Mpa。
新型环保型化渣剂在炼钢还原期、精炼期或还原期和精炼期的应用。
新型环保型化渣剂在不锈钢钢种炼钢中的应用。
新型环保型化渣剂在316不锈钢钢种炼钢中的应用。
本发明提供的环保型化渣剂，相对于现有技术减少了萤石球的使用量以及冰晶石的使用量，降低炼钢成本；且相对于现有技术中使用冰晶石的化渣剂，不会产生的浓烟，环保。本发明化渣剂，低碳低硫，替代传统萤石块化渣，对硫和碳的控制，化渣达到了现有技术中单独使用萤石的化渣效果，还降低了萤石的使用量，缓解萤石矿产资源越来越少的困难，降低冶钢成本。本发明环保新型化渣剂流动性好，化渣快，显著改善熔池反应动力学条件，化渣效果好。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的新型环保化渣剂，在炼钢还原期加入，还原期一开始就加入；也可以在精炼期加入；或者在还原期加入一部分，然后在精炼期加入一部分。本发明环保新型化渣剂作为钢铁辅料的添加比例为吨钢7～15kg/吨。
实施例一
一种新型环保型化渣剂，环保型化渣剂成分按重量百分比记为：氟化钙38％、氟39％、钠13％、铝9％、二氧化硅5％、碳0.8％、硫0.10％，其余为不可避免杂质。
新型环保化渣剂的制备方法，按照上述新型环保型化渣剂的成分的重量比，将原料充分混匀后经压球机在25～30Mpa液压压力下制成10～60mm的球状，即得新型环保型化渣剂。
上述原料是电解质粉和萤石粉，电解质粉和萤石粉的质量比是11：9。
电解质粉是电解铝厂的废旧原材料，主要成分是氟铝酸钠；萤石产自河南、湖南或甘肃，本实施例所用萤石来自河南，采用80#萤石粉。
实施例二
一种新型环保型化渣剂，环保型化渣剂成分按重量百分比记为：氟化钙39％，氟38％，钠12％，铝8％，二氧化硅6％，碳1.0％，硫0.08％，其余为不可避免杂质。
新型环保化渣剂的制备方法，按照上述新型环保型化渣剂的成分的重量比，将原料充分混匀后经压球机在25～30Mpa液压压力下制成10～60mm的球状，即得新型环保型化渣剂。
上述原料是电解质粉和萤石粉，电解质粉和萤石粉的质量比是12:10。
电解质粉是电解铝厂的废旧原材料，主要成分是氟铝酸钠；萤石产自河南、湖南或甘肃，采用80#萤石粉。
实施例三
一种新型环保型化渣剂，环保型化渣剂成分按重量百分比记为：氟化钙35％，氟42％，钠15％，铝11％，二氧化硅4％，碳0.6％，硫0.1％，其余为不可避免杂质。
新型环保化渣剂的制备方法，按照上述新型环保型化渣剂的成分的重量比，将原料充分混匀后经压球机在25～30Mpa液压压力下制成10～60mm的球状，即得新型环保型化渣剂。
上述原料是电解质粉和萤石粉，其中电解质粉和萤石粉的质量比是12:8。
电解质粉是电解铝厂的废旧原材料，主要成分是氟铝酸钠；萤石产自河南、湖南或甘肃，采用80#萤石粉。
实施例四
一种新型环保型化渣剂，环保型化渣剂成分按重量百分比记为：氟化钙40％，氟36％，钠10％，铝7％，二氧化硅7％，碳1.1％，硫0.11％，其余为不可避免杂质。
新型环保化渣剂的制备方法，按照上述新型环保型化渣剂的成分的重量比，将原料充分混匀后经压球机在25～30Mpa液压压力下制成10～60mm的球状，即得新型环保型化渣剂。
上述原料是电解质粉和萤石粉，其中电解质粉和萤石粉的质量比是10:9。
电解质粉是电解铝厂的废旧原材料，主要成分是氟铝酸钠；萤石产自河南、湖南或甘肃，采用80#萤石粉。
试验例一
该试验例，使用的是实施例一的新型环保化渣剂，在不锈钢生产公司试用试验。在炼钢还原期初期加入，炉温1700℃；对照例是现有使用的主要成分是冰晶石的化渣剂，在炼钢还原期初期加入，其他条件相同。试验在50吨A炉进行，使用本发明新型环保化渣剂有8个炉，炉A161、A162、A163、A164、A165、A175、A176、A177，每炉中铁水量300系57～58吨；使用现有化渣剂的有5个炉，A167～A171，均在炼钢还原期加入；炼钢过程中化渣剂以及萤石球的使用量，如表一所示。
