專利名稱：一種鋼水復(fù)合精煉劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冶金行業(yè)煉鋼過(guò)程中使用的輔助添加材料，尤其是在出鋼時(shí)向鋼包中加入的作為預(yù)脫氧劑或頂渣改質(zhì)劑使用的鋼水復(fù)合精煉劑。
背景技術(shù)：
隨著對(duì)鋼水質(zhì)量要求的提高，尤其是高性能、高質(zhì)量鋼材的廣泛使用，對(duì)煉鋼過(guò)程中的輔助材料提出了更高的要求。該發(fā)明鋼水復(fù)合精煉劑，是集鋼液、鋼渣脫氧、吸附夾雜等精煉功能于一體的新型冶金輔助材料。在出鋼時(shí)向鋼包內(nèi)加入，能起到合金脫氧作用。在鋼包渣面上加入，能對(duì)轉(zhuǎn)爐、電爐下渣脫氧、改質(zhì)，有效改變轉(zhuǎn)爐下渣氧化性高帶來(lái)的一系列質(zhì)量問(wèn)題。
該發(fā)明與傳統(tǒng)脫氧劑、頂渣改質(zhì)劑及其應(yīng)用工藝相比，由于脫氧產(chǎn)物Al2O3、SiO2與精煉劑中的基料，形成了低熔點(diǎn)的化合物，降低了脫氧產(chǎn)物的活度，有利于脫氧元素的有效利用。在少量的合金元素條件下，可獲得高效率的脫氧效果，降低了脫氧成本。精煉劑由于精煉基料的存在，聚合能力強(qiáng)，對(duì)硫化物夾雜、氮化物夾雜、氧化物夾雜，特別是SiO2、Al2O3夾雜具有強(qiáng)的吸附能力功能。該發(fā)明不含游離CaO、電石CaC2等易吸潮物質(zhì)，儲(chǔ)藏時(shí)間長(zhǎng)，使用中無(wú)煙塵飛揚(yáng)。不含氟，有利于環(huán)境保護(hù)。精煉劑上述特點(diǎn)是傳統(tǒng)的SiAlBa、SiCaBa復(fù)合合金脫氧劑、其它精煉劑所不具備的。如名稱為“高性能精煉劑”、專利申請(qǐng)?zhí)枮?2123885.5的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)文件所公開(kāi)的技術(shù)方案，由電石粉、鎂粉、鋁粉以及硅鐵粉組成；另一名稱為“冶金用復(fù)合精煉劑”、專利申請(qǐng)?zhí)枮?00410083014.0的中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)文件所公開(kāi)的技術(shù)方案，含有硅鈣合金、硅鋇合金、電石等，都不具備上述優(yōu)勢(shì)。另外，某些精煉劑包含有英石CaF2成分，不利于環(huán)境保護(hù)。某些精煉劑本身價(jià)格比較貴，不能有效降低冶煉成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有精煉劑的不足，提供一種由脫氧合金與精練劑基料組成的復(fù)合精煉劑。
本發(fā)明的技術(shù)方案一種鋼水復(fù)合精煉劑，其特征在于由脫氧合金及精煉劑基料組成，脫氧合金由Ca、Si、Ba、Al、C組成；脫氧合金的配比如下Ca8～18％、Si35～45％、Ba7～17％、Al10～25％、C15～35％；精煉劑基料由CaO、AL2O3、SiO2、MgO組成，精煉劑基料的配比如下CaO50～65％，Al2O330～45％，SiO22～6％，MgO5～10％。脫氧合金與精煉劑基料的配比范圍如下，脫氧合金∶精煉劑基料為0.75～3∶1。
本發(fā)明的鋼水復(fù)合精煉劑，相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，具有如下特點(diǎn)1、復(fù)合精煉劑中的由多種合金元素組成的脫氧劑，有利于防止高熔點(diǎn)純物質(zhì)SiO2、AL2O3等固相脫氧產(chǎn)物的形成，使其形成低熔點(diǎn)的復(fù)合化合物；而復(fù)合精煉劑中的精練劑基料的熔點(diǎn)較低，其熔點(diǎn)為1370-1400℃，當(dāng)與高溫鋼水接觸時(shí)低熔點(diǎn)的精練劑很快熔化成液態(tài)，液態(tài)精練劑密度輕，在上浮過(guò)程中與脫氧產(chǎn)物SiO2、AL2O3相聚時(shí)，將生成低熔點(diǎn)的C17A7(熔點(diǎn)1450℃)和低熔點(diǎn)共晶物C2SC12A7-CA(熔點(diǎn)1335℃)，加強(qiáng)了脫氧產(chǎn)物的上浮排除，實(shí)現(xiàn)了鋼水凈化的目的。
