專利名稱：稀土硅鋇鈣合金脫氧劑及其制備工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼脫氧劑技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種煉鋼用的稀土硅鋇鈣合金 脫氧劑及其制備工藝。
背景技術(shù)：
目前，我國轉(zhuǎn)爐煉鋼主要生產(chǎn)普碳鋼、低碳合金鋼和部分中、高碳鋼三大
系列產(chǎn)品。這三大系列產(chǎn)品在生產(chǎn)過程中盡管對鋼水脫氧工藝要求不相同；但 目前大多數(shù)采用鋁餅、硅鋁鋇鐵、硅鈣合金脫氧，有的煉鋼企業(yè)還采用電石脫 氧，這些脫氧材料價格高，功能單一，危險性大，尤其是電石脫氧在使用時， 極易發(fā)生爆炸現(xiàn)象，對安全生產(chǎn)危害極大，上述這些脫氧材料在使用時，不但 增加了鋼鐵企業(yè)的煉鋼成本，而且在鋼水脫氧時，還依然存在著非金屬夾雜物， 以及錳、硅收得率低的缺點。
在目前的煉鋼企業(yè)中，使用傳統(tǒng)的脫氧劑實現(xiàn)鋼水脫氧，還主要存在以下 幾個問題1、脫氧、脫硫效果不理想，錳、硅回收率低；2、鋼水流動緩慢， 鋼包水口容易結(jié)瘤；3、脫氧劑投放時會出現(xiàn)粉塵飛揚，對工作環(huán)境影響很大， 危害煉鋼工人的身心健康。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種脫氧、脫硫效果好，錳、硅回收 率高，鋼包水口不容易結(jié)瘤，脫氧劑投放時無粉塵飛揚的稀土硅鋇鈣合金脫氧 劑。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種該硅鋇鈣合金脫氧劑的制備工藝。本發(fā)明是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的碳化鈣35—45%、 二氧化硅40—45%、硫酸鋇10—30%和稀土 5—15%。 本發(fā)明是按照以下方法制成的-首先將所述碳化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和稀土按照所述比例摻和均勻，按 每爐1500Kg配制成混合料，將混合料喂入電弧爐內(nèi)，使三根電極完全起弧，所 述碳化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和稀土原材料在電弧內(nèi)充分燃燒溶化，待溫度達(dá) 130(TC-150(TC時，所述碳化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和稀土原材料在電弧爐充分 溶化后，反應(yīng)時間要達(dá)到40分鐘以上，將溶化后的液體倒入定模鍋中使其完全 冷卻，然后破碎為粒度10-60mm顆粒，利用雙層腹膜包裝即可。 本發(fā)明產(chǎn)品的化學(xué)成份及百分含量 化學(xué)成份Si、 Re、 Ba、 Ca 所述原材料及技術(shù)參數(shù)Si02 >90%、 CaC2》90%、 BaS04>95%、 Re》70%在制備過程中主要把握三個關(guān)鍵①原材料必須優(yōu)選，材料的指標(biāo)含量必須 達(dá)到要求；②材料混合必須均勻，以保證各化學(xué)成份在反應(yīng)區(qū)內(nèi)能充分反應(yīng)并 使之完美結(jié)合；③反應(yīng)時間必須達(dá)到40分鐘以上。 本發(fā)明產(chǎn)品化學(xué)成份中各元素具有的性能 a、稀土 (Re):稀土元素又稱稀土金屬，屬稀有元素，其原子結(jié)構(gòu)具有共同 特點，即外層有兩個電子、次外層有8個電子。因此，它們的化學(xué)性質(zhì)都相 符，都具有和氧有較強的親和力能和氧氣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。b、硅(Si):硅在自然界中分布極廣，地殼中約27.6%。