專利名稱：一種鋼水復合精煉劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種冶金行業煉鋼過程中使用的輔助添加材料，尤其是在出鋼時向鋼包中加入的作為預脫氧劑或頂渣改質劑使用的鋼水復合精煉劑。
背景技術：
隨著對鋼水質量要求的提高，尤其是高性能、高質量鋼材的廣泛使用，對煉鋼過程中的輔助材料提出了更高的要求。該發明鋼水復合精煉劑，是集鋼液、鋼渣脫氧、吸附夾雜等精煉功能于一體的新型冶金輔助材料。在出鋼時向鋼包內加入，能起到合金脫氧作用。在鋼包渣面上加入，能對轉爐、電爐下渣脫氧、改質，有效改變轉爐下渣氧化性高帶來的一系列質量問題。
該發明與傳統脫氧劑、頂渣改質劑及其應用工藝相比，由于脫氧產物Al2O3、SiO2與精煉劑中的基料，形成了低熔點的化合物，降低了脫氧產物的活度，有利于脫氧元素的有效利用。在少量的合金元素條件下，可獲得高效率的脫氧效果，降低了脫氧成本。精煉劑由于精煉基料的存在，聚合能力強，對硫化物夾雜、氮化物夾雜、氧化物夾雜，特別是SiO2、Al2O3夾雜具有強的吸附能力功能。該發明不含游離CaO、電石CaC2等易吸潮物質，儲藏時間長，使用中無煙塵飛揚。不含氟，有利于環境保護。精煉劑上述特點是傳統的SiAlBa、SiCaBa復合合金脫氧劑、其它精煉劑所不具備的。如名稱為“高性能精煉劑”、專利申請號為02123885.5的中國發明專利申請文件所公開的技術方案，由電石粉、鎂粉、鋁粉以及硅鐵粉組成；另一名稱為“冶金用復合精煉劑”、專利申請號為200410083014.0的中國發明專利申請文件所公開的技術方案，含有硅鈣合金、硅鋇合金、電石等，都不具備上述優勢。另外，某些精煉劑包含有英石CaF2成分，不利于環境保護。某些精煉劑本身價格比較貴，不能有效降低冶煉成本。

發明內容
本發明針對現有精煉劑的不足，提供一種由脫氧合金與精練劑基料組成的復合精煉劑。
本發明的技術方案一種鋼水復合精煉劑，其特征在于由脫氧合金及精煉劑基料組成，脫氧合金由Ca、Si、Ba、Al、C組成；脫氧合金的配比如下Ca8～18％、Si35～45％、Ba7～17％、Al10～25％、C15～35％；精煉劑基料由CaO、AL2O3、SiO2、MgO組成，精煉劑基料的配比如下CaO50～65％，Al2O330～45％，SiO22～6％，MgO5～10％。脫氧合金與精煉劑基料的配比范圍如下，脫氧合金∶精煉劑基料為0.75～3∶1。
本發明的鋼水復合精煉劑，相對于現有技術，具有如下特點1、復合精煉劑中的由多種合金元素組成的脫氧劑，有利于防止高熔點純物質SiO2、AL2O3等固相脫氧產物的形成，使其形成低熔點的復合化合物；而復合精煉劑中的精練劑基料的熔點較低，其熔點為1370-1400℃，當與高溫鋼水接觸時低熔點的精練劑很快熔化成液態，液態精練劑密度輕，在上浮過程中與脫氧產物SiO2、AL2O3相聚時，將生成低熔點的C17A7(熔點1450℃)和低熔點共晶物C2SC12A7-CA(熔點1335℃)，加強了脫氧產物的上浮排除，實現了鋼水凈化的目的。
由于脫氧產物SiO2、AL2O3等與精練劑形成的低熔點的化合物，降低了脫氧產物的活度，有利于脫氧元素的有效利用。故，在少量的合金元素條件下，可獲得高效率的脫氧效果，降低了脫氧成本。
精練劑中的碳在脫氧過程中產生的CO氣體，成為了熔池的攪拌氣體，強化了出鋼過程脫氧動力學條件，有利于脫氧產物的聚合排除。本復合精煉劑具有高效脫氧、凈化夾雜功能。
2、復合精煉劑由于有一定量強脫氧劑及高堿度的低熔點精練劑，當在出鋼完畢后向頂渣中加入時，能有效地對鋼包頂渣改質，降低其氧化性，且改質后的頂渣在保持較高堿度下有好的融化性能，對脫氧產物等上浮夾雜具有很強的吸附能力。改質后的鋼包渣屬低(FeO)的CaO-AL2O3-SiO2三元渣系，該渣堿度高、熔點低、氧化性弱。
3、精煉劑屬還原、堿性渣系，爐渣通過改質后不僅有低的氧化性，而且保持了較高堿度，不僅避免了氧化性頂渣對鋼水直接氧化帶來的一系列質量問題，同時也有效地防止了低堿度下SiO2對鋼水的間接氧化，有利于鋼中酸溶鋁含量的提高；同時保證頂渣有一定的堿性對防止回磷有益。
4、適用范圍廣除了超低碳、低硅鋼以外，能用于所有普碳鋼以及中、低合金鋼。
5、復合精煉劑所用堿性基料不含CaO、CaC2等易吸潮物質，儲藏時間長；配比中不含氟(主要是CaF2)，有利于環境保護。
具體實施例方式