由于脫氧產(chǎn)物SiO2、AL2O3等與精練劑形成的低熔點(diǎn)的化合物，降低了脫氧產(chǎn)物的活度，有利于脫氧元素的有效利用。故，在少量的合金元素條件下，可獲得高效率的脫氧效果，降低了脫氧成本。
精練劑中的碳在脫氧過(guò)程中產(chǎn)生的CO氣體，成為了熔池的攪拌氣體，強(qiáng)化了出鋼過(guò)程脫氧動(dòng)力學(xué)條件，有利于脫氧產(chǎn)物的聚合排除。本復(fù)合精煉劑具有高效脫氧、凈化夾雜功能。
2、復(fù)合精煉劑由于有一定量強(qiáng)脫氧劑及高堿度的低熔點(diǎn)精練劑，當(dāng)在出鋼完畢后向頂渣中加入時(shí)，能有效地對(duì)鋼包頂渣改質(zhì)，降低其氧化性，且改質(zhì)后的頂渣在保持較高堿度下有好的融化性能，對(duì)脫氧產(chǎn)物等上浮夾雜具有很強(qiáng)的吸附能力。改質(zhì)后的鋼包渣屬低(FeO)的CaO-AL2O3-SiO2三元渣系，該渣堿度高、熔點(diǎn)低、氧化性弱。
3、精煉劑屬還原、堿性渣系，爐渣通過(guò)改質(zhì)后不僅有低的氧化性，而且保持了較高堿度，不僅避免了氧化性頂渣對(duì)鋼水直接氧化帶來(lái)的一系列質(zhì)量問(wèn)題，同時(shí)也有效地防止了低堿度下SiO2對(duì)鋼水的間接氧化，有利于鋼中酸溶鋁含量的提高；同時(shí)保證頂渣有一定的堿性對(duì)防止回磷有益。
4、適用范圍廣除了超低碳、低硅鋼以外，能用于所有普碳鋼以及中、低合金鋼。
5、復(fù)合精煉劑所用堿性基料不含CaO、CaC2等易吸潮物質(zhì)，儲(chǔ)藏時(shí)間長(zhǎng)；配比中不含氟(主要是CaF2)，有利于環(huán)境保護(hù)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明的鋼水復(fù)合精煉劑，由多種脫氧合金及精煉劑基料組成，脫氧合金由Ca、Si、Ba、Al、C組成；脫氧合金的配比如下Ca8～18％、Si35～45％、Ba7～17％、Al10～25％、C15～35％；精煉劑基料由如下物質(zhì)組成，CaO、AL2O3、SiO2、MgO，各個(gè)組分的配比如下CaO50～65％，Al2O330～45％，SiO22～6％，MgO5～10％。脫氧合金與精煉劑基料的配比范圍如下，脫氧合金∶精煉劑基料為0.75～3∶1，脫氧合金所占的重量比一般為40-80％。
本發(fā)明的鋼水復(fù)合精煉劑的生產(chǎn)工藝脫氧合金破碎、粒度1～5mm。
精煉劑基料預(yù)熔、破碎。粒度1～5mm。
成品脫氧合金與精煉劑基料按照上述比例混合攪拌均勻、高壓壓塊，粒度5～15mm，防水包裝。在成品中，脫氧合金所占的重量比一般為40-80％。脫氧合金中的Ca、Si、Ba、Al、C等組分，純度較高，能滿足本發(fā)明的要求。
其優(yōu)化配比(一)脫氧合金的配比如下Ca11％、Si38％、Ba10％、Al16％、C25％；精煉劑基料的配比如下CaO53％，Al2O338％，SiO24％，MgO5％。
脫氧合金∶精煉劑基料＝1.5∶1其優(yōu)化配比(二)脫氧元素的配比如下Ca18％、Si35％、Ba15％、Al10％、C22％；精煉劑基料的配比如下CaO60％，Al2O330％，SiO22％，MgO8％。
脫氧合金∶精煉劑基料＝3∶1其優(yōu)化配比(三)脫氧元素的配比如下Ca8％、Si45％、Ba7％、Al25％、C15％；精煉劑基料的配比如下CaO50％，Al2O334％，SiO26％，MgO10％。
