專利名稱：一種異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣及其制備方法與應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣及其制備方法與應(yīng)用，屬于鋼水精煉技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近終型異型坯連鑄機(jī)是近年出現(xiàn)的一項針對大規(guī)格型材軋制困難的連鑄技術(shù)，不但能大大降低軋機(jī)軋制道次與軋制負(fù)荷，而且能夠大幅度提高軋制成材率。但是，近終型連鑄機(jī)生產(chǎn)異型坯時，由于其斷面結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，尤其是大規(guī)格H型鋼鑄坯，是世界近終型程度最高的連鑄坯，且采用雙定徑水口 +半浸入式水口的敞開澆注工藝。在澆注過程中，鋼水通過兩個圓形孔徑的上水口，經(jīng)過一定距離的裸露，進(jìn)入半浸入式下水口，最后注入H型結(jié)晶器中。
由于敞開澆注方式，異型坯連鑄機(jī)澆注含Al鋼種時，鋼水中的Al會在流出上水口的瞬間氧化形成Al2O3，并附著在水口內(nèi)壁出口，聚集到一定程度時導(dǎo)致連鑄機(jī)澆注中斷。另外，鋼水在冶煉過程中使用Al脫氧或者對于精煉渣系控制不當(dāng)，脫氧產(chǎn)物或者爐渣中的Al2O3卷入鋼水未能及時上浮，懸浮于鋼液中，澆注時熔點較高的Al2O3夾雜流經(jīng)上水口時，隨著溫度降低凝聚于狹長的水口內(nèi)壁，致使通鋼量下降，最終導(dǎo)致鑄機(jī)澆注中斷。因此，傳統(tǒng)供異型坯澆注的鋼水在轉(zhuǎn)爐出鋼時一般使用硅脫氧，杜絕使用一切能夠帶來上述兩種形態(tài)Al的物質(zhì)。鋼水在轉(zhuǎn)爐冶煉后形成熔點較高的CaO-SiO2 二元系爐渣。傳統(tǒng)的石灰-螢石精煉渣會導(dǎo)致精煉化渣困難，延長造渣時間，增加電能消耗。精煉時使用螢石作為助熔劑，形成Ca0-Si02_CaF2渣系，此渣系精煉過程不能迅速熔化成渣，且化渣階段通電噪音極大、埋弧效果差，需要添加大量CaF2才能形成流動性好的液態(tài)爐渣，以滿足爐外精煉要求。由于CaF2使用量大，導(dǎo)致鋼包耐材侵蝕嚴(yán)重。另外煉鋼過程中，使用CaF2會產(chǎn)生對環(huán)境有害的氣體，不利于環(huán)境保護(hù)。近年來，隨著鋼水精煉技術(shù)的普及推廣，精煉過程中使用高效特殊用途精煉渣已成為一種共識。使用特殊用途精煉渣具有提高成渣速度、吸附夾雜、提高泡沫化程度、保護(hù)鋼包耐火材料以及環(huán)境等功能，另外還可以實現(xiàn)深脫硫、脫氧。某些精煉渣還具有微合金化功能。精煉渣已經(jīng)呈現(xiàn)種類細(xì)分、專鋼專用的態(tài)勢。中國專利文獻(xiàn)CN 101343680A (申請?zhí)?00810146569. 3)公開了一種鋼包專用冶金型精煉渣及其制備方法，其特征在于高活性石灰50 60%，螢石粉5 10%，AD30 20%，鎂砂粉I 5%，預(yù)融型精煉渣15 35%，其主要用于二次精煉的鋼水吸附夾雜物和深脫硫。中國專利文獻(xiàn)CN1718765A (申請?zhí)?00510021389. 9)公開了一種轉(zhuǎn)爐鋼水精煉用復(fù)合精煉渣，其化學(xué)組份按重量百分比組成包括=CaC2 :30 50%、A1203 :20 36%、Si02 :8 18%、CaF2 8 18%。其特征是復(fù)合精煉渣熔點低，可使鋼包渣中的FeO降到I. 0%以下，成品鋼中的T
降到15\10_6以下，3含量降到0.006%以下。上述精煉渣均無法滿足近終型異型坯連鑄機(jī)的澆注要求，并且能耗較高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種提高成渣速度和電效率，同時既能保護(hù)鋼包爐襯，降低通電噪音，而且能夠滿足鋼水半保護(hù)澆注異型坯時不發(fā)生水口堵塞的異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣及其制備方法與應(yīng)用。術(shù)語說明 預(yù)融型鋁酸鈣其成分為Si023 5wt%, CaO :48 55wt%,Mg0 :1. 5 9. 19wt%,Al2O3 28 35wt%, Fe2O3 ^ 2wt%,灰分 + 水分< 3wt% ；活性石灰又名生石灰，主要成分為CaO，SiO2 ( 4wt%，灰分+水分彡5wt%。