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一种复合

阅读:269发布:2020-05-12

专利汇可以提供一种复合专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种转炉、精炼炉炼 钢 用新型 脱 氧 剂 ,所述复合脱氧剂包括 碳 酸盐、 碱 性氧化物、膨胀 石墨 和镁处理剂,所述镁处理剂为 钝化 镁粒。本发明的复合脱氧剂可以在转炉出钢工位、LF精炼炉工位 冶炼 过程中形成诸多的小渣滴,快速与脱氧产生的氧化物反应形成化合物,形成渣洗工艺,同时碳酸盐和膨胀石墨受热会释放出气泡,可以粘附夹杂物上浮,达到 净化 钢 水 ,提高 质量 的目的。,下面是一种复合专利的具体信息内容。

1.一种复合剂,其特征在于:所述复合脱氧剂包括酸盐、性氧化物、膨胀石墨和镁处理剂,所述镁处理剂为钝化镁粒;
所述碳酸盐、碱性氧化物、膨胀石墨和镁处理剂的质量比为20-30:20-30:35-45:4-8;
所述膨胀石墨的膨胀容积率为150-200mL/g。
2.如权利要求1所述的复合脱氧剂,其特征在于,所述碳酸盐为碳酸镁或碳酸
3.如权利要求1所述的复合脱氧剂,其特征在于,所述碱性氧化物为氧化镁或氧化钙
4.如权利要求1所述的复合脱氧剂,其特征在于,所述碱性氧化物为氧化钙,所述碳酸盐、碱性氧化物、膨胀石墨和镁处理剂的质量比为23:23:41:6。

说明书全文

一种复合

技术领域

[0001] 本发明涉及转炉炼领域,特别涉及脱氧及夹杂物去除。

背景技术

[0002] 钢中的非金属夹杂物主要是、锰、铬、等金属元素与氧、硫、氮等形成的化合物。其中氧化物主要是脱氧产物,包括未能上浮的一次脱氧产物和钢液凝固过程中再次发生脱氧反应(二次氧化)形成的脱氧产物;或是由于混入钢中的炉渣、耐火材料等所造成。非金属夹杂物的存在破坏了钢基体的连续性,造成钢组织的不均匀,对钢的各种性能会产生一定影响,如降低钢的强度和韧性等。非金属夹杂物主要是硫化物(MnS、FeS等)、氧化物(FeO、MnO、CaO、Al2O3等)、酸盐及氮化物(TiN、AlN)等。
[0003] 中国专利申请CN105950826A公开了一种钢包精炼炉精炼渣脱氧剂及其使用方法,所述精炼渣脱氧剂包括如下组分:CaCO3:10~30%,Al2O3:30~60%,Al:10~35%,其它:≤5%,均为质量百分数。通过在钢包精炼炉造渣过程中加入本发明精炼渣脱氧剂,使得精炼渣具有较高的脱硫吸附夹杂物的能,且造渣后TFe+MnO<1%。
[0004] 中国专利申请CN102344992A公开了一种在炼钢中使用的复合脱氧剂,该复合脱氧剂的化学成分质量百分比为:Si≥14%、Ca≥14%、Al≥25%、P≤0.06%、S≤0.08%、As≤0.10%、Pb≤0.01%。所述复合脱氧剂的使用方法为:在出钢过程中,当开始出钢时往钢水中加入上述复合脱氧剂,加入方法主要以手投为主,加入量按照以下标准要求加入:转炉出钢>0.06%时,复合脱氧剂加入量按1.8-2.0kg/t钢;转炉出钢碳在0.04—0.06%之间时,复合脱氧剂高加入量按2.0-2.2kg/t钢;转炉出钢碳<0.04%时,复合脱氧剂加入量按
2.2-2.4kg/t钢。
[0005] 但是前述的专利申请所涉及的技术方案内,均涉及了在前文指出的各类技术问题需要克服。

