CN1244704C - 新型轻质复合炼钢保护剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种新型轻质复合炼钢保护剂，包括下列组份，超细粉煤灰35～50%，赤泥30～45%，碳素残极10～20%，卤素类化合物助熔剂5～15%，钙类调节剂微量，其制作方法为；超细粉煤灰与分别磨细的的赤泥、碳素残极、助熔剂按上述重量含量计算配比、混合干燥至水分小于1%，即得新型轻质复合炼钢保护剂。利用＜28μm的干状超细粉煤灰、赤泥复合生产的新型炼钢保护剂，具有工艺简单、投资少、原料来源广、效果好、成本低等优点，还可以大量利用工业废弃物，有利于环境保护和大宗固体废弃物处理，具有良好的经济效益和明显的社会效益。

Description

新型轻质复合炼钢保护剂
技术领域：
本发明涉及一种炼钢保护剂，尤其是一种用于钢铁工业的新型轻质复合炼钢保护剂。
背景技术：
钢铁冶炼都需要经过浇注工序，而炼钢保护剂(渣)的主要作用是保护钢铁溶液的顺利浇注，当之覆盖在钢包内钢液面上或钢锭模内的钢液面上，可将钢水中的浮渣、脱氧产物、耐火材料颗粒等迅速的吸收，从而消除浇注钢锭内外部的夹杂缺陷。以超细粉煤灰、赤泥为主复合的炼钢保护剂(渣)浮在钢液面上，随着钢液流入钢锭与模壁之间形成保护膜(渣膜)，起着保温、润滑作用并减轻锭模对凝壳的急冷，同时起着减少钢液表面的热损失及防止钢液表面的氧化作用。在钢铁冶金原理中涉及炼钢保护剂(渣)方面是以熔渣的表面性质概述的。冶金反应常涉及到各种相界面，固化需要了解相界面的性质，而共存相之间的界面张力或表面张力是讨论界面反应或界面现象的重要物理量。金属和渣的分离、夹杂的排出、反应时新相的形成、相界面的吸附、渣与耐火材料的作用及固相物在渣内的同化等等问题莫不与熔渣和金属液的界面张力或表面张力有关。在冶炼中，金属液和熔渣或夹杂的分离以及金属液对耐火材料的作用十分重要，这是和它们之间的润湿及铺展有关的。
目前，我国钢铁工业常用的炼钢保护剂(渣)的主要物相有钙长石、黄长石、枪晶石，还有莫来石、硅灰石、尖晶石及石墨等。适当高的CaO含量和一定量的氟对炼钢保护剂(渣)所起的作用效果均有好处。
发明内容
本发明的目的是提供一种在炼钢保护使用中形成稳定的粉状结构层、烧结层、类熔融层、熔融层并具有一定粘度和良好的流动性和吸附性，对稳定铸钢质量可发挥良好作用的新型轻质复合炼钢保护剂(渣)。
本发明的技术方案为：
将＜28μm的干状超细粉煤灰与分别磨细的＜28μm的赤泥、碳素残极、卤素类化合物组成的助熔剂及钙类调节剂混合干燥至水分小于1％，即得新型轻质复合炼钢保护剂。
以＜28μm的干状超细粉煤灰、赤泥为主要原料，复配部分助熔和碳素、石墨、焦油等发热材料制成的一种新型炼钢浇注钢用保护剂，其扩散速度、保温效果、保温时间等完全适用于浇注钢水包用。
＜28μm的干状超细粉煤灰是一种高分散度的硅铝氧化物的集合体，赤泥中氧化钙和氧化铁超过50％，并富含钾钠霞石、铁铝酸钙固熔体和硅酸钙镁、水灰石，是冶金辅料良好的原料，它们具有较高的耐热性能和良好的保温隔热性能。碳素残极是优质的无烟煤、焦、焦油及石墨的烧结后网状高碳体。充分利用这些物料的性能，可复合制成在炼钢保护使用中形成的粉状结构层、烧结层、类熔融层、熔融层并具有一定粘度和良好的流动性、吸附性的新型轻质复合炼钢保护剂(渣)。成本比CaO、CaF2、石墨、精碳粉复合制成的保护剂(渣)低30％以上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
1、本发明所用的粉煤灰、赤泥、碳素残极均为废弃物，材料易得、廉价，实现了资源再利用，使用其作为原料可享受国家减免税收待遇。
2、本发明制备工艺简单，无需复杂的工艺设备和工艺过程。
3、本发明生产成本低、无污染，完全可以工业化生产。
4、本发明在炼钢保护使用中形成稳定的粉状结构层、烧结层、类熔融层、熔融层并具有一定粘度和良好的流动性和吸附性，对稳定铸钢质量可发挥良好的作用。