輕燒白云石輕燒白云石又稱苛性白云石，由白云石原料在950 1050°C煅燒而成，成分為CaO :50 60wt%，SiO2 ( 5wt%, MgO :35 45wt%，灰分 + 水分彡 5wt%。鋁礬土熟料簡稱高鋁料，其成分為A1203 :78 85wt%，Si02 :1 12wt%，Ca0 :1 3wt%, MgO :1 3wt%,灰分 + 水分< 4wt%。P+S ^ lwt%。本發(fā)明技術(shù)方案如下一種異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣，組分如下，均為重量百分比CaO 52 60%，MgO 7 9%，Al2O3 25 32%，SiO2 ( 5%,灰分 + 水分彡 4%,P+S ( 1%。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣，組分如下，均為重量百分比CaO 54. 12 57. 12%,MgO 7. 39 7. 62%, Al2O3 26. 21 31. 02%, SiO2 :彡 4. 76%,灰分+水分彡3. 5%, P+S彡O. 9%。根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的，所述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣，組分如下，均為重量百分比CaO 55. 78%, MgO :7. 39%, Al2O3 :29. 10%, SiO2 :3. 93%,灰分 + 水分=2. 96%, P+S =
O.84%ο上述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的制備方法，包括如下步驟(I)按重量百分比取預(yù)融型鋁酸鈣35 40%、活性石灰35 40%、輕燒白云石8 15%和鋁礬土熟料12 20%，混勻，然后破碎至粒徑小于O. 074 μ m,得復(fù)合精煉渣粉；(2)將步驟(I)制得的復(fù)合精煉渣粉在壓球機(jī)中壓制成型，制得異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟(I)中，預(yù)融型鋁酸鈣36 39%、活性石灰37 39%、輕燒白云石9 12%和鋁礬土熟料14 17%。根據(jù)本發(fā)明進(jìn)一步優(yōu)選的，所述步驟(I)中，預(yù)融型鋁酸鈣37%、活性石灰38%、輕燒白云石10%和鋁礬土熟料15%。上述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣在異型坯鋼水冶煉中的應(yīng)用。根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，上述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的用量為每噸鋼3. 5
4.5kg。有益效果I、本發(fā)明針對異型坯的澆注特點及鋼水脫氧方式，利用熱力學(xué)編程計算熔渣成分，通過鋼渣界面反應(yīng)動力學(xué)計算，確保鋼水不增鋁，渣中Al2O3不進(jìn)入鋼水，進(jìn)而發(fā)明出一種供異型坯澆注鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣，滿足精煉過程化渣需要及異型坯半保護(hù)澆注要求。2、本發(fā)明所述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣能夠縮短化渣時間至5min以內(nèi)，提高電效率20%以上，降低通電噪音至50分貝(dB)以下，保護(hù)鋼包耐材，滿足異型坯連鑄機(jī)
澆注需要。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明做進(jìn)一步闡述，但本發(fā)明所保護(hù)范圍不限于此。
預(yù)融型鋁酸鈣粒度2 4_，預(yù)融型鋁酸鈣生產(chǎn)方法是按比例將鋁土礦和石灰石破碎后成球，送入回轉(zhuǎn)窯，在1300°C鍛燒冷卻后按照一定顆粒粉碎制得，為普通市售產(chǎn)品，實施例中所述預(yù)融型鋁酸鈣購自河南鞏義遠(yuǎn)洋鋁酸鈣粉公司；活性石灰CaO > 90wt%,粒度20 60mm，活性石灰常稱〃生石灰〃，主要成分化學(xué)名氧化鈣(CaO)是由石灰石(CaCO3)煅燒成的，為普通市售產(chǎn)品，實施例中所述活性石灰購自山東沂水重質(zhì)鈣廠；輕燒白云石粒度10 40mm，含量>90wt%，輕燒白云石是天然白云石礦經(jīng)過簡單煅燒工藝而成的產(chǎn)品，為普通市售產(chǎn)品，實施例中所述輕燒白云石購自山東沂水重質(zhì)鈣廠。