发明内容

[0006] 针对现有技术中存在的问题,本发明提供了一种新的复合脱氧剂,并相应的提供了制备复合脱氧剂的方法。
[0007] 本发明首先提供了一种新的复合脱氧剂,所述复合脱氧剂包括碳酸盐、性氧化物、膨胀石墨和镁处理剂,所述碳酸盐为碳酸,所述碱性氧化物为氧化钙,所述镁处理剂为钝化镁粒。
[0008] 作为上述复合脱氧剂一种更好的选择,所述碳酸盐、碱性氧化物、膨胀石墨和镁处理剂的质量比为20-30:20-30:35-45:4-8。复合脱氧剂内还可以含有其他不影响冶炼的杂质,例如复合脱氧剂内含有7%不影响冶炼的杂质。
[0009] 作为上述复合脱氧剂一种更好的选择,所述碳酸盐为碳酸镁或碳酸钙。所述碳酸盐普遍在摄氏1500度以下受热时,碳酸根会断裂,分解释放细小的CO2气泡,同样的粘附夹杂物上浮。
[0010] 作为上述复合脱氧剂一种更好的选择,所述新型复合脱氧剂中碳酸盐的含量为20-30wt%。所述碳酸盐可以以如下的方式提供:首先将碳酸盐磨粉,然后造粒。按照前述方式得到的碳酸盐受热膨胀成为一个个小颗粒,参与反应,按照冶金传输理论,所有的反应都是大颗粒物质的解离,然后是大分子到小分子,原子或者原子团,粒子才能够参与反应,本发明提供的复合脱氧剂中的碳酸盐能够迅速的膨胀解离,参与反应,碳酸盐受热后能够形成诸多的小渣滴,能够快速的与脱氧产生的氧化物反应形成化合物,起到渣洗的目的。碳酸盐普遍在摄氏1500度以下受热时,碳酸根会断裂,分解释放细小的CO2气泡,同样的粘附夹杂物上浮。
[0011] 作为上述复合脱氧剂一种更好的选择,所述碱性氧化物为氧化镁、碳酸镁、氧化钙或碳酸钙。
[0012] 作为上述复合脱氧剂一种更好的选择,所述膨胀石墨的膨胀容积率为150-200mL/g。本发明中复合脱氧剂中的碳为膨胀容积率较大的石墨,将石墨破碎到500目,采用机械化学反应原理,与碳酸盐等合成,其存在形式为层状石墨细小颗粒的形式。碳脱氧的优点是脱氧量较大(1kg的碳脱氧的量大于1kg的铝脱氧量),脱氧后的产物是微小的CO气泡,能够从钢液中间逸出,不污染钢水,同时CO气泡从钢液中间逸出的时候,还能够粘附钢液中间的夹杂物上浮,去除夹杂物。新型复合脱氧剂特点是受热以后迅速的分解,分解后弥散成为多个小颗粒扩散,迅速的参与钢液的脱氧,与工业电石相比,脱氧速度和对于钢液的增碳的影响均优于工业电石。
[0013] 作为上述复合脱氧剂一种更好的选择,所述碱性氧化物为氧化钙,所述膨胀石墨的膨胀容积率为150-200mL/g,所述镁处理剂为钝化镁粒;所述碳酸盐、碱性氧化物、膨胀石墨和镁处理剂的质量比为23:23:41:6,其他为7%的杂质。
[0014] 本发明中,新型复合脱氧剂加入钝化镁粒,在钢水中,能够与氧化铝反应,形成颗粒较小的镁铝尖晶石,同时黏附在CO2气泡上或者氩气泡上上浮。此类夹杂物即使不能够上浮,留在钢液中间,其危害性与氧化铝夹杂物相比,也小的很多。
[0015] 使用本发明的复合脱氧剂进行脱氧的机理如下:
[0016] 钢液内气泡尺寸细小可以增加其与夹杂物碰撞概率,提高夹杂物的去除效率;细小渣滴的存在具有渣洗的作用。产品中添加的膨胀石墨,在受热后,能够与钢液中间的自由氧或者浮氏体(氧化铁)反应,形成CO气泡,既能够脱氧,又能够形成黏附夹杂物的小气泡,有利于钢液的净化。通过在钢液中引入碳酸盐,碳酸盐受热分解后可以在钢液中生成微小的CO2气泡,小气泡不但能够使钢液成分和温度均匀,而且通过气泡的捕捉、吸附作用,直接去除夹杂物。
[0017] 本发明可实现在转炉出钢工位、LF精炼炉工位冶炼过程,能够形成诸多的小渣滴,快速与脱氧产生的氧化物反应形成化合物,形成渣洗工艺,同时碳酸盐和膨胀石墨受热会释放出气泡,可以粘附夹杂物上浮,达到净化钢水,提高质量的目的。

