專利名稱：低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種發(fā)熱化渣劑，尤其是一種低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑，同時還涉及其制備方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
煉鋼過程中，需要通過造渣去除有害雜質(zhì)，為了使雜質(zhì)不斷與渣面發(fā)生反應，希望保持渣面處于熔化狀態(tài)，因此需要采取化渣措施。據(jù)申請人了解，長期以來，當煉鋼過程中的鐵水硅含量偏低(質(zhì)量百分比低于0. 1% )時，如果采用增加鐵水裝入量、減少廢鋼裝入量的常規(guī)工藝手段，往往造成冶煉速度慢，效果不好。因為鐵水含碳、硅量較高，可以適當提高硅含量。但加入鐵水最終冶煉成鋼水時要進行脫碳、脫硅處理，需經(jīng)過較長的化學反應過程。因此，多加鐵水的結(jié)果會導致冶煉速度慢，同時鐵水中硅含量高導致了冶煉的煉成率低。檢索發(fā)現(xiàn)，專利申請?zhí)枮?009100966 的中國專利申請公開了“用于轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)熱直上渣洗料及其制備方法和使用方法”。該專利申請中用于轉(zhuǎn)爐煉鋼的發(fā)熱直上渣洗料包括鋁酸鈣主渣系、脫氧劑、脫硫劑、潤滑劑和發(fā)熱劑，其按渣洗料總重量的百分比計理化指標如下=CaO =20-50%, A1203 15 45%、金屬鋁2-15%、脫硫劑3 8%、潤滑劑 3_8%、發(fā)熱劑1-8%、Si02 ( 10%, S < 0. 5%。該技術(shù)方案具有降低精煉成本的有益效果，但對低硅鐵水冶煉難以起到加熱作用，因此無法提高低硅鐵水的化渣效果。此外，申請?zhí)枮?00810110672. 2的中國專利公開的調(diào)渣劑可以通過調(diào)渣達到保護爐襯的目的，但試驗證明，無助于加快低硅鐵水的造渣速度，不能提高鋼水的煉成率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑，從而加快低硅鐵水冶煉時的造渣和化渣速度，進而提高鋼水的煉成率。同時本發(fā)明還將給出其制備方法。為了達到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為一種低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑，其化學組分的質(zhì)量百分比為SiC :41-46% ；FeSi 5-10% ；Fe0+Fe203 :35-40% ；CaC25_10%，其余為雜質(zhì)(MgO 0-3%, CaO 0-6% )該低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑的制備方法包括以下步驟步驟一、將石英砂和焦炭混合，最好質(zhì)量比控制在5 2，在1700-1750°C (最好控制在1720°C )的高溫真空(氧含量宜小于0. 2MPa)狀態(tài)下，使之發(fā)生以下反應Si02+2C = SiC+C02 丨，冶煉成碳化硅；步驟二、將質(zhì)量百分比為41-46%的碳化硅、5-10%的硅化鐵、35_40%的氧化鐵皮 (氧化鐵皮最好質(zhì)量百分比含量鐵量為56-80%、含氧量為20-44% )、5_10%的電石粉碎后混合(最好90%粒徑5-15cm、10%粒徑5cm以下)；步驟三、將步驟二的混合料攪拌均勻即制成所需硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑。
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本發(fā)明硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑中的碳化硅和硅化鐵可在溶融鋼水中分解并和鋼水中的游離氧、金屬氧化物反應生成一氧化碳和含硅爐渣。而主成分為狗203、Fe203. FeO, FeO的氧化鐵皮具有氧化性，在冶煉過程中的1400°C以上高溫環(huán)境中能快速與具有還原性的碳化硅和硅化鐵發(fā)生反應，生成鐵、二氧化硅和二氧化碳，上述反應均為放熱反應， 因此有助于提高造渣速度。同時，可以保證低硅鋼中硅含量的穩(wěn)定，而碳化硅具有良好地導熱性能，能快速將鐵水中的熱量傳遞到渣面進行化渣，從而顯著提高化渣速度。另外，硅化鐵的熔點相對較低(約1410°C )，能夠在快速熔化過程中時使得煉鋼原料隨之快速熔化，起到理想的助熔作用。電石(CaC2)的熔點也相對較低，在起助熔的作用同時還能去除鋼中有害元素硫。總之，本發(fā)明的有益效果是利用電石(CaC2)低熔點的特點輔助碳化硅、硅化鐵與氧化鐵皮反應，該反應放出大量的熱，同時碳化硅良好導熱性能將產(chǎn)生的熱在冶煉過程中快速傳遞，加快了化渣速度，增加了鋼水的流動性，進而，提高了鋼的煉成率，同時保證了鋼水中硅含量的穩(wěn)定。