鋁礬土熟料粒度20 50mm，鋁礬土熟料是天然鋁礬土礦經(jīng)過煅燒工藝而成的產(chǎn)品，為普通市售產(chǎn)品，實施例中所述鋁礬土熟料購自山西陽泉晉云耐火廠。實施例I異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的制備方法，包括如下步驟(I)將預(yù)融型鋁酸鈣35重量份、活性石灰39重量份、輕燒白云石10重量份和鋁礬土熟料16重量份混勻，然后后破碎至粒徑小于O. 074 μ m，得復(fù)合精煉渣粉。(2)將步驟(I)制得的復(fù)合精煉渣粉在壓球機(jī)中機(jī)械壓制成扁球狀，制得異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣。經(jīng)檢測，制得的異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的組分如下，均為重量百分比CaO 55. 78%, MgO 7. 39%, Al2O3 :29. 10%, SiO2 :3. 93%,灰分 + 水分=2. 96%, P+S = O. 84%。其熔化指標(biāo)如表I所示。實施例2異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的制備方法，包括如下步驟(I)將預(yù)融型鋁酸鈣38重量份、活性石灰37重量份、輕燒白云石10重量份和鋁礬土熟料15重量份混勻，然后后破碎至粒徑小于O. 074 μ m，得復(fù)合精煉渣粉。(2)將步驟(I)制得的復(fù)合精煉渣粉在壓球機(jī)中機(jī)械壓制成扁球狀，制得異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣。經(jīng)檢測，制得的異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的組分如下，均為重量百分比CaO 54. 12%, MgO 7. 59%, Al2O3 :31. 02%, SiO2 :4. 35%,灰分 + 水分=2. 12%, P+S = O. 80%。其熔化指標(biāo)如表I所示。實施例3異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的制備方法，包括如下步驟
(I)將預(yù)融型鋁酸鈣40重量份、活性石灰38重量份、輕燒白云石10重量份和鋁礬土熟料12重量份混勻，然后后破碎至粒徑小于O. 074 μ m，得復(fù)合精煉渣粉。(2)將步驟(I)制得的復(fù)合精煉渣粉在壓球機(jī)中機(jī)械壓制成扁球狀，制得異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣。經(jīng)檢測，制得的異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的組分如下，均為重量百分比CaO 57. 12%, MgO 7. 62%, Al2O3 :26. 21%, SiO2 :4. 76%,灰分 + 水分=3. 40%, P+S = O. 89%。其熔化指標(biāo)如表I所示。實施例4異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的制備方法，包括如下步驟(I)將預(yù)融型鋁酸鈣35重量份、活性石灰35重量份、輕燒白云石12重量份和鋁礬土熟料18重量份混勻，然后后破碎至粒徑小于O. 074 μ m，得復(fù)合精煉渣粉。(2)將步驟(I)制得的復(fù)合精煉渣粉在壓球機(jī)中機(jī)械壓制成扁球狀，制得異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣。經(jīng)檢測，制得的異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的組分如下，均為重量百分比CaO 52. 71%, MgO 7. 80%, Al2O3 :30. 56%, SiO2 :4. 69%,灰分 + 水分=3. 45%, P+S = O. 79%。其熔化指標(biāo)如表I所示。實施例5異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的制備方法，包括如下步驟(I)將預(yù)融型鋁酸鈣40重量份、活性石灰40重量份、輕燒白云石8重量份和鋁礬土熟料12重量份混勻，然后后破碎至粒徑小于O. 074 μ m，得復(fù)合精煉渣粉。(2)將步驟(I)制得的復(fù)合精煉渣粉在壓球機(jī)中機(jī)械壓制成扁球狀，制得異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣。經(jīng)檢測，制得的異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的組分如下，均為重量百分比CaO 59. 44%, MgO 7. 03%, Al2O3 :25. 99%, SiO2 :4. 06%,灰分 + 水分=2. 81%, P+S = O. 67%其熔化指標(biāo)如表I所示。表I
