一種鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水凈化劑的生產(chǎn)工藝的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水凈化劑的生產(chǎn)工藝。
【背景技術(shù)】
[0002]煉鋼工藝過(guò)程中，鋼水脫氧的模式主要有三種:(1)采用硅質(zhì)材料對(duì)于鋼水進(jìn)行脫氧的，稱為硅鎮(zhèn)靜鋼；(2)采用金屬鋁或者鋁鐵合金對(duì)鋼水進(jìn)行脫氧的，稱為鋁鎮(zhèn)靜鋼；
[3]同時(shí)使用以鋁和硅為脫氧材料對(duì)于鋼水進(jìn)行脫氧的，稱為硅鋁鎮(zhèn)靜鋼。
[0003]一般來(lái)講鋁鎮(zhèn)靜鋼具有脫氧速度快，鋼中的氧能夠被迅速脫到一個(gè)很低的水平，即鋼中的W[O] %在0.015%以上，鋼中的氧就全部轉(zhuǎn)變?yōu)檠趸X，鋼水在澆鑄過(guò)程中，能夠有效的避免鑄坯的氣泡、翻皮、皮下組織疏松等缺陷，優(yōu)勢(shì)顯著。但是鋁脫氧的產(chǎn)物如果留在鋼液中間，會(huì)造成鋼水在澆鑄過(guò)程中，由于富集Al2O3引起的結(jié)瘤事故，如果Al 203停留在鋼坯內(nèi)部，會(huì)造成鑄坯因?yàn)锳l2O3的存在造成的鋼材表面有麻點(diǎn)凹坑，鋼材的物理性能下降等缺陷。所以在冶煉鋁鎮(zhèn)靜鋼的過(guò)程中，為了去除鋼水中間的Al2O3夾雜物，不同的鋼廠采用不同的輔助材料去除鋼液中間的Al2O3夾雜物。
[0004]檢索文獻(xiàn)披露:(1)朱麗慧趙欽新顧海澄陸燕蓀，在1999年第四期的《鋼鐵研究》雜志上刊登的論文“關(guān)于鋼用鋁脫氧的再認(rèn)識(shí)”中間，有“為了消除或減弱鋁脫氧反應(yīng)產(chǎn)物及殘留在鋼中的鋁對(duì)鋼性能的損害，近年來(lái)，一些研究者嘗試采用復(fù)合合金脫氧劑對(duì)鋼進(jìn)行脫氧，使鋼的性能得到改善。用SiBaAl合金代替純鋁、硅鋁鐵做煉鋼終脫氧劑，可完全滿足鋼脫氧的要求，尤其對(duì)連鑄鋼可防止或避免連鑄時(shí)水口結(jié)瘤。鋇的脫氧能力比鋁大2個(gè)數(shù)量級(jí)。鋇還能調(diào)節(jié)夾雜物密度和熔點(diǎn)，改善鋼液對(duì)夾雜物的浸潤(rùn)性和接觸表面能，使夾雜物易于排除。”的內(nèi)容表述；(2)王寶明，潘貽芳，田雷，侯葵，王文輝在2008年12月第6期的《煉鋼》雜志上刊出的論文“含鋁鋼連鑄時(shí)中間包水口結(jié)瘤物的成因分析”一文中間，有“鋁鎮(zhèn)靜鋼中的氧化鋁(Al2O3)，產(chǎn)生于鋼中溶解氧和加入的鋁之間的反應(yīng)，是典型的脫氧生成的夾雜物，含鋁鋼脫氧產(chǎn)物主要為Al2O3,其熔點(diǎn)為2050°C，具有較高的界面能，Al2O3與鋼水的潤(rùn)濕角為140°，鋼水與Al2O3的界面張力較大，Al 203有相互聚群傾向，兩個(gè)ΙΟμπι的Al2O3夾雜粘結(jié)只需0.03s，粘結(jié)力很大且粘附后有足夠的強(qiáng)度，因此，氧化鋁夾雜容易通過(guò)碰撞，積聚形成大顆粒夾雜，在澆注過(guò)程中析出，并粘附在水口周圍。造成水口結(jié)瘤?！钡膬?nèi)容表述，以及“在W(S)〈0.015%等條件下、控制W(Ca) / W(Al)彡0.12，能夠消除水口結(jié)瘤現(xiàn)象的發(fā)生?！钡膬?nèi)容表述；(3)顧興鈞、楊作宏在2002年第6期的《煉鋼》雜志上刊出的，題為“防止船板(鋁鎮(zhèn)靜)鋼水口結(jié)瘤的生產(chǎn)實(shí)踐”一文中間，有“鋁鎮(zhèn)靜鋼水口結(jié)瘤堵塞的主要原因是鋼中存在高熔點(diǎn)難熔氧化物Al2O3夾雜物，如何降低鋼中氧含量，最大限度的減少難熔Al2O3夾雜，成為解決水口結(jié)瘤堵塞的關(guān)鍵?！?，以及“通過(guò)采用兩步加鋁法、爐后吹氫、強(qiáng)化保護(hù)、塞棒吹氨等措施可以減少鋁鎮(zhèn)靜鋼的Al2O3夾雜物，解決水口堵塞問(wèn)題，提高連澆爐數(shù)，保證生產(chǎn)順行?！钡膬?nèi)容描述。(4)馮杰、張紅文編寫的著作:煉鋼基礎(chǔ)知識(shí)(M)北京冶金工業(yè)出版社2005:63?100和徐曾啟編寫的著作:爐外精煉[M]冶金工業(yè)出版社2003:86?87，這兩本專著中間均有關(guān)于使用渣洗的工藝方法，即在轉(zhuǎn)爐出鋼的工藝過(guò)程中，向鋼水內(nèi)加入預(yù)熔渣或者不同的渣料，這些渣料的主要成分是石灰和螢石、石灰和鋁渣球、石灰和預(yù)熔渣等。這些渣料的熔點(diǎn)較低，能夠迅速的形成低熔點(diǎn)的渣系，呈現(xiàn)液態(tài)的渣系。使得Al2O3夾雜物能夠被熔渣吸附在一起，在浮力的作用下上浮到鋼水上部，進(jìn)入頂禮:被去除。
