一種用于煉鋼的脫氧塊及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于煉鋼的脫氧塊及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國經(jīng)濟的快速發(fā)展，能源危機也隨之增加，太陽能以其優(yōu)勢成為人們解決能源能源危機的首選，而太陽能技術(shù)的應(yīng)用需要以高純度的晶體硅材料為首選，在切割晶體硅的過程中需要加入由碳化硅和聚乙二醇等組成的切割料漿。隨著切割的進行，碳化硅的球形系數(shù)、粒徑和粒徑分布發(fā)生變化，最終導(dǎo)致切割能力不足成為廢料漿。該料漿中包含大量的碳化硅，造成了極大的資源浪費。
[0003]碳化硅是一種人造材料，長期以來主要做磨料使用，由于其理化性質(zhì)，其用途不斷擴大，已在許多重要工業(yè)和科學領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在上世紀七八十年代，工業(yè)發(fā)達的國家開發(fā)了以碳化硅做煉鋼脫氧劑；九十年代在國內(nèi)也興起了碳化硅代替硅鐵粉脫氧的新工藝。碳化硅作為復(fù)合脫氧劑，其作用與硅鐵粉相似，而價格低廉；碳化硅直接脫氧的能力也大于碳粉及硅粉。從熱力學角度出發(fā)，碳化硅和硅擴散脫氧的能力及直接脫氧的能力比硅鐵粉與碳粉脫氧的能力強，是電爐煉鋼理想的脫氧劑，但碳化硅粉體材料的堆積密度小，其反應(yīng)只能在渣鋼界面上進行。目前，通常使用碳化硅和硅進行擴散脫氧，即將碳化硅或硅加入到爐渣中，直接降低爐渣中的氧化鐵含量，借分配定律的作用使鋼液中的氧化鐵逐漸轉(zhuǎn)移到爐渣中來，但擴散脫氧的速度慢，深度脫氧效果差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供了一種脫氧塊及其制備方法，能夠使碳化硅和硅進入到鋼水內(nèi)部進行深度脫氧，該脫氧方式效率高、成本低、操作簡單，并且利用切割晶體硅的過程中產(chǎn)生的廢砂漿，實現(xiàn)資源回收利用，有利于環(huán)境保護。
[0005]為了達到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0006]一種用于煉鋼的脫氧塊，其中，包括具有多個孔柱的生鐵塊體以及填充于所述孔柱中的脫氧劑；所述脫氧劑為硅片切割廢砂漿中固液分離后的固體組分。
[0007]優(yōu)選地，按重量百分比計算，所述脫氧劑的化學組分為:80%?90%的SiC，5%?15%的 Si，2%?6%的 S12,1%?3%的 Fe。
[0008]優(yōu)選地，所述多個孔柱的體積占整個塊體的體積為40 %?50 %。
[0009]優(yōu)選地，所述脫氧塊的密度為3.5g/cm3以上。
[0010]優(yōu)選地，所述生鐵塊體為圓球形。
[0011]優(yōu)選地，所述多個孔柱從所述圓球形生鐵塊體的球心延伸至該圓球形生鐵塊體的表面。
[0012]優(yōu)選地，所述多個孔柱均勻分布于所述圓球形生鐵塊體中。
[0013]優(yōu)選地，所述圓球形生鐵塊體的直徑為I?50cm，所述孔柱的孔徑為5?50mm，所述孔柱的長度小于所述圓球形生鐵塊體的半徑。
[0014]如上所述的用于煉鋼的脫氧塊的制備方法，包括步驟:
[0015]將硅片切割廢砂漿進行固液分離，烘干固體組分，獲得脫氧劑；
[0016]制備具有多個孔柱的生鐵塊體；
[0017]將所述脫氧劑和生鐵塊體放入球磨機中共同旋轉(zhuǎn)，使脫氧劑填充于所述孔柱中，獲得所述脫氧塊。
[0018]本發(fā)明實施例提供的脫氧塊的制備方法，其利用切割晶體硅的過程中產(chǎn)生的廢砂漿，實現(xiàn)資源回收利用，有利于環(huán)境保護。制備得到的脫氧塊，能夠使碳化硅和硅進入到鋼水內(nèi)部進行深度脫氧，該脫氧方式效率高、成本低、操作簡單。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明實施例提供的脫氧塊的正視圖。