主要以二氧化硅 存在，能與氧發(fā)生化學(xué)反應(yīng)的是晶體硅。晶體硅可用碳在電爐中還原二氧化硅而制得。其原子量28，熔點14KTC，高溫時能與多種元素化合。c、 鋇(Ba):在元素周期表中屬第II主族元素，屬堿土金屬，原子量137， 銀白色金屬稍有光澤，熔點71(TC，用于制鋇鹽、合金、焰火等。d、 鈣(Ca):是元素周期表中第II主族，屬堿土金屬，原子量40，銀白色， 熔點85(TC，加熱時能還原幾乎所有金屬氧化鈉，是優(yōu)良的脫氧元素。②、各種元素所起的作用a、 Re:稀土可轉(zhuǎn)化成氧化稀土，具有優(yōu)化晶體作用。b、 Si:在煉鋼脫氧反應(yīng)中81+ 02 —Si02， 二氧化硅(Si02 )成為爐渣 浮于鋼液上層，起到凈化鋼液，改善鋼材內(nèi)在質(zhì)量的作用。c、 Ba:在煉鋼中主要起脫氧作用。在煉鋼脫氧反應(yīng)中Ba+ 02—Ba02， 由于鋇和氧的親和力較強，極易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成低熔點氧化鋇分 離于上層，起到凈化鋼液，提高成坯率的作用。d、 Ca:在煉鋼過程中，鈣和氧結(jié)合生成氧化鈣(Ca+02 —Ca02)，轉(zhuǎn)和碳 結(jié)合生產(chǎn)硫化鈣(Ca+S —CaS)。鈣活性較強，在和氧發(fā)生反應(yīng)的同時 還能與硫作用，二者均能生成低熔點爐渣析出金屬表面，從根本上改 善了鋼材內(nèi)在質(zhì)量，起到了最優(yōu)良的脫氧、脫硫作用，是最理想的脫 氧、脫硫劑。CaBaSiRe合金脫氧應(yīng)用到煉鋼中具有以下優(yōu)點① 、具有較強的脫氧、脫硫能力，并改變鋼中夾雜物的形態(tài)和分布；細(xì)化晶粒、改善鋼的加工性能，提高鋼材質(zhì)量。② 、改善鋼水的流動性，防止鋼包水口結(jié)瘤。③ 、成渣容易，粘度適中，極易析出鋼水中的非金屬夾雜物，對鋼水保護作用明顯。④ 、安全可靠，不會出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。⑤ 、產(chǎn)品屬顆粒狀，在加入鋼水時不會出現(xiàn)飛揚現(xiàn)象，能有效地保護工作環(huán)境。因此，鋼鐵企業(yè)在煉鋼中用CaBaSiRe合金脫氧劑具有明顯的效果1、 錳收得率達(dá)到95. 15%，硅收得率達(dá)到59.4%，脫氧效果明顯。2、 使用稀土硅鋇鈣(CaBaSiRe)合金脫氧劑單耗1. 39Kg/t鋼，與使用其它 常規(guī)脫氧劑相比單耗降低0. 4-0. 6Kg/t鋼。按年產(chǎn)10萬噸鋼鐵計算，年可降低 成本為1000000TX0. 6X4. 6二2760000(元)，經(jīng)濟效益可觀。3、 由于脫氧、脫硫效果理想，所以，在凈化鋼液時效果也很理想。4、 改善鋼水的流動性、防止鋼包水口結(jié)瘤；安全可靠，不易發(fā)生爆炸。5、 由于產(chǎn)品為顆粒狀，所以工人在使用時不會出現(xiàn)象其它脫氧劑那樣塵土 飛揚現(xiàn)象，對煉鋼工人的工作環(huán)境有較好的保護和改善作用。由于本發(fā)明采取了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有以下優(yōu)點和效 果1、稀土硅鋇鈣合金脫氧劑脫氧效果好，有效地提高了鋼水中的錳硅回收率， 提高了鋼材質(zhì)量；2、用稀土硅鋇^合金脫氧劑凈化鋼液后，增加了鋼水的流動 性，解決了鋼包水口容易結(jié)瘤的難題；3、稀土硅鋇鈣合金脫氧劑使用時操作簡 單，安全可靠，無粉塵飛揚，對工作環(huán)境無影響；4、成本低，單耗小，有效地 降低了鋼鐵企業(yè)的綜合成本。
具體實施方式
