專利名稱：一種含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣及其制備方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種埋弧渣，特別是一種含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣及其制備方法，屬于煉鋼及鋼水精煉技術(shù)領域。
背景技術(shù)：
隨著連鑄技術(shù)的發(fā)展及對鋼質(zhì)量要求的不斷提高，鋼包精煉爐(LF)日益受到重視。利用鋼包爐的加熱精煉功能，可以為連鑄提供合格的鋼水，協(xié)調(diào)煉鋼與連鑄節(jié)奏。鋼包精煉爐采用埋弧加熱，合成渣料熔化成渣后形成部分泡沫渣，可對電弧進行埋弧加熱操作， 減少電弧對包襯和包蓋耐火材料的損壞，可以保護包襯，降低耐火材料的消耗；提高熱效率，降低電耗；另外通過埋弧加熱可以減少因電弧導致的鋼水吸氮。在LF精煉過程中，由于熔池微弱的碳氧反應和底吹氬氣不足以提供充分的氣源維持發(fā)泡時間，需要加入具有發(fā)泡性能的添加劑。LF埋弧渣的關(guān)鍵技術(shù)是發(fā)泡劑的選擇及埋弧渣制造及使用工藝。適合作發(fā)泡劑的材料可分為三類，它們主要是碳酸鹽、氯化物和氟化物。在三種碳酸鹽(CaCO3、Na2CO3和BaCO3)中，CaCO3發(fā)泡性能最好，其主要原因是 CaCO3在高溫下分解生成CaO，提高了爐渣的粘度，有利于氣泡在渣中的滯留，而Na2CO3在高溫下分解形成的妝20卻降低了爐渣的粘度，使氣體在渣中易于逸出；CaCl2的發(fā)泡性能優(yōu)于其他氯化物(NaCl和BaCl2),但氯化物在使用過程中會帶來環(huán)境污染問題，目前很少采用；隨著CaF2含量的增加，渣的表面張力下降，有利于發(fā)泡，但同時降低了爐渣的粘度，使氣體在渣中易于逸出。因而總的說來，CaF2的發(fā)泡效果是有限的，而且CaF2含量過高會嚴重侵蝕爐襯，
目前所用的發(fā)泡劑主要以石灰石、白云石、純堿等碳酸鹽為主，碳酸鹽在高溫下容易分解并產(chǎn)生氣體產(chǎn)物，而且有些碳酸鹽的分解產(chǎn)物正好是精煉渣的組成部分，如碳酸鈣、碳酸鎂等，是比較容易得到的便宜材料；有的還采用碳粉和碳化物比如碳化硅和電石等，碳粉和碳化物是在電爐生產(chǎn)中常用的爐渣發(fā)泡劑，其主要的發(fā)泡原理是它們能夠與爐渣中的氧化物質(zhì)進行反應產(chǎn)生氣體，同時它還可以作為爐渣的還原劑使用，尤其對于含有一定易還原氧化物的精煉渣。但由于鋼包精煉爐的特點，精煉渣的氧化性非常低，所以如果碳粉和碳化物單獨作為發(fā)泡劑使用在鋼包精煉爐中的效果將有限，而且因其對鋼水增碳，不利于低碳鋼的精煉。埋弧渣發(fā)泡性能良好與否還與埋弧渣制造工藝有關(guān)。當前埋弧渣大體有兩種生產(chǎn)工藝，一是原料破碎成一定粒度的塊狀顆粒后均勻混合，二是原料粉碎后混合均勻造球。究竟采用何種生產(chǎn)方式需根據(jù)鋼種要求和特定的精煉工藝來確定。此外精煉渣的造渣方式以及發(fā)泡劑的加入方法都會影響精煉渣的泡沫化效果。由于鋼種對精煉終渣成分控制要求不同，埋弧渣成分有所差別。如對低硅、高鋁鋼需要降低終渣中二氧化硅的含量，以防止因鋼中酸溶鋁引起的鋼水再氧化，因此埋弧渣中需要減少含二氧化硅材料的加入量，即埋弧渣的加入要確保精煉終渣成分控制目標。
專利ZL201110213746. 7公開了一種埋弧精煉渣及其制備方法，它由下述重量份數(shù)的原料制成熟鋁釩土 35、0、金屬鋁粉廣2、碳化硅8 12、高碳粉2 4、石灰石 4(Γ45、高爐水渣廣3、木質(zhì)素2 4。本發(fā)明具備脫氧、埋弧發(fā)泡、精煉三位于一體，不但簡化生產(chǎn)工藝，改善工作環(huán)境，而且提高鋼水成份穩(wěn)定性，降低冶煉成本，縮短精煉時間，提高貴金屬的收得率，減少鋼水二次氧化，提高鋼水回收率，減少電弧及噪音污染，提高耐材使用壽命。但從埋弧渣構(gòu)成來看，含有金屬鋁和碳化硅，成本較高。而且埋弧渣中含C(高碳粉、 碳化硅)較高，鋼水容易增碳，不利于低碳鋼的生產(chǎn)。ZL20091(^64615.4公開了一種精煉埋弧渣，其組成成分的重量百分比為CaO 25 55%，Al2O3 10 15%，CaCO3 5 15%，MgC03 5 15%，BaCO3 5 25%，Al 5、％，控制渣中 CaO/ Al203=2. 5^3. 5左右。該埋弧渣加入量較大，為6 IOKg/噸鋼，而且含有較多的金屬鋁，成本較高，而且一般說來，傳統(tǒng)含鋁低硅鋼中Ca0/Al203=l. 6^1. 9，因此大量加入該埋弧渣也不利于對含鋁鋼精煉終成分的準確控制。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的是提供一種針對含鋁低硅鋼鋼包爐精煉用的埋弧渣，本埋弧渣能保證埋弧效果，同時能夠滿足含鋁低硅鋼的LF精煉終渣的成分要求，能確保鋼水精煉效果。本發(fā)明的另一個目的是提供制備所述埋弧渣的方法。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為