[0020]圖2是本發(fā)明實施例提供的脫氧塊的剖面圖。
【具體實施方式】
[0021]如前所述，本發(fā)明的目的是提供一種用于煉鋼的脫氧塊，該脫氧塊包括具有多個孔柱的生鐵塊體以及填充于所述孔柱中的脫氧劑；所述脫氧劑為硅片切割廢砂漿中固液分離后的固體組分。
[0022]其制備方法包括步驟:
[0023]1、將硅片切割廢砂漿進行固液分離，烘干固體組分，獲得脫氧劑。
[0024]2、制備具有多個孔柱的生鐵塊體。
[0025]3、將所述脫氧劑和生鐵塊體放入球磨機中共同旋轉(zhuǎn)，使脫氧劑填充于所述孔柱中，獲得所述脫氧塊。
[0026]該脫氧塊的制備方法，利用切割晶體硅的過程中產(chǎn)生的廢砂漿，實現(xiàn)資源回收利用，有利于環(huán)境保護。制備得到的脫氧塊，能夠使碳化硅和硅進入到鋼水內(nèi)部進行深度脫氧，該脫氧方式效率高、成本低、操作簡單。
[0027]較為優(yōu)選的方案中，按重量百分比計算，所述脫氧劑的化學組分為:80%?90%的 SiC，5%?15%的 Si，2%?6%的 S12,1%?3%的 Fe。
[0028]較為優(yōu)選的方案中，所述多個孔柱的體積占整個塊體的體積為40%?50%。
[0029]較為優(yōu)選的方案中，所述脫氧塊的密度為3.5g/cm3以上。
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進行詳細地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實例，而不是全部實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護范圍。
[0031]實施例1
[0032]首先，將硅片切割廢砂漿進行固液分離，烘干固體組分，獲得脫氧劑。本實施例中，按重量百分比計算，制備得到的脫氧劑的化學組分為:87 %的SiC，6 %的Si，5 %的S12,2%的 Fe。
[0033]然后，制備具有多個孔柱的生鐵塊體。本實施例中，如圖1和圖2所示，生鐵塊體10為圓球形，其直徑D為5cm。多個孔柱20均勻分布于圓球形生鐵塊體10中?？字?0的孔徑d為5mm，孔柱20的長度為2.3cm。多個孔柱20的體積占整個生鐵塊體10的體積為40%。并且，多個孔柱20從圓球形生鐵塊體10的球心延伸至該圓球形生鐵塊體10的表面，呈放射狀結(jié)構(gòu)。
[0034]最后，將如上制備得到的脫氧劑和生鐵塊體放入球磨機中共同旋轉(zhuǎn)，使脫氧劑填充于孔柱中，獲得脫氧球團。如圖1和圖2所示的，最終獲得的脫氧球團中，脫氧劑30填充于孔柱20中，圓球形生鐵塊體10的密度大于5g/cm3。
[0035]本實施例中，生鐵塊體設(shè)計為圓球形，當然在另外的一些實施例中，生鐵塊體也可以設(shè)計為其他形狀的塊體。圓球形的生鐵塊體，更有利于脫氧塊滲入到鋼液內(nèi)部，更能有效地進行脫氧，并且為了使脫氧塊更好地滲入到鋼液內(nèi)部，脫氧塊的密度要設(shè)計為3.5g/cm3以上。將本實施例的脫氧球團應(yīng)用于煉鋼中，最終鋼液中氧含量可以控制在1PPm以下。
[0036]更進一步地，對于圓球形的生鐵塊體10，其直徑D可以設(shè)計的范圍為I?50cm，此時孔柱20的孔徑d可以設(shè)計的范圍為5?50mm，所述孔柱20的長度L應(yīng)小于所述圓球形生鐵塊體10的半徑。
[0037]實施例2
[0038]與實施例1不同的是:首先，本實施例中制備得到的脫氧劑的化學組分為:80%的SiC, 15%的Si，2%的S12, 3%的Fe。其次，圓球形生鐵塊體10的直徑D為6cm?？字?0的孔徑d為10mm，孔柱20的長度為2.8cm。多個孔柱20的體積占整個生鐵塊體10的體積為45%。最終制備得到的圓球形生鐵塊體10的密度大于4g/cm3。本實施例制備得到的脫氧塊，應(yīng)用于煉鋼中，具有于實施例1中的相近似的效果。
