鋼包頂渣脫氧改質劑制造技術

本發明專利技術涉及轉爐出鋼過程中的鋼包爐渣改質劑。一種鋼包頂渣脫氧改質劑，所述改質劑的主要組分以質量百分比計包括：Al30?50%，CaO50?30%，Al?2?O?3?5.0?8.0%，SiO?2?≤?3.0?％，S+P?≤?0.07?％,C0.7?1.4%，CaF?2?3.0?8.0%，H?2?O≤0.2％。本發明專利技術的改質劑為還原性改質劑，能解決低碳管線鋼生產過程中鋼包頂渣的氧化性問題，為管線鋼的真空脫硫和純凈化生產提供保障。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及轉爐出鋼過程中的鋼包爐渣改質劑。
技術介紹
轉爐出鋼末期，爐內熔渣不可避免地會被鋼液攜帶進入鋼包。進入鋼包的轉爐渣呈氧化性，在隨后精煉過程中，熔渣中的氧向鋼液擴散，增加了鋼液的氧位，造成鋼液二次氧化，污染鋼液，不利于鋼液的脫硫。因此，在轉爐出鋼過程向鋼包中加入改質劑，對攜帶入鋼包中的轉爐渣進行改質處理，降低其氧化性，改善頂渣吸附夾雜物的能力，是冶煉純凈鋼的重要手段。對于采用轉爐—RH工藝流程生產的低碳管線鋼而言，攜帶入鋼包內的轉爐渣改質效果決定了RH中脫硫的成敗。現有的鋼包頂渣改質所用的改質劑一般采用CaO基原料，添加Al2O3和CaF2作為助熔劑，加入部分金屬Al作為脫氧劑，甚至加入部分B2O3或CaF2，以改善頂渣流動性、氧化性和吸附鋼液中氧化物夾雜的能力。
技術實現思路
本專利技術的目的在于提供一種鋼包頂渣脫氧改質劑，該改質劑為還原性改質劑，能解決低碳管線鋼生產過程中鋼包頂渣的氧化性問題，為管線鋼的真空脫硫和純凈化生產提供保障。為實現上述專利技術目的，本專利技術采用了如下技術方案：一種鋼包頂渣脫氧改質劑，所述改質劑的主要組分以質量百分比計包括：Al30-50%，CaO50-30%，Al2O35.0-8.0%，SiO2≤3.0％,S+P≤0.07％,C0.7-1.4%，CaF23.0-8.0%，H2O≤0.2％。所述Al的粒度小于1mm。所述改質劑粒度為10-30mm。本專利技術以鋁屑和CaO為基礎，加入少量的Al2O3和SiO2，一定量的助熔劑，并添加微量碳粉，改質劑粒度控制在10-30mm。下面對本專利技術改質劑的主要化學組分的作用作詳細敘述。CaO：在煉鋼生產中，CaO為最常用的精煉渣料之一，能夠脫硫、吸收脫氧夾雜物、隔絕空氣防止鋼液二次氧化和固定脫磷產物等。故本專利技術的改質劑選擇CaO為基礎渣料，CaO含量為50-30%。Al：轉爐渣中含大量的FeO和MnO，呈強氧化性，不利于后期精煉脫氧和脫硫。為此，應盡可能降低攜帶入鋼包中的頂渣氧化性。本專利技術的改質劑選用Al作為還原劑，混合于渣料中，以有效脫去渣中的氧，為使其快速和熔渣中的氧反應，鋁的粒度應盡可能小。所涉及的化學反應為2[Al]+3(FeO)=(Al2O3)+3[Fe](1)2[Al]+3(MnO)=(Al2O3)+3[Mn](2)本專利技術的改質劑中Al含量為30-50%，Al的粒度小于1mm。C：在改質劑中加入碳，以保持熔渣的還原性氣氛，降低改質后渣中FeO和MnO的活度，在此還原氣氛下，渣料中碳以碳化物形式存在，穩定熔渣的還原性能，減少鋼液和渣料中鋁的損耗和鋼液的二次氧化。本專利技術的改質劑中C含量為0.7-1.4%。SiO2：改質劑的渣料中存在的SiO2易被Al還原，如反應式(3)所示，降低Al的效率，應該盡可能少。4[Al]+3(SiO2)=2(Al2O3)+3[Si](3)本專利技術的改質劑中SiO2含量為不大于3.0％。Al2O3：改質劑的渣料中存在Al2O3和CaO，純CaO的熔點較高為2580℃，本專利技術的改質劑配制一定量的Al2O3和金屬鋁的氧化產物一起，能改善CaO的熔化性能和熔渣的流動性。本專利技術的改質劑中Al2O3含量為5.0-8.0%。CaF2：CaF2中F離子具有有效地破壞熔渣的鏈狀結構、促進熔渣熔化的能力，故本專利技術的改質劑中添加一定量的螢石，加快改質劑的成渣速率。本專利技術的改質劑中CaF2含量為3.0-8.0%。H2O：H2O為各種原料自身帶入或制成改質劑后從大氣中吸收的成分，是雜質成分。本專利技術的改質劑中H2O含量為小于0.2%。S和P：S和P為各種原料帶入的雜質成分。本專利技術的改質劑中S和P含量之和要求小于0.07%。