脫氧合金∶精煉劑基料＝0.8∶1本發(fā)明的鋼水復(fù)合精煉劑，可以作為預(yù)脫氧劑或頂渣改質(zhì)劑使用；作為預(yù)脫氧劑應(yīng)在轉(zhuǎn)爐、電爐出鋼過(guò)程中，利用其混沖時(shí)良好的動(dòng)力學(xué)條件加入鋼包中，代替等量合金，如Si-Al-Ba等，對(duì)鋼水進(jìn)行預(yù)脫氧，加入量1.5Kg/噸鋼。作為頂渣改質(zhì)劑應(yīng)在出完鋼后加入鋼包渣中對(duì)爐渣改質(zhì)，加入量0.5-0.75Kg/噸鋼。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用1.5Kg/噸鋼復(fù)合精煉劑脫氧，0.6Kg/噸鋼復(fù)合精煉劑改質(zhì)鋼渣，能實(shí)現(xiàn)鋼水預(yù)脫氧，氬前[O]D小于70PPm，氬后[O]D小于20PPm。鋼渣改質(zhì)((FeO)+(MnO)小于5％目標(biāo)要求。綜合脫氧、改質(zhì)效果優(yōu)于單用Si-Al-Ba等合金脫氧條件。
本發(fā)明的復(fù)合精煉劑脫氧、改質(zhì)效果穩(wěn)定。使用中無(wú)煙塵飛揚(yáng)，包內(nèi)、渣面反應(yīng)平穩(wěn)，渣態(tài)疏松，熔化良好，鋼包液面不結(jié)團(tuán)。
由于脫氧、改質(zhì)效果良好，硅、錳等合金收得率提高，綜合成本低于合金脫氧劑。
本發(fā)明的復(fù)合精煉劑是利用了合金元素的有效利用來(lái)實(shí)現(xiàn)高效脫氧效果。在少量的合金元素條件下，可獲得高效率的脫氧效果，降低了脫氧成本。同時(shí)，復(fù)合精煉劑中配有對(duì)SiO2、AL2O3脫氧產(chǎn)物有強(qiáng)吸附能力的精煉劑，因此用于對(duì)夾雜物有嚴(yán)格要求的，特別是對(duì)AL2O3夾雜有要求的高碳硬線鋼等的脫氧、改質(zhì)更為有利。
權(quán)利要求
1.一種鋼水復(fù)合精煉劑，其特征在于由脫氧合金及精煉劑基料組成，脫氧合金由Ca、Si、Ba、Al、C組成；脫氧合金的配比如下Ca8～18％、Si35～45％、Ba7～17％、Al10～25％、C15～35％；精煉劑基料由CaO、AL2O3、SiO2、MgO組成，精煉劑基料的配比如下CaO50～65％，Al2O330～45％，SiO22～6％，MgO5～10％；脫氧合金∶精煉劑基料＝0.75～3∶1。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼水復(fù)合精煉劑，其特征在于所述的脫氧合金的配比如下Ca11％、Si38％、Ba10％、Al16％、C25％；所述的精煉劑基料的配比如下CaO53％，Al2O338％，SiO24％，MgO5％；脫氧合金∶精煉劑基料＝1.5∶1。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼水復(fù)合精煉劑，其特征在于所述的脫氧合金的配比如下Ca18％、Si35％、Ba15％、Al10％、C22％；所述的精煉劑基料的配比如下CaO60％，Al2O330％，SiO22％，MgO8％；脫氧合金∶精煉劑基料＝3∶1。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了鋼水復(fù)合精煉劑，其由脫氧合金及精煉劑基料組成，脫氧合金由Ca、Si、Ba、Al、C組成，配比如下Ca8～18％、Si35～45％、Ba7～17％、Al 10～25％、C15～35％；精煉劑基料由CaO、AL
文檔編號(hào)C21C7/06GK1858267SQ200610054339
公開(kāi)日2006年11月8日 申請(qǐng)日期2006年6月2日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月2日
發(fā)明者唐萍, 文光華, 李萬(wàn)緒 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)