專利名稱：一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煉鋼工藝，特別涉及一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑。
背景技術(shù)：
不銹鋼冶煉一般采用電爐-AOD氬氧精煉爐的兩步法工藝和電爐-AOD氬氧精煉 爐-VOD的三步法工藝。鋼水經(jīng)過AOD精煉后都采用還原處理，以還原渣中的氧化鉻，提高 鉻的收得率。由于生產(chǎn)節(jié)奏的需要和鋼水潔凈度進(jìn)一步提高的要求，不銹鋼鋼水在進(jìn)入澆 注前會(huì)在LF鋼包爐進(jìn)行升溫、微調(diào)鋼水成分以及促使夾雜物上浮等處理，這對(duì)鋼包渣提出 了嚴(yán)格的要求。AOD精煉后，要扒去鋼包渣，但沒有完全被還原的鋼包渣很難完全扒掉，熔渣 仍然具有一定的氧化性。同時(shí)，其堿度和組成對(duì)夾雜物的吸附作用達(dá)不到最佳狀態(tài)。AOD出 鋼后鋼包渣的合理組成和物性對(duì)不銹鋼鋼水潔凈度有重要的影響，合理的AOD出鋼后鋼包 渣的改質(zhì)和還原處理工藝，可以使鋼包渣具備良好的流動(dòng)性、合適的堿度、合適的氧化性、 對(duì)鋼水中的夾雜物具有良好的吸附作用等。一般的不銹鋼冶煉過程，鋼水在AOD出鋼后，進(jìn)入LF處理，只是采用石灰等造渣 劑適當(dāng)控制鋼包渣的堿度，這遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足潔凈不銹鋼的需要。因此，在AOD扒渣結(jié)束，需 要對(duì)鋼包渣進(jìn)行改性和還原處理，控制其堿度，降低其氧化性，使其對(duì)潔凈鋼水有良好的作用。中國專利申請(qǐng)?zhí)朇N200310113018. 436公開了韓國浦項(xiàng)公司涉及精煉高純度不銹 鋼的方法，其AOD爐渣的堿度控制在1. 5到1. 8的范圍內(nèi)，使用白云石作為所述鋼包的耐火 材料，以及所述爐渣中的復(fù)合物濃度(％ Al2O3)和(％ MgO)之和小于13。日本專利申請(qǐng)?zhí)?JP2001220619 "AMETHOD FOR HIGHLY CLEANING AND REFINING STAINLESS STEEL”，采用 CaO-SiO2-Al2O3-MgO系的熔渣，并利用Al、Si等對(duì)不銹鋼鋼水脫氧，達(dá)到控制鋼中MgO基和 CaO-Al2O3基的夾雜物、提高鋼水潔凈度的目的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是開發(fā)一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，對(duì)不銹鋼冶煉過程 AOD出鋼后的鋼包渣的改性和還原處理，控制其堿度，降低其氧化性，使得鋼包渣具有提高 不銹鋼潔凈度的功能，進(jìn)一步提高不銹鋼的質(zhì)量。為到達(dá)少數(shù)目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是，—種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，其成分重量百分比為CaO 38 50%SiO2 22-28%Al2O3 5-10%CaF2 5-10%Ca-Si 3-8%MgO 2-5%B2O3 5-10%改性劑粒度 3 15 mm。在不銹鋼的冶煉過程中，內(nèi)生夾雜主要是進(jìn)行脫氧合金化操作時(shí)，加入到鋼液中 的脫氧劑被氧化生成了 A1203、SiO2以及MgO · A1203、SiO2-MnO, Al2O3-SiO2-MnO等復(fù)合脫 氧產(chǎn)物；合金元素(Cr、Ti、Si、Mn)部分被氧化形成 FeO · Cr2O3> SiO2-Cr2O3^ Al2O3-Cr2O3^ Cr2O3-MnS^TiO2等夾雜；鋼液在冷卻凝固結(jié)晶過程中，由于溫度下降及局部成分偏析還會(huì)形 成二次脫氧產(chǎn)物等。當(dāng)這些產(chǎn)物來不及從鋼液內(nèi)排出，便殘留在鋼中形成內(nèi)生夾雜。典型的304不銹鋼液中的氧含量通常是由硅脫氧所控制，采用!^eSi和SiMn脫氧 后，首先形成含Si和Cr的夾雜物，其相組成為純S^2和純Cr203。隨著精煉過程的進(jìn)行，在 堿度低的情況下，不銹鋼液中的夾雜物主要是理想的硅酸鹽系夾雜物。在用Si脫氧時(shí)，為防止尖晶石夾雜物的生成，應(yīng)降低渣的堿度，S分配比會(huì)下降， 結(jié)果不利于脫硫。如果用Al脫氧時(shí)，雖然能獲得高的S分配比，但由于含Al鋼的用途受到 限制，因此它不適用于所有鋼種。