權(quán)利要求
1.一種異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣，其特征在于，組分如下，均為重量百分比CaO 52 60%,MgO 7 9%, Al2O3 25 32%, SiO2 .≤ 5%,灰分 + 水分≤ 4%,P+S ≤ 1%。
2.如權(quán)利要求I所述的異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣，其特征在于，所述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣，組分如下，均為重量百分比CaO 54. 12 57. 12%, MgO 7. 39 7. 62%, Al2O3 26. 21 31. 02%, SiO2 ≤ 4. 76%，灰分 + 水分≤ 3. 5%, P+S ≤O. 9%ο
3.如權(quán)利要求3所述的異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣，其特征在于，所述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣，組分如下，均為重量百分比CaO 55. 78%, MgO 7. 39%, Al2O3 29. 10%, SiO2 3. 93%,灰分 + 水分=2. 96%, P+S =.O.84%ο
4.權(quán)利要求I所述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的制備方法，其特征在于，包括如下步驟 (1)按重量百分比取預(yù)融型鋁酸鈣35 40%、活性石灰35 40%、輕燒白云石8 15%和鋁礬土熟料12 20%，混勻，然后破碎至粒徑小于O. 074 μ m,得復(fù)合精煉渣粉； (2)將步驟(I)制得的復(fù)合精煉渣粉在壓球機(jī)中壓制成型，制得異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣。
5.如權(quán)利要求4所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，預(yù)融型鋁酸鈣36 39%、活性石灰37 39%、輕燒白云石9 12%和鋁礬土熟料14 17%。
6.如權(quán)利要求5所述的制備方法，其特征在于，所述步驟(I)中，預(yù)融型鋁酸鈣37%、活性石灰38%、輕燒白云石10%和鋁礬土熟料15%。
7.權(quán)利要求I所述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣在異型坯鋼水冶煉中的應(yīng)用。
8.如權(quán)利要求7所述的應(yīng)用，其特征在于，所述異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣的用量為姆噸鋼3. 5 4. 5kg。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種異型坯鋼水冶煉用復(fù)合精煉渣及其制備方法與應(yīng)用。所述復(fù)合精煉渣重量百分比組分為CaO 52～60%，MgO 7～9%，Al2O3 25～32%，SiO2≤5%，灰分+水分≤4%，P+S≤1%。本發(fā)明還提供該復(fù)合精煉渣的制備方法。本發(fā)明精煉渣熔點低，成渣速度快，泡沫化程度高，且能夠滿足異型坯鋼水澆注；本發(fā)明應(yīng)用于異型坯鋼水精煉過程，化渣時間只需5min，降低通電噪音至50分貝以下，提高電效率20%以上。
文檔編號C21C7/076GK102851453SQ20121037990
公開日2013年1月2日 申請日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者韓蕾蕾, 鄒春鋒, 張婕, 李洪建, 付常偉, 張佩, 袁鵬舉 申請人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司