一種含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣，其化學成分重量百分比滿足35% < CaO < 45%，6%
<Al2O3 < 10%, 5% < MgO < 8%, 3% < Na2O < 5%, Si02<5%, 3% < C < 5%,其余為雜質(zhì)。本埋弧渣的化學成分Ca0、Al203、Mg0、Na20、Si&和C由石灰石、白云石、純堿、高鋁釩土、焦炭以及水泥熟料六種原料共同提供。進一步地，所述六種原料各自的化學組成重量百分含量分別滿足 石灰石:53%<Ca0<55%, SiO2 < 6. 0%, S < 0. 1% ；
白云石15%<CaOU(Fc), 30%<Mg0<35%, SiO2 < 5. 0% ； 純堿=Na2CO3 > 95% ； 高鋁釩土 A1203>75%，Si02<8% ； 焦炭090% ；
水泥熟料:62%<Ca0<67% ；20%<Si02<24% ；4%< Al203<7%。本發(fā)明埋弧渣制備方法包含如下步驟
1)檢測原料石灰石、白云石、純堿、高鋁釩土、焦炭以及水泥熟料的化學成分含量；
2)根據(jù)最終得到的埋弧渣化學成分重量百分比滿足的條件，即35%< CaO < 45%,6%
<Al2O3 < 10%, 5% < MgO < 8%, 3% < Na2O < 5%, Si02<5%, 3% < C < 5%,其余為雜質(zhì)，計算各種原料的重量比并據(jù)此配料；
3)先將石灰石破碎成20mm以內(nèi)備用；
4)再將白云石、純堿、高鋁釩土、焦炭以及水泥熟料分別破碎、磨料至粒度在100目以下，然后混合在一起攪拌均勻，攪拌時間不低于30分鐘；再采用圓盤造球得到水份含量為10%以下、粒度l(T25mm的球料；最后將球料烘干使水分小于0. 5% ；
5)將第3)步得到的石灰石料和第4)步得到的球料混合均勻，即得到含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣，埋弧渣裝袋密封即可。本發(fā)明埋弧渣采用塊狀石灰石和包括石灰石粉、白云石粉等的球狀料合理搭配來提高埋弧性能?？刂坡窕≡蠸i02<5%，其目的是防止渣中SW2與鋼中Al反應導致鋼中增硅和增加鋼中夾雜物。相比現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有如下有益效果
本發(fā)明針對含鋁低硅鋼的鋼包精煉過程，采用混合型埋弧渣，能夠保證電極加熱期間， 持續(xù)，穩(wěn)定的埋弧，提高埋弧加熱效果以及延長爐襯壽命，而且其加入后，鋼水無增硅現(xiàn)象， 滿足含鋁低硅鋼的LF精煉終渣的成分要求，能保證鋼水精煉效果，并且成本較低。
具體實施例方式本發(fā)明含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣，其化學成分重量百分比滿足35% < CaO
<45%, 6% < Al2O3 < 10%, 5% < MgO < 8%, 3% < Na2O < 5%, Si02<5%, 3% < C < 5%,其余為雜質(zhì)。本埋弧渣的化學成分Ca0、Al203、Mg0、N￡i20、SiA和C由石灰石、白云石、純堿、高鋁釩土、焦炭以及水泥熟料六種原料共同提供。所述六種原料各自的化學組成重量百分含量分別滿足 石灰石:53%<Ca0<55%, SiO2 < 6. 0%, S < 0. 1% ；
白云石15%<CaOU(Fc), 30%<Mg0<35%, SiO2 < 5. 0% ； 純堿=Na2CO3 > 95% ； 高鋁釩土 A1203>75%，Si02<8% ； 焦炭090% ；
水泥熟料:62%<Ca0<67% ；20%<Si02<24% ；4%< Al203<7%。本發(fā)明埋弧渣制備方法包含如下步驟
1)檢測原料石灰石、白云石、純堿、高鋁釩土、焦炭以及水泥熟料的化學成分含量；
2)根據(jù)最終得到的埋弧渣化學成分重量百分比滿足的條件，即35%< CaO < 45%,6%
