本發(fā)明涉及一種精煉化渣劑、制備方法及應(yīng)用于低碳鋼線材的冶煉方法，屬于冶金，尤其是煉鋼精煉控制相關(guān)。

背景技術(shù)：

1、低碳鋼線材以硅鎮(zhèn)靜鋼為主，低碳鋼線材冶煉的典型工藝路線為電爐/轉(zhuǎn)爐冶煉→鋼包精煉→連鑄澆注，精煉過程爐渣氧化性較高是其主要特點(diǎn)，高氧化性爐渣對鋼包耐材侵蝕作用顯著，而且不利于脫硫反應(yīng)的進(jìn)行。為了確保鋼水硫含量達(dá)標(biāo)，低碳鋼線材精煉造渣以高堿度cao-sio2脫硫渣系為主，因此在低碳鋼線材精煉過程中通常需要加入螢石快速熔化高熔點(diǎn)的cao-sio2系爐渣，實現(xiàn)快速脫硫。如申請cn202211364600.7公開了一種低碳無鋁脫氧低硫鋼的快速冶煉方法，該工藝方法要求在精煉過程加入螢石球300-360kg，改善鋼渣的流動性，實現(xiàn)快速脫硫，縮短冶煉周期。

2、與高碳鋼不同，低碳鋼鋼包精煉過程的鋼水及爐渣氧化性較強(qiáng)，這將進(jìn)一步加劇鋼包耐火材料的侵蝕行為，因此在減少鋼包耐材侵蝕方面，則通過加入輕燒氧化鎂球提高渣中mgo含量來減少耐材中mgo的溶解。如申請cn202210172431.0公開了一種生產(chǎn)螺紋鋼降低鋼包渣線侵蝕速率的方法，該技術(shù)方法采用電熔預(yù)熔渣替代螢石，提高了化渣速度和頂渣發(fā)泡性能，再通過配加輕燒氧化鎂球100-120kg，石英砂60-100kg，降低鋼包渣線侵蝕。

3、關(guān)于螢石，其作為一種不可再生資源，價格較高；通過使用大量的螢石來實現(xiàn)精煉快速化渣的技術(shù)方法存在造渣成本較高，含氟固廢污染大的問題，而且螢石及氧化性爐渣的復(fù)合作用下，鋼包耐材侵蝕速度較快，導(dǎo)致耐材成本升高和鋼水潔凈度下降。采用預(yù)熔渣替代螢石協(xié)助化渣，并通過額外加入輕燒氧化鎂球和石英砂等輔料，雖然能夠一定程度的降低耐材侵蝕速度，但該方法使?fàn)t渣黏度升高，堿度降低，脫硫效果變差，難以質(zhì)量控制要求，同時將進(jìn)一步推高精煉造渣成本，不利于降本增效。

4、因此，低碳鋼線材的冶煉需要一種低成本的、無污染的精煉化渣劑，來實現(xiàn)快速化渣和脫硫，并避免鋼包耐材侵蝕較快的問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種精煉化渣劑、制備方法及應(yīng)用于低碳鋼線材的冶煉方法，既可以滿足低成本、無污染的產(chǎn)品要求，還能夠?qū)崿F(xiàn)精煉快速化渣、脫硫以及減輕鋼包耐火材料侵蝕的冶金功能。

2、本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

3、一種精煉化渣劑，包括鋁鎮(zhèn)靜鋼精煉廢渣和廢舊鎂碳磚，按照質(zhì)量百分比計，兩者的混合比例范圍為鋁鎮(zhèn)靜鋼精煉廢渣：廢舊鎂碳磚=8：2-9：1；

4、其中，所述鋁鎮(zhèn)靜鋼精煉廢渣中按照質(zhì)量百分比計s≤0.3%，sio2＜3%；

5、所述廢舊鎂碳磚中按照質(zhì)量百分比計mgo≥60%，c為5-15%，其余為cao及其它不可避免雜質(zhì)組分；

6、進(jìn)一步的，所述精煉化渣劑中的主要成分按照質(zhì)量百分比計包括，cao為50-55%，al2o3為25-30%，mgo為10-15%，feo與mno的總量≤0.5%，sio2≤3%，c為0.8-2%，s≤0.1%；

7、將鋁鎮(zhèn)靜鋼精煉廢渣和廢舊鎂碳磚混合后，其混合物的礦物相組成中，12cao?7al2o3?和3cao?al2o3的總量≥65%，半球點(diǎn)溫度≤1380℃；

8、所述精煉化渣劑的制備方法，具體包括以下步驟：

9、第一步，將熔融態(tài)的鋁鎮(zhèn)靜鋼精煉廢渣倒入混合渣罐，再噴入廢舊鎂碳磚顆粒，充分混合后自然冷卻；

10、第二步，重復(fù)第一步的步驟，直至渣罐裝滿混合渣；

11、第三步，將渣罐內(nèi)冷卻至室溫的混合渣倒出，依次經(jīng)過兩級破碎、除鐵，制成粉渣，并對粉渣進(jìn)行篩分，符合篩分標(biāo)準(zhǔn)的粉渣裝入原料倉；