综上所述利用＜28μm的干状超细粉煤灰、赤泥复合生产的新型炼钢保护剂(渣)，具有工艺简单、投资少、原料来源广、效果好、成本低等优点，还可以大量利用工业废弃物，有利于环境保护和大宗固体废弃物处理，具有良好的经济效益和明显的社会效益。
具体实施方式：
1、干状粉煤灰35～50％分选或磨细至＜28μm；
2、赤泥30～45％(烧结法、拜尔法、联合法均可)分选或磨细至＜28μm；
3、碳素残极10～20％磨细至＜28μm；
4、卤素类化合物助熔剂5～15％磨细至＜28μm；
将以上物料根据实际生产中所需成分和含量按上述比例计算配比、混合、防潮包装。
实施例：
以河南丰源实业有限公司＜28μm的干状超细粉煤灰(成分如表1)，中国长城铝业公司联合法赤泥(成分如表2)，碳素残极(成分如表3)，助溶剂(成分如表4)为例。
                 表1河南丰源实业有限公司超细粉煤灰化学成分、比表面积
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO Na2O K2O   烧失量   比表面积(cm2/g)
  超细粉煤灰 61.02 31.20 0.69 2.30 0.72 0.68 0.64 1.03 12000
                 表2中国长城铝业公司磨细联合法赤泥化学成分、比表面积
SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO Na2O K2O   比表面积(cm2/g)
  磨细赤泥   22.87   10.28   11.50   46.60   2.20   0.22   ＞9300
                           表3碳素残极成分
  挥发物％   灰分％   硫分％   空隙率％
  碳素残极   ＜1.0   ＜10.0   ＜1.0   ＞35
                                  表4助熔剂成分
  CaF2   SiO2   S   P   绢云母   钾长石、黄褐铁矿   色泽
  ＞90   9.5   0.10   0.05   ＜5   微量   黑紫
＜28μm的超细粉煤灰35～50％，赤泥30～45％，碳素残极10～20％，卤素类化合物组成的助熔剂5～15％，钙类调节剂微量。
新型轻质复合炼钢保护剂(渣)分散性好，耐热性能高，保温性能好，水分含量低，浮于钢液上形成粉状结构层、烧结层、类熔融层、熔融层多层结构，能够迅速的吸收浮渣、脱氧、耐火材料颗粒，其中含有的焦、石墨网状高碳体提高了保温效果并确保有效的高温还原反应，流动扩散好，对避免钢锭表面产生裂缝和延长钢锭模寿命起着极为重要的作用，对减少钢锭的切头率及防止钢锭产生二次缩孔至关重要。同时由于保护剂(渣)内存在的大量杂质离子，因此析出的主晶相大多长成为细长的柱状或针状，并有长成树枝状的倾向，熔体或残余玻璃相填入主晶相的间隙中，更增加了保护剂(渣)在钢水上面的保护覆盖能力，不易流散而避免钢的氧化，从而使新型轻质复合炼钢保护剂(渣)真正的对炼钢起到良好的保护作用。

Claims (5)

1、一种新型轻质复合炼钢保护剂，其特征是：包括下列重量单位的组份，超细粉煤灰35～50％，赤泥30～45％，碳素残极10～20％，卤素类化合物助熔剂5～15％，钙类调节剂微量，其制作方法为；超细粉煤灰与分别磨细的赤泥、碳素残极、卤素类化合物助熔剂、钙类调节剂按上述重量含量计算配比、混合干燥至水分小于1％，即得新型轻质复合炼钢保护剂。
2、权利要求1所述的新型轻质复合炼钢保护剂，其特征是：超细粉煤灰的粒径、赤泥的粒径、碳素残极的粒径、助熔剂的粒径都＜28μm。
3、据权利要求1所述的新型轻质复合炼钢保护剂，其特征是：超细粉煤灰的比表面积为12000cm2/g。
4、根据权利要求1所述的新型轻质复合炼钢保护剂，其特征是：赤泥的比表面积为＞9300cm2/g。
5、根据权利要求1所述的新型轻质复合炼钢保护剂，其特征是：碳素残极的空隙率为＞35％。
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