<Al2O3 < 10%, 5% < MgO < 8%, 3% < Na2O < 5%, Si02<5%, 3% < C < 5%,其余為雜質(zhì)，計算各種原料的重量比并據(jù)此配料；
3)先將石灰石破碎成20mm以內(nèi)備用；
4)再將白云石、純堿、高鋁釩土、焦炭以及水泥熟料分別破碎、磨料至粒度在100目以下，然后混合在一起攪拌均勻，攪拌時間不低于30分鐘；再采用圓盤造球得到水份含量為 10%以下、粒度l(T25mm的球料；最后將球料烘干使水分小于0. 5% ；
5)將第3)步得到的石灰石料和第4)步得到的球料混合均勻，即得到含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣，埋弧渣裝袋密封即可。本發(fā)明埋弧渣采用塊狀石灰石和包括石灰石粉、白云石粉等的球狀料合理搭配來提高埋弧性能。
控制埋弧渣中Si02<5%，其目的是防止渣中SW2與鋼中Al反應導致鋼中增硅和增加鋼中夾雜物。實施例埋弧渣典型成分見表1，所精煉鋼種成分見表2。表1埋弧渣的化學成分(重量％)
權(quán)利要求
1.一種含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣，其特征在于本埋弧渣的化學成分重量百分比滿足35% < CaO < 45%, 6% < Al2O3 < 10%, 5% < MgO < 8%, 3% < Na2O < 5%, Si02<5%, 3%<C < 5%，其余為雜質(zhì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣，其特征在于本埋弧渣的化學成分CaO、Al203、Mg0、N￡i20、SiO2和C由石灰石、白云石、純堿、高鋁釩土、焦炭以及水泥熟料六種原料共同提供。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣，其特征在于所述六種原料各自的化學組成重量百分含量分別滿足石灰石:53%<Ca0<55%, SiO2 < 6. 0%, S < 0. 1% ； 白云石15%<CaOU(Fc), 30%<Mg0<35%, SiO2 < 5. 0% ； 純堿=Na2CO3 > 95% ； 高鋁釩土 A1203>75%，Si02<8% ； 焦炭090% ；水泥熟料:62%<Ca0<67% ；20%<Si02<24% ；4%< Al203<7%。
4.一種含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣的制備方法，其特征在于，包含如下步驟1)檢測原料石灰石、白云石、純堿、高鋁釩土、焦炭以及水泥熟料的化學成分含量；2)根據(jù)最終得到的埋弧渣化學成分重量百分比滿足的條件，即35%< CaO < 45%,6%<Al2O3 < 10%, 5% < MgO < 8%, 3% < Na2O < 5%, Si02<5%, 3% < C < 5%,其余為雜質(zhì)，計算各種原料的重量比并據(jù)此配料；3)先將石灰石破碎成20mm以內(nèi)備用；4)再將白云石、純堿、高鋁釩土、焦炭以及水泥熟料分別破碎、磨料至粒度在100目以下，然后混合在一起攪拌均勻，攪拌時間不低于30分鐘；再采用圓盤造球得到水份含量為 10%以下、粒度l(T25mm的球料；最后將球料烘干使水分小于0. 5% ；5)將第3)步得到的石灰石料和第4)步得到的球料混合均勻，即得到含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣，埋弧渣裝袋密封即可。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種含鋁低硅鋼鋼包精煉用埋弧渣及其制備方法，該埋弧渣以石灰石、白云石、純堿、高鋁釩土、焦炭以及水泥熟料為原材料配制而成，該埋弧渣的化學成分重量百分比滿足35%＜CaO＜45%，6%＜Al2O3＜10%，5%＜MgO＜8%，3%＜Na2O＜5%，SiO2<5%，3%＜C＜5%，其余為雜質(zhì)。該埋弧渣采用塊狀石灰石和包括石灰石粉、白云石粉等的球狀料合理搭配來提高埋弧性能。本發(fā)明針對含鋁低硅鋼的鋼包爐(LF)精煉，采用該混合型埋弧渣，既能延長埋弧時間、提高埋弧加熱效果以及延長爐襯壽命，而且其加入后，鋼水不會增硅，滿足含鋁鋼的LF精煉終渣的成分要求，能保證鋼水精煉效果。
文檔編號C21C7/076GK102560008SQ20121004224
公開日2012年7月11日 申請日期2012年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月23日
發(fā)明者何生平, 楊穎 , 王謙, 魯永劍 申請人:重慶大學