12、第四步，在原料倉內(nèi)，啟動輥壓機(jī)將粉渣干壓成枕狀渣球，即為所述精煉化渣劑；

13、進(jìn)一步的，第一步中，廢舊鎂碳磚顆粒的粒徑為1-5mm；

14、鋁鎮(zhèn)靜鋼精煉廢渣和廢舊鎂碳磚的單次混合量≤800kg，設(shè)定混合前溫度≥1200℃，

15、充分混合后冷卻時間設(shè)定持續(xù)30-40分鐘；

16、進(jìn)一步的，第三步中，篩分標(biāo)準(zhǔn)具體為，按照質(zhì)量百分比計，粉渣粒徑≤3mm的占比大于或者等于90%，粉渣粒徑＞6mm的占比小于3%；

17、第四步中，設(shè)定輥壓機(jī)壓力為2500-3000mpa，擠壓輥輥縫最小距離≤2mm，采用強(qiáng)制給料工藝，設(shè)定給料速度為50-60kg/min；

18、將精煉化渣劑應(yīng)用于低碳鋼線材的冶煉方法，具體包括以下步驟：

19、步驟s1，電爐/轉(zhuǎn)爐冶煉結(jié)束后進(jìn)行出鋼，在出鋼達(dá)到總量的1/3時，向鋼水中依次加入硅錳合金、硅鐵、碳粉和活性石灰，出鋼結(jié)束后向渣面加入精煉化渣劑，同時開啟爐后鋼包底吹攪拌；

20、步驟s2，鋼包進(jìn)入精煉工序，對鋼水進(jìn)行取樣測溫，接著加入石灰，同時開啟精煉底吹攪拌，再插入電極通電升溫；

21、步驟s3，升溫結(jié)束后空攪3-5min，二次加入精煉化渣劑，并根據(jù)測量的鋼水成分補(bǔ)加硅錳合金、硅鐵和碳粉，將鋼水成分調(diào)至目標(biāo)成分范圍內(nèi)，接著向渣面加入電石，經(jīng)過軟攪拌后進(jìn)入步驟s4；

22、步驟s4，進(jìn)入連鑄工序，采用斷面150mm×150mm?的小方坯連鑄機(jī)澆注鋼水，全程保護(hù)澆注工藝；

23、進(jìn)一步的，步驟s1中，所述硅錳合金加入量為1.6-1.8kg/t，所述硅鐵加入量為2-3kg/t，所述碳粉加入量為0-1.5kg/t，所述活性石灰加入量為2-2.5kg/t，所述精煉化渣劑加入量為1.5-2kg/t；

24、開啟爐后鋼包底吹攪拌的氣體流量為600-800nl/min，攪拌時間持續(xù)8-10min；

25、進(jìn)一步的，步驟s2中，所述石灰加入量為1-3kg/t；

26、開啟精煉底吹攪拌的氣體流量為400-600nl/min；

27、進(jìn)一步的，步驟s3中，空攪底吹的氣體流量為600-800nl/min，精煉化渣劑的二次加入量為0.5-1kg/t，電石加入量為0.4-0.6kg/t，軟攪拌的氣體流量為150-200nl/min，軟攪拌的時間持續(xù)5-8min；

28、進(jìn)一步的，步驟s4中，全程保護(hù)澆鑄工藝中，設(shè)定鋼水過熱度為20-30℃，連鑄坯拉速為2.5-3.5m/min，二冷比水量1.1-1.5l/kg。

29、通過以上技術(shù)方案，相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下有益效果：

30、1、本發(fā)明提供的精煉化渣劑，以鋼鐵制造過程產(chǎn)生的鋁鎮(zhèn)靜鋼精煉廢渣和廢舊鎂碳磚為原料，成本低，其組成中不含氟化物，使用不會造成氟化物污染問題；該化渣劑物相組成中含有較高質(zhì)量分?jǐn)?shù)的低熔點(diǎn)物相12cao?7al2o3?和3cao?al2o3，使用后能夠?qū)⒕珶捲稍璫ao-sio2渣系轉(zhuǎn)變?yōu)閏ao-al2o3-sio2-mgo渣系，可實現(xiàn)精煉快速化渣和脫硫；

31、2、本發(fā)明提供的精煉化渣劑，存在較高含量的mgo及部分殘?zhí)?，使用后能夠?qū)⒕珶捲械膍go提高到合理范圍，結(jié)合后續(xù)冶煉方法中對爐渣進(jìn)行的部分脫氧改質(zhì)，降低鋼包耐火材料侵蝕速度；

32、3、本發(fā)明提供的精煉化渣劑的制備方法，基于廉價易得的原料，利用精煉廢渣的余溫完成爐渣改質(zhì)，再經(jīng)過破碎和造球即得，加工流程短，能耗低；

33、4、本發(fā)明提供的將精煉化渣劑應(yīng)用于低碳鋼線材的冶煉方法，基于提供的精煉化渣劑，利用殘?zhí)歼M(jìn)行脫氧改質(zhì)，其脫氧產(chǎn)物為氣體碳氧化物，未對爐渣和鋼水構(gòu)成不利影響，能夠?qū)崿F(xiàn)針對硅鎮(zhèn)靜鋼爐渣的二次脫氧改質(zhì)技術(shù)，提高精煉渣的脫硫能力。