表一
表一中精炼期加入萤石球，是根据还原期铁水除杂效果决定的，还原期除杂效果好，精炼期加入萤石球的量就少；表一中A161～A177精炼期萤石球平均用量是：124.4kg，A167～A171精炼期萤石球的平均用量是：172.6kg。本发明还原期加入化渣剂，精炼期加入的萤石球量比现有精炼期的萤石球的量少近30％。炉A166～A172，还原期初期加入现有化渣剂，由于化渣效果非常不好，在还原期后期又加入了较多的萤石球继续化渣。
在炼钢过程中，工作人员发现并记录：对照例使用原化渣剂的炉次，在加料过程和摇炉扒渣过程中会产生较为浓厚的绿烟，且容易产生还原渣钢分离状况不好的情况。使用本发明环保新型化渣剂，在加料和摇炉扒渣过程中绿烟明显减少，是淡绿色和白色的烟气，还原渣钢渣分离良好；有利于环保管控与扒渣操作，有利于提高生产效率。
本发明环保新型化渣剂在8个炉钢内使用，化渣剂的平均使用量是506.25kg，在炼钢还原期没有使用萤石球，在精炼期萤石球的均使用量是124.38kg。采用现有的以冰晶石为主要原料的原化渣剂的5炉钢，化渣剂炉均用量400kg，萤石球炉A167～A171炉均使用464.6kg。实施例一中制备环保新型化渣剂的电解质粉和萤石粉的质量比是11:9，可以计算出该试验例中还原期电解质粉的平均用量是278.4kg，低于对照例原化渣剂的400kg；萤石粉的平均使用量是227.8kg，加上精炼期萤石粉的使用量，整个炼钢过程中，本发明萤石粉的使用量是352.18kg，低于现有技术的464.6kg。
对比数据显示，使用本发明环保新型化渣剂相对于对照例的化渣剂，萤石球使用量降低，从而降低炼钢成本；那么可以进一步判断出，相对于使用萤石作为化渣剂，本发明化渣剂吨钢节约成本会更多。且，电解质粉的使用量也明显低于对照例原化渣剂的使用量。本发明电解质粉和萤石粉通过优化组合，电解质粉和萤石粉明显低于对照例的使用量，且从表一中精炼期加入萤石粉的量比较，本发明除渣效果明显优于对照例化渣剂的除渣效果。
另外，取使用本发明化渣剂的3炉在LF进炉和出炉套餐样，进行三元碱度、氧含量和夹杂物的分析，如表二所示：
表二
此三炉钢生产过程中，三元碱度符合炼钢公司标准，氧含量符合国家标准，夹杂物符合炼钢公司标准，无异常情况。
试验例二
该试验例，使用的是实施例四的新型环保化渣剂，在不锈钢生产公司试用试验。在炼钢还原期，还原期炉温1700℃；对照例使用的主要成分是冰晶石的化渣剂同时期加入，其他条件相同。试验在50吨A炉进行，使用本发明新型环保化渣剂有8个炉，炉A161、A162、A163、A164、A165、A175、A176、A177，每炉中铁水量300系57～58吨；使用现有化渣剂的有5个炉，A167～A171参照表一中数据，均在炼钢还原期加入；炼钢过程中化渣剂以及萤石球的使用量，如表三所示。
表三
表三中精炼期加入萤石球，是根据还原期铁水除杂效果决定的，还原期除杂效果好，精炼期加入萤石球的量就少；表三中A161～A177精炼期萤石球平均用量是：100.125kg；A167～A171精炼期萤石球的平均用量是：172.6kg。本发明还原期加入化渣剂，精炼期加入的萤石球量比现有精炼期的萤石球的量少近30％。炉A166～A172，还原期初期加入现有化渣剂，由于化渣效果非常不好，在还原期后期又加入了较多的萤石球继续化渣。
在炼钢过程中，工作人员发现并记录：对照例使用原化渣剂的炉次，在加料过程和摇炉扒渣过程中会产生较为浓厚的绿烟，且容易产生还原渣钢分离状况不好的情况。使用本发明环保新型化渣剂，在加料和摇炉扒渣过程中绿烟明显减少，是淡绿色和白色的烟气，还原渣钢渣分离良好；有利于环保管控与扒渣操作，有利于提高生产效率。