[0039]綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于煉鋼的脫氧塊，能夠使得脫氧劑進入鋼水內(nèi)部深度脫氧，脫氧效果良好，最終鋼液中氧含量可以控制在1PPm以下。該脫氧塊化學成份穩(wěn)定，提高了鋼的質(zhì)量。另外，該脫氧塊中的脫氧劑為硅片切割廢料的固體組份，不僅價格便宜、提高了資源的利用率而且保護環(huán)境，具有經(jīng)濟和環(huán)境的雙重效益。
[0040]以上所述僅是本申請的【具體實施方式】，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本申請原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本申請的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，包括具有多個孔柱的生鐵塊體以及填充于所述孔柱中的脫氧劑；所述脫氧劑為硅片切割廢砂漿中固液分離后的固體組分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，按重量百分比計算，所述脫氧劑的化學組分為:80%?90%的SiC，5%?15%的Si，2%?6%的S12,1 %?3%的Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述多個孔柱的體積占整個塊體的體積為40 %?50 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述脫氧塊的密度為3.5g/cm3以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述生鐵塊體為圓球形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述多個孔柱從所述圓球形生鐵塊體的球心延伸至該圓球形生鐵塊體的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述多個孔柱均勻分布于所述圓球形生鐵塊體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述圓球形生鐵塊體的直徑為I?50cm，所述孔柱的孔徑為5?50mm，所述孔柱的長度小于所述圓球形生鐵塊體的半徑。
9.如權(quán)利要求1-8任一所述的用于煉鋼的脫氧塊的制備方法，其特征在于，包括步驟: 將硅片切割廢砂漿進行固液分離，烘干固體組分，獲得脫氧劑； 制備具有多個孔柱的生鐵塊體； 將所述脫氧劑和生鐵塊體放入球磨機中共同旋轉(zhuǎn)，使脫氧劑填充于所述孔柱中，獲得所述脫氧塊。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于煉鋼的脫氧塊，包括具有多個孔柱的生鐵塊體以及填充于所述孔柱中的脫氧劑；所述脫氧劑為硅片切割廢砂漿中固液分離后的固體組分。其制備方法包括步驟：將硅片切割廢砂漿進行固液分離，烘干固體組分，獲得脫氧劑；制備具有多個孔柱的生鐵塊體；將所述脫氧劑和生鐵塊體放入球磨機中共同旋轉(zhuǎn)，使脫氧劑填充于所述孔柱中，獲得所述脫氧塊。該脫氧塊的制備方法，利用切割晶體硅的過程中產(chǎn)生的廢砂漿，實現(xiàn)資源回收利用，有利于環(huán)境保護；制備得到的脫氧塊，能夠使碳化硅和硅進入到鋼水內(nèi)部進行深度脫氧，該脫氧方式效率高、成本低、操作簡單。
【IPC分類】C21C7-06
【公開號】CN104726642
【申請?zhí)枴緾N201510056380
【發(fā)明人】鐵生年, 汪長安, 侯思懿, 王濤, 張晨光, 張鉦
【申請人】林州市清華·紅旗渠新材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年2月3日