本發明的鋼水復合精煉劑，由多種脫氧合金及精煉劑基料組成，脫氧合金由Ca、Si、Ba、Al、C組成；脫氧合金的配比如下Ca8～18％、Si35～45％、Ba7～17％、Al10～25％、C15～35％；精煉劑基料由如下物質組成，CaO、AL2O3、SiO2、MgO，各個組分的配比如下CaO50～65％，Al2O330～45％，SiO22～6％，MgO5～10％。脫氧合金與精煉劑基料的配比范圍如下，脫氧合金∶精煉劑基料為0.75～3∶1，脫氧合金所占的重量比一般為40-80％。
本發明的鋼水復合精煉劑的生產工藝脫氧合金破碎、粒度1～5mm。
精煉劑基料預熔、破碎。粒度1～5mm。
成品脫氧合金與精煉劑基料按照上述比例混合攪拌均勻、高壓壓塊，粒度5～15mm，防水包裝。在成品中，脫氧合金所占的重量比一般為40-80％。脫氧合金中的Ca、Si、Ba、Al、C等組分，純度較高，能滿足本發明的要求。
其優化配比(一)脫氧合金的配比如下Ca11％、Si38％、Ba10％、Al16％、C25％；精煉劑基料的配比如下CaO53％，Al2O338％，SiO24％，MgO5％。
脫氧合金∶精煉劑基料＝1.5∶1其優化配比(二)脫氧元素的配比如下Ca18％、Si35％、Ba15％、Al10％、C22％；精煉劑基料的配比如下CaO60％，Al2O330％，SiO22％，MgO8％。
脫氧合金∶精煉劑基料＝3∶1其優化配比(三)脫氧元素的配比如下Ca8％、Si45％、Ba7％、Al25％、C15％；精煉劑基料的配比如下CaO50％，Al2O334％，SiO26％，MgO10％。
脫氧合金∶精煉劑基料＝0.8∶1本發明的鋼水復合精煉劑，可以作為預脫氧劑或頂渣改質劑使用；作為預脫氧劑應在轉爐、電爐出鋼過程中，利用其混沖時良好的動力學條件加入鋼包中，代替等量合金，如Si-Al-Ba等，對鋼水進行預脫氧，加入量1.5Kg/噸鋼。作為頂渣改質劑應在出完鋼后加入鋼包渣中對爐渣改質，加入量0.5-0.75Kg/噸鋼。
經實驗結果表明，采用1.5Kg/噸鋼復合精煉劑脫氧，0.6Kg/噸鋼復合精煉劑改質鋼渣，能實現鋼水預脫氧，氬前[O]D小于70PPm，氬后[O]D小于20PPm。鋼渣改質((FeO)+(MnO)小于5％目標要求。綜合脫氧、改質效果優于單用Si-Al-Ba等合金脫氧條件。
本發明的復合精煉劑脫氧、改質效果穩定。使用中無煙塵飛揚，包內、渣面反應平穩，渣態疏松，熔化良好，鋼包液面不結團。
由于脫氧、改質效果良好，硅、錳等合金收得率提高，綜合成本低于合金脫氧劑。
本發明的復合精煉劑是利用了合金元素的有效利用來實現高效脫氧效果。在少量的合金元素條件下，可獲得高效率的脫氧效果，降低了脫氧成本。同時，復合精煉劑中配有對SiO2、AL2O3脫氧產物有強吸附能力的精煉劑，因此用于對夾雜物有嚴格要求的，特別是對AL2O3夾雜有要求的高碳硬線鋼等的脫氧、改質更為有利。
權利要求
1.一種鋼水復合精煉劑，其特征在于由脫氧合金及精煉劑基料組成，脫氧合金由Ca、Si、Ba、Al、C組成；脫氧合金的配比如下Ca8～18％、Si35～45％、Ba7～17％、Al10～25％、C15～35％；精煉劑基料由CaO、AL2O3、SiO2、MgO組成，精煉劑基料的配比如下CaO50～65％，Al2O330～45％，SiO22～6％，MgO5～10％；脫氧合金∶精煉劑基料＝0.75～3∶1。
2.根據權利要求1所述的鋼水復合精煉劑，其特征在于所述的脫氧合金的配比如下Ca11％、Si38％、Ba10％、Al16％、C25％；所述的精煉劑基料的配比如下CaO53％，Al2O338％，SiO24％，MgO5％；脫氧合金∶精煉劑基料＝1.5∶1。
3.根據權利要求1所述的鋼水復合精煉劑，其特征在于所述的脫氧合金的配比如下Ca18％、Si35％、Ba15％、Al10％、C22％；所述的精煉劑基料的配比如下CaO60％，Al2O330％，SiO22％，MgO8％；脫氧合金∶精煉劑基料＝3∶1。
全文摘要
本發明公開了鋼水復合精煉劑，其由脫氧合金及精煉劑基料組成，脫氧合金由Ca、Si、Ba、Al、C組成，配比如下Ca8～18％、Si35～45％、Ba7～17％、Al 10～25％、C15～35％；精煉劑基料由CaO、AL
文檔編號C21C7/06GK1858267SQ200610054339
公開日2006年11月8日 申請日期2006年6月2日 優先權日2006年6月2日
發明者唐萍, 文光華, 李萬緒 申請人:重慶大學