本发明环保新型化渣剂在8个炉钢内使用，化渣剂的平均使用量是506.25kg，在炼钢还原期没有使用萤石球，在精炼期萤石球的均使用量是100.125kg。采用现有的以冰晶石为主要原料的原化渣剂的5炉钢，化渣剂炉均用量400kg，萤石球炉A167～A171炉均使用464.6kg。实施例四中制备环保新型化渣剂的电解质粉和萤石粉的质量比是10:9，可以计算出该试验例中还原期电解质粉的平均用量是266.3kg，低于现有技术的400kg；萤石粉的平均使用量是240kg，加上精炼期萤石粉的使用量，整个炼钢过程中，本发明萤石粉的使用量是340.125kg，低于现有技术的464.6kg。
对比数据显示，使用本发明环保新型化渣剂相对于现有技术采用冰晶石为主要原料的原化渣剂，萤石球使用量降低，从而降低炼钢成本；那么可以进一步判断出，相对于使用萤石作为化渣剂，本发明化渣剂吨钢节约成本会更多。且，电解质粉的使用量也明显低于改试验例现有的使用量。本发明电解质粉和萤石粉通过优化组合，电解质粉和萤石粉明显低于对照例的使用量，且从表一中精炼期加入萤石粉的量比较，本发明除渣效果明显优于对照例化渣剂的除渣效果。
本发明环保新型化渣剂，由于其碳＜1.2％、硫＜0.12％，低碳低硫，非常适用于不锈钢316钢种的生产。
在试验时，尤其在生产不锈钢316钢种时，化渣剂碳含量如果超出1.2％，在在现场使用过程中钢胚出现严重质量问题，造成钢胚报废。本发明的新型环保化渣剂解决了这个问题，适用于多种钢材的生产，尤其适用316钢种的生产。
依据试验例一和试验例二记载，本发明实施例二和实施例三均能实现本发明试验例的效果；若电解质粉和萤石粉的比例不在11～12：8～10之间，化渣效果差，流动性差，耗量高，冶炼时间长，影响生产节奏，渣易结块。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种新型环保型化渣剂，其特征在于，所述环保型化渣剂的成分按重量百分比记为：氟化钙35～40％、氟36～42％、钠10～15％、铝7～11％、二氧化硅4～7％、碳＜1.2％、硫＜0.12％，其余为不可避免杂质。
2.权利要求1所述的新型环保化渣剂的制备方法，其特征在于，按照权利要求1所述新型环保型化渣剂的成分重量百分比记，将原料充分混匀后，在高压下制成10～60mm的球状，即得新型环保型化渣剂。
3.根据权利要求2所述的新型环保化渣剂的制备方法，其特征在于，所述原料是电解质粉和萤石粉按照11～12:8～10的质量比混合。
4.根据权利要求3所述的新颖环保化渣剂的制备方法，其特征在于，所述原料是电解质粉和萤石粉按照11:9的质量比混合。
5.根据权利要求2所述的新型环保化渣剂的制备方法，其特征在于，所述高压是25～30Mpa。
6.权利要求1所述的新型环保型化渣剂在炼钢还原期、精炼期或还原期和精炼期的应用。
7.权利要求6所述的新型环保型化渣剂在不锈钢钢种炼钢中的应用。
8.权利要求7所述的新型环保型化渣剂在316不锈钢钢种炼钢中的应用。
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Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| FR1536693A (fr) * | 1966-10-10 | 1968-08-16 | Méthode de traitement de l'acier pour améliorer les caractéristiques effervescentes de celui-ci et réduire les inclusions | |
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-
2022
- 2022-11-02 CN CN202211363255.5A patent/CN115747421A/zh active Pending
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