具体实施方式

[0018] 如下为本发明的实施例,其仅用作对本发明的解释而并非限制。
[0019] 如下的实施例提供了一种新的复合脱氧剂,包括碳酸盐、碱性氧化物、膨胀石墨和镁处理剂,所述碳酸盐为碳酸钙,所述碱性氧化物为氧化钙,所述镁处理剂为钝化镁粒;所述碳酸盐、碱性氧化物、膨胀石墨和镁处理剂的质量比为20-30:20-30:35-45:4-8。复合脱氧剂内还可以含有其他不影响冶炼的杂质,例如复合脱氧剂内其他为7%的杂质。
[0020] 碳酸盐也可以使用碳酸镁,相应的碱性氧化物也可以是氧化镁、碳酸镁、盐酸钙,但是对于使用含镁原料,其可以取得和对应的含钙原料一致的效果,但是明显会提高企业的成本,因此,如下的实施例仅以碳酸盐为碳酸钙,碱性氧化物为氧化钙进行说明。
[0021] 如下实施例使用的原料中,所述碳酸盐、碱性氧化物、膨胀石墨和镁处理剂的质量比为23:23:41:6,其他为7%的杂质。当然,所述碳酸盐、碱性氧化物、膨胀石墨和镁处理剂的质量比也可以为20-30:20-30:35-45:4-8,在提供较纯原料的前提下,可以取得更好的技术效果。
[0022] 利用本发明的脱氧剂进行脱氧的过程如下:
[0023] (1)转炉出钢开始,钢包内的钢水达到10t左右,开始加入新型复合脱氧剂,及加入钢芯铝、合金和渣辅料石灰等。
[0024] (2)在钢水量出到出钢量的五分之四之前加完。如果转炉的出钢口偏大,可加大加入速度,钢水出完,停止加入;
[0025] (3)使用量建议:转炉出钢终点碳含量W[C]<0.10%,吨钢加入2kg;W[C]>0.10%,吨钢使用量1.5kg;
[0026] (4)禁止将本产品一次性的加入钢包底部,然后出钢的操作方法,防止钢水沸腾剧烈,引起安全事故。
[0027] (5)LF精炼过程中的脱氧主要是扩散脱氧和成分的调整。在此过程中,使用新型复合脱氧剂,可迅速提高炉渣的碱度,利于泡沫渣形成,保持炉内气氛,同时中间的镁含量有助于迅速的增加炉渣的碱度和粘度,有利于冶炼操作和钢包渣线的保护。
[0028] LF精炼过程中使用方法与使用电石的方法相同,等量替换使用即可。
[0029] 采用新型复合脱氧剂脱氧,有如下优点:
[0030] ⑴钢水出钢到10t,加入后,受热碎裂成为N个细小颗粒,其中的膨胀石墨碳参与碳脱氧的反应,产生弥散的CO/CO2气泡上浮。球体中间的碳酸盐形成N个小渣滴,成为渣洗钢液的最佳脱氧物质;
[0031] ⑵由于铝脱氧速度远远大于碳脱氧的速度,在钢芯铝加入以后,脱氧反应产生的细小弥散的Al2O3颗粒,会粘附在脱氧产生的CO/CO2气泡的表面上浮,有利于弥散的Al2O3去除;
[0032] ⑶球体中间的碳酸盐形成的小渣滴,能够与铝脱氧产生的Al2O3颗粒反应,形成低熔点的钙铝酸盐,有利于上浮去除;
[0033] ⑷目前的研究证明,钢液的脱硫反应,脱硫反应的产物CaS,是与12CaO·7Al2O3形成化合物11CaO·7Al2O3·CaS,然后上浮,依照化学反应平衡移动的原理可知,使用氧新型复合脱氧剂有利于脱硫反应的进行;
[0034] ⑸与电石相比,本产品的仓储使用上具有独到的优势,没有安全险,在脱氧效果上,优于电石的脱氧效果;
[0035] ⑹使用本产品在钢铁制造流程中间,能够降低炼钢的吨钢成本;
[0036] ⑺使用本产品,能够降低炼钢工艺去除夹杂物的吹氩和钙处理喂丝工艺的操作难度,提升钢液的质量。
[0037] 最后所应说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,都不脱离本发明技术方案的精神和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
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