具體實施例方式低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑由硅化鐵、石英砂、焦炭、氧化鐵皮、電石制成，其質(zhì)量百分比組成為硅化鐵5-10%、石英砂25-30%、焦炭10-22%、氧化鐵皮；35-40%、電石 5-10%。制成后的化學組分質(zhì)量百分比為=SiC :41-46%;FeSi :5-10%;Fe0+Fe203 35-40%； CaO 0-6% ；MgO :0-3%, CaC25_10%。以上組分中的碳化硅先行制備，可以將質(zhì)量百分比韋5 2的石英砂和焦炭混合物在氧含量宜小于0. 的真空狀態(tài)加熱至1720°C左右，使之發(fā)生化學反應制得。由于石英砂和焦炭中通常含有Ca和Mg等雜質(zhì)，因此制成的SiC中都固溶有少量雜質(zhì)。其中，雜質(zhì)少的呈綠色，雜質(zhì)多的呈黑色，碳化硅中要求SiC含量大于97% (唐山富達萊碳化硅陶瓷有限公司產(chǎn))，氧化鐵皮供應渠道較多，其含量鐵量56-80%、含氧量20-44%為宜。制備碳化硅后，將質(zhì)量百分比為41-46%的碳化硅、5-10%的硅化鐵、35_40%的氧化鐵皮、5-10%的電石粉碎成90%粒徑5-15cm、10%粒徑5cm以下的顆粒；再混合料攪拌均勻即制成所需硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑。實際制備時的幾個實施例見表一。表一低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑實例表
權(quán)利要求
1.一種低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑，其特征在于化學組分的質(zhì)量百分比為SiC :41-46% ；FeSi 5-10% ；Fe0+Fe203 :35-40% ；CaC2 5-10% ；其余為雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑，其特征在于所述雜質(zhì)為MgO 0-3%, CaO :0-6%。
3.—種低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑的制備方法，其特征在于包括以下步驟步驟一、將石英砂和焦炭混合，在1700-1750°C的高溫真空狀態(tài)下，使之發(fā)生以下反應 Si02+2C = SiC+C02 ，冶煉成碳化硅；步驟二、將質(zhì)量百分比為41-46 %的碳化硅、5-10 %的硅化鐵、35-40 %的氧化鐵皮、 5-10%的電石粉碎后混合；步驟三、將步驟二的混合料攪拌均勻即制成所需硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑的制備方法，其特征在于所述步驟一中的石英砂和焦炭質(zhì)量比控制在5 2。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑的制備方法，其特征在于所述步驟一中石英砂和焦炭的反應溫度控制在1720°C，真空度控制在氧含量小于0. 2MPa。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑的制備方法，其特征在于所述步驟二中的氧化鐵皮質(zhì)量百分比含量鐵量為56-80%、含氧量為20-44%。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑的制備方法，其特征在于所述步驟二中粉碎后的顆粒90%粒徑5-15cm、10%粒徑5cm以下。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種低硅鐵水冶煉用發(fā)熱化渣劑，同時還涉及其制備方法，屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域。該發(fā)熱化渣劑，其化學組分的質(zhì)量百分比為SiC41-46％；FeSi5-10％；FeO+Fe2O335-40％；CaO0-6％；MgO0-3％、CaC2 5-10％。制備步驟包括將石英砂和焦炭冶煉成碳化硅、將原料粉碎混合、攪拌均勻制成。本發(fā)明利用電石低熔點的特點輔助碳化硅、硅化鐵與氧化鐵皮反應，放出大量的熱，同時碳化硅良好導熱性能將產(chǎn)生的熱在冶煉過程中快速傳遞，加快了化渣速度，增加了鋼水的流動性，進而，提高了鋼的煉成率，同時保證了鋼水中硅含量的穩(wěn)定。
文檔編號C21C5/54GK102168163SQ20111007305
公開日2011年8月31日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者吳康, 唐洪樂, 左康林, 洪建國, 虞大俊 申請人:上海梅山鋼鐵股份有限公司