本發(fā)明是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的碳化鈣35—45%、 二氧化硅40—45%、硫酸鋇10—30%和稀土 5—15%。 本發(fā)明是按照以下方法制成的首先將所述碳化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和稀土按照所述比例摻和均勻，按每爐1500Kg配制成混合料，將混合料喂入電弧爐內(nèi)，使三根電極完全起弧，所 述碳化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和稀土原材料在電弧內(nèi)充分燃燒溶化，待溫度達(dá) 130(TC-150(TC時，所述碳化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和稀土原材料在電弧爐充分 溶化后，反應(yīng)時間要達(dá)到40分鐘以上，將溶化后的液體倒入定模鍋中使其完全 冷卻，然后破碎為粒度10-60mm顆粒，利用雙層腹膜包裝即可。實施例1:本發(fā)明是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的碳化鈣 38%、 二氧化硅42%、硫酸鋇12°/。和稀土 8%。實施例2:本發(fā)明是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的碳化拷40%、 二氧化硅41%、硫酸鋇12%和稀土7%。實施例3:本發(fā)明是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的碳化牽丐36%、 二氧化硅43%、硫酸鋇14%和稀土 7%。
權(quán)利要求
1、一種稀土硅鋇鈣合金脫氧劑，其特征在于所述稀土硅鋇鈣合金脫氧劑是由下列重量百分比的原材料經(jīng)過加工制成的碳化鈣35-45％、二氧化硅40-45％、硫酸鋇10-30％和稀土5-15％。
2、 一種如權(quán)利要求1所述稀土硅鋇鈣合金脫氧劑的制備工藝，其特征在于 它是按照以下方法制成的首先將所述碳化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和稀土按照所述比例摻和均勻，按每爐1500Kg配制成混合料，將混合料喂入電弧爐內(nèi)，使三根電極完全起弧，所 述碳化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和稀土原材料在電弧內(nèi)充分燃燒溶化，待溫度達(dá) 130(TC-150(TC時，所述碳化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和稀土原材料在電弧爐充分 溶化后，反應(yīng)時間要達(dá)到40分鐘以上，將溶化后的液體倒入定模鍋中使其完全 冷卻，然后破碎為粒度10-60mm顆粒，利用雙層腹膜包裝即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種煉鋼用的稀土硅鋇鈣合金脫氧劑，本發(fā)明是由下列原材料經(jīng)過加工制成的碳化鈣、二氧化硅、硫酸鋇和稀土。將所述原料按照所述比例摻和均勻，喂入電弧爐內(nèi)，起弧，原材料在電弧內(nèi)充分燃燒溶化，充分溶化后，將溶化后的液體倒入定模鍋中使其完全冷卻，然后破碎為顆粒，利用雙層腹膜包裝即得；由于本發(fā)明采取了上述技術(shù)方案，本發(fā)明與傳統(tǒng)技術(shù)相比具有以下優(yōu)點和效果1.稀土硅鋇鈣合金脫氧劑脫氧效果好，有效地提高了鋼水中的錳硅回收率，提高了鋼材質(zhì)量；2.用稀土硅鋇鈣合金脫氧劑凈化鋼液后，增加了鋼水的流動性，解決了鋼包水口容易結(jié)瘤的難題；3.成本低，單耗小，有效地降低了鋼鐵企業(yè)的綜合成本。
文檔編號C21C7/06GK101250609SQ20081004951
公開日2008年8月27日 申請日期2008年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月1日
發(fā)明者舒新國 申請人:淅川縣森麗鋼鐵爐料廠