[0005]通過(guò)這些文獻(xiàn)的表述可知，鋁鎮(zhèn)靜鋼的生產(chǎn)過(guò)程中，鋁脫氧產(chǎn)生的Al2O3是造成鋼水澆鑄過(guò)程中結(jié)瘤事故和引起鋼材質(zhì)量下降的主要原因。國(guó)內(nèi)的各個(gè)鋼廠為了減少鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的夾雜物的工藝方法，采用渣洗去除夾雜物是一種普遍的工藝方法，但是不同的渣洗工藝方法的成本偏高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水凈化劑的生產(chǎn)工藝，不僅易于操作，可以快速去除氧化鋁夾雜物，而且能夠比較明顯地降低煉鋼成本。
[0007]本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:一種鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水凈化劑的生產(chǎn)工藝，步驟如下:
1)將電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物鋁灰與石灰石按照比例均勻混合，其中鋁灰的配加量G的計(jì)算公式為:
G=0.604+ β
式中:β為鋁灰中間Al2O3的具體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量，% ；
石灰石的配加量W的計(jì)算公式為:
W=0.396+ Y
式中:Y為石灰石中間CaO的具體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量，% ；
2)將步驟I中按照所述比例混合均勻的鋁灰與石灰石放入破碎機(jī)首先破碎，然后再在雷蒙磨中間將其磨細(xì)到粒徑為Imm以下，將其混勻，加入高壓壓球機(jī)，壓制成渣球，然后拉運(yùn)到轉(zhuǎn)爐出鋼工位待用，轉(zhuǎn)爐冶煉鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)，按照等量替代傳統(tǒng)渣洗原料的原則，加入以上的渣球，并且按照傳統(tǒng)的煉鋼工藝使用即可。
[0008]在生產(chǎn)過(guò)程中，石灰石中間的CaCO3*解，促使球體迅速的分解，產(chǎn)生的氣體
0)2逸出為后續(xù)的反應(yīng)提供了動(dòng)力學(xué)條件，其中的成分相互反應(yīng)生成面積較大的液相12Ca0.7A1203吸附夾雜物，防止了 Al 203在高溫下燒結(jié)成塊的問(wèn)題。其中的反應(yīng)如下:
CaCO3 — Ca0+C02 ?Ca0+Al203=12Ca0.7A1203
這種模式下形成的低熔點(diǎn)物質(zhì)的渣洗效果明顯，能夠迅速的吸附鋁鎮(zhèn)靜鋼生成過(guò)程中產(chǎn)生的Al2O3夾雜物。
[0009]本發(fā)明利用Al2O3有相互聚群傾向這一特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了使用電解鋁工業(yè)產(chǎn)生的鋁灰，中間添加部分的石灰石粉末，按照比例混合后將其壓球，在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中加入使用，使得這些鋁灰中間的Al2O3和石灰石中間的CaO反應(yīng)，生成低熔點(diǎn)的液相化合物12Ca0.7A1 203，其熔點(diǎn)為1455°C，使其能夠迅速的吸附鋁鎮(zhèn)靜鋼脫氧過(guò)程中產(chǎn)生的Al2O3顆粒物，使之成為團(tuán)簇狀，達(dá)到從鋼液內(nèi)部上浮去除的目的。
[0010]本發(fā)明的有益效果如下:
1、傳統(tǒng)的渣洗工藝中間，絕大多數(shù)采用CaFdt為促進(jìn)渣料熔解的添加成分，成本高，還會(huì)對(duì)環(huán)境造成Γ1離子的污染，本發(fā)明采用石灰石替代CaF2可以避免這種污染，降低煉鋼成本。