考慮到本專利技術改質劑的鋪展性和熔化性，改質劑粒度應該盡可能的小，但是過小顆粒的改質劑易于飄散，污染操作環境，因此本專利技術的改質劑粒度為10-30mm。關于改質劑的用量，與攜帶入鋼包的渣量和渣中（FeO）、(MnO）的含量有關。根據理論計算和實際情況驗證，用量為1-3kg/t鋼。一般在轉爐出鋼完畢后立即在鋼包表面加入脫氧改質劑，以確保脫氧改質劑能快速鋪展、盡快熔化，同時有效脫去鋼包頂渣中的氧。加入方式可以通過手工投入，也可以通過布料器加入。本專利技術提出的低碳鋁鎮靜鋼用鋼包頂渣改質劑具有以下有益效果：1）改質后鋼包頂渣2-4min內即熔化完成，化渣效果良好；2）改質后頂渣中(%FeO)+(%MnO)<2.5；3）RH脫硫處理后，頂渣中(%FeO)+(%MnO)<2.5。本專利技術的含少量碳質材料的鋼包渣改質劑具有良好的還原性和快速成渣的特點，特別地，在改質后能夠有效地保證熔渣的還原性，可以實現對鋼包渣持續穩定改質，充分發揮鋼包渣對鋼水的脫硫、防止氧化和對夾雜物的吸附作用，提高鋼水的潔凈度。本專利技術的改質劑適用于除超低碳鋼外所有碳鋼的頂渣改質，對環境無不良影響，在煉鋼生產廠中均具有推廣應用價值。具體實施方式下面結合具體實施例對本專利技術作進一步說明。本專利技術的改質劑應用于潔凈鋼精煉過程，能夠明顯改善頂渣的流動性，降低頂渣的氧化性，穩定頂渣的還原性能，減少鋼液的二次氧化。為穩定地生產優質鋼產品提供良好的脫硫、吸附氧化物夾雜條件。典型的轉爐出鋼爐渣成分如表1所示。表1典型的轉爐渣組成（質量百分比）表2實施例所用改質劑的組成（質量百分比）采用本專利技術改質劑冶煉的3個典型爐次分述如下。所用改質劑成分如表2所示，改質劑的粒度為10-30mm。實施例1，轉爐冶煉結束后，鋼包底部鋪上CaO約0.77t，擋渣出鋼。轉爐出鋼量為295t，出鋼量為2/3時，加入錳鐵3t、鋁硅錳1.6t和鋁鐵合金0.2t，對鋼液進行復合脫氧。出鋼結束后迅速在鋼包內渣面加入本專利技術的改質劑0.47t，對鋼包頂渣進行脫氧、改質。可以看到，熔渣加入鋼包后，迅速在渣面鋪展開來，3.1min內熔渣即熔化完成，渣中：%SiO2=12.09，%Al2O3=41.99，%CaO=33.1，%MgO=4.95，%MnO=1.74，%FeO=0.21，渣中（%FeO）+(%MnO)<2.5，效果較好。在RH脫硫后（6kg/t鋼脫硫劑），頂渣主要成分為：%SiO2=10.93，%Al2O3=38.68，%CaO=36.30，%MgO=6.18，%MnO=1.41，%FeO=0.20，由于渣中少量碳粒子的存在使得頂渣保持還原性，渣中（%FeO）和(%MnO)穩定下降，（%FeO）+(%MnO)<2.5，脫硫效率為45%，中間包總氧含量為16ppm。實施例2，轉爐冶煉結束后，鋼包底部鋪上CaO約0.7t，擋渣出鋼。轉爐出鋼量為300t，出鋼量為2/3時，加入錳鐵3.1t、硅鐵0.4t和鋁0.45t，對鋼液進行復合脫氧。出鋼結束后迅速在鋼包內渣面加入本專利技術的改質劑0.44t，對鋼包頂渣進行脫氧、改質。可以看到，熔渣加入鋼包后，迅速在渣面鋪展開來，2.6min內熔渣即熔化完成，鋼包頂渣的主要成分為：%SiO2=9.45，%Al2O3=46.46，%CaO=36，%MgO=3.67，%MnO=1.49，%FeO=0.09，渣中（%FeO）+(%MnO)<2.5，效果良好。在RH脫硫后（6kg/t鋼脫硫劑），頂渣主要成分為%SiO2=8.80，%Al2O3=34.96本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種鋼包頂渣脫氧改質劑，其特征是?：所述改質劑的主要組分以質量百分比計包括?：Al?30?50%，CaO?50?30%，Al?2?O?3?5.0?8.0%，SiO?2?≤?3.0％，S+P?≤?0.07％?,C?0.7?1.4%，CaF?2?3.0?8.0%，H?2?O?≤?0.2％。

【技術特征摘要】
1.一種鋼包頂渣脫氧改質劑，其特征是：所述改質劑的主要組分以質量百分比計包括：Al30-50%，CaO50-30%，Al2O35.0-8.0%，SiO2≤3.0％，S+P≤0.07％,C0.7-1.4%，C...

【專利技術屬性】
技術研發人員：姚均甫，
申請(專利權)人：姚均甫，
類型：發明
國別省市：遼寧;21