AOD精煉渣成分對(duì)不銹鋼中夾雜物生成影響的研究表明，不銹鋼液用Al脫氧時(shí)生 成團(tuán)簇狀的Al2O3，同時(shí)，由于渣中的MgO被還原，鋼液中的[Mg]含量升高，夾雜物同時(shí)轉(zhuǎn) 變成為MgO · Al2O30當(dāng)渣中不含SW2時(shí)，可以轉(zhuǎn)變成為MgO或液態(tài)CaO-Al2O3-MgO夾雜，而 渣中含有S^2時(shí)，夾雜物不發(fā)生轉(zhuǎn)變，仍然為MgO · Al2O尖晶石夾雜物，這主要是由于渣中 存在SiO2,阻止了渣中的MgO和CaO進(jìn)一步被還原，導(dǎo)致鋼中[Mg]、[Ca]含量降低，鋼中的 MgO-Al2O3夾雜難以進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，說明渣中存在的SW2加強(qiáng)了 MgO-Al2O3的生成。因此，在 Al脫氧不銹鋼的AOD精煉過程中，降低精煉渣中S^2的含量對(duì)降低鋼中的MgO -Al2O3夾雜 是有利的。因此，為了使不銹鋼中的夾雜物得到很好的控制，對(duì)AOD處理后鋼包渣進(jìn)行改性 處理非常必要。本發(fā)明采用高活性冶金石灰、硅灰石、鈣鋁預(yù)熔渣、螢石、無水硼砂、白云石 以及硅鈣合金的混合料，分別構(gòu)成不銹鋼改性劑中的CaO、SiO2, A1203、CaF2, B2O3> MgO以及 Ca-Si的成分組成，在不銹鋼AOD精煉結(jié)束并扒渣后，重新造渣，達(dá)到提高不銹鋼鋼水的潔 凈度目的。其中，高活性冶金石灰(主要組成是CaO)、硅灰石(主要組成是SiO2)、鈣鋁預(yù)熔 渣(主要組成是CaO和Al2O3)組分主要起調(diào)節(jié)鋼包渣堿度、提高鋼包渣對(duì)鋼中夾雜物的吸 附能力的作用；螢石(主要組成是CaF2)和無水硼砂(主要組成是化03)是為了改善鋼包渣 的物性，降低其熔點(diǎn)和粘度，提高其流動(dòng)性，從而有利與冶金反應(yīng)的進(jìn)行；而硅鈣合金(主 要組成是Ca-Si)主要是為了還原鋼包渣中的氧化物，如氧化鐵和氧化鉻等，可以避免的鋼水的再氧化，提高鋼水的潔凈度；白云石(主要組成是MgO)是為了保護(hù)鋼包內(nèi)襯的耐火材 料，減少鋼包渣對(duì)鋼包耐火材料的侵蝕。本發(fā)明的有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明開發(fā)的不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，具有低的熔點(diǎn) 和良好的流動(dòng)性，具有快速成渣的特點(diǎn)；同時(shí)，該不銹鋼改性劑由于具有合適的堿度和一定 的還原性，使其具有良好的渣金反應(yīng)的特點(diǎn)，可以對(duì)鋼水進(jìn)一步深脫氧，充分發(fā)揮其對(duì)夾雜 物的吸附作用，提高鋼水的潔凈度。此外，該不銹鋼改性劑對(duì)鋼包耐火材料的使用壽命也有 利，對(duì)環(huán)境無不良影響。
具體實(shí)施例方式分別采用四種組成的不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑進(jìn)行試驗(yàn)，其組成、使用效 果如表2所示。由表可見，采用不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，可以明顯提高不銹鋼的潔凈度， 使得不銹鋼的總氧含量降低。表1單位重量百分比
權(quán)利要求
1. 一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，其成分重量百分比為CaO 38 50% SiO2 22 28% Al2O3 5 10% CaF2 5-10% Ca-Si 3-8% MgO 2-5% B2O3 5-10% 改性劑粒度 3 15 mm。
全文摘要
一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，其成分重量百分比為CaO38～50％、SiO2 22～28％、Al2O3 5～10％、CaF2 5～10％、Ca-Si 3～8％、MgO2～5％、B2O3 5～10％、改性劑粒度3～15mm。本發(fā)明不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，對(duì)不銹鋼冶煉過程AOD出鋼后的鋼包渣的改性和還原處理，控制其堿度，降低其氧化性，使得鋼包渣具有提高不銹鋼潔凈度的功能，進(jìn)一步提高不銹鋼的質(zhì)量。
文檔編號(hào)C21C7/076GK102041355SQ20091019764
公開日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者池和冰, 胡漢濤, 顧學(xué)紅, 黃宗澤 申請(qǐng)人:寶山鋼鐵股份有限公司