[0011]2、利用石灰石中間的CaCO3分解過(guò)程中產(chǎn)生的CO 2逸出功能，擴(kuò)大反應(yīng)的界面，使得產(chǎn)生的低熔點(diǎn)的12Ca0.7Α1203物質(zhì)面積較大，具有更多的俘獲鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的Al2O3夾雜物的能力。
【具體實(shí)施方式】
[0012]以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0013]實(shí)施例，以一座120噸轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)線為例:
1)采購(gòu)電解鋁廠產(chǎn)生的鋁灰755kg，其中的Al2O3含量為80%，并且采購(gòu)CaO含量為52%的石灰石761kg ；
2)將兩種原料加入破碎機(jī)首先破碎，然后再在雷蒙磨中間將其磨細(xì)到Imm以下，將其混勻，加入高壓壓球機(jī)，壓制成渣球，然后拉運(yùn)到轉(zhuǎn)爐出鋼工位待用；
轉(zhuǎn)爐冶煉鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)，按照等量替代傳統(tǒng)渣洗原料的原則，加入以上的渣球，并且按照傳統(tǒng)的煉鋼工藝使用即可。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水凈化劑的生產(chǎn)工藝，其特征在于步驟如下: 1)將電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物鋁灰與石灰石按照比例均勻混合，其中鋁灰的配加量G的計(jì)算公式為:G=0.604+ β 式中:β為鋁灰中間Al2O3的具體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量，% ； 石灰石的配加量W的計(jì)算公式為:W=0.396+ Y 式中:Y為石灰石中間CaO的具體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量，% ； 2)將步驟I中按照所述比例混合均勻的鋁灰與石灰石放入破碎機(jī)首先破碎，然后再在雷蒙磨中間將其磨細(xì)到粒徑為Imm以下，將其混勻，加入高壓壓球機(jī)，壓制成渣球，然后拉運(yùn)到轉(zhuǎn)爐出鋼工位待用，轉(zhuǎn)爐冶煉鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)，按照等量替代傳統(tǒng)渣洗原料的原則，加入以上的渣球，并且按照傳統(tǒng)的煉鋼工藝使用即可。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水凈化劑的生產(chǎn)工藝，步驟如下：1)將電解鋁生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的廢棄物鋁灰與石灰石按照比例均勻混合，其中鋁灰的配加量G的計(jì)算公式為：G=0.604÷β；式中：β為鋁灰中間Al2O3的具體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量，%；石灰石的配加量W的計(jì)算公式為：W=0.396÷γ；式中：γ為石灰石中間CaO的具體質(zhì)量百分?jǐn)?shù)含量，%；2)將步驟1中按照所述比例混合均勻的鋁灰與石灰石放入破碎機(jī)首先破碎，然后再在雷蒙磨中間將其磨細(xì)到粒徑為1mm以下，將其混勻，加入高壓壓球機(jī)，壓制成渣球，然后拉運(yùn)到轉(zhuǎn)爐出鋼工位待用，轉(zhuǎn)爐冶煉鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)，按照等量替代傳統(tǒng)渣洗原料的原則，加入以上的渣球，并且按照傳統(tǒng)的煉鋼工藝使用即可。
【IPC分類】C21C7-076
【公開號(hào)】CN104531954
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510022389
【發(fā)明人】俞海明, 黃星武, 陸宏祖, 王洪林, 段建勇, 王健, 馬輝, 王瑞利, 姜新平, 王偉, 李明星, 戴達(dá)奎
【申請(qǐng)人】新疆八一鋼鐵股份有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請(qǐng)日】2015年1月16日