[发明专利]一种钢包渣改性剂

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于钢铁冶炼的辅料，特别涉及一种用于钢包顶渣改性的改性剂。

背景技术：

随着用户对钢材质量日益苛刻的要求，钢中夹杂物含量必须越来越少，粒度也必须越来越小，这就要求钢包在精炼过程中，钢水的脱氧产物要及时上浮，而转炉炼钢在出钢加入铝铁、硅铁等合金进行钢水脱氧，渣中的∑(FeO+MnO)％一般都要大于7％，这样的钢水中的脱氧产物难以上浮。另外随着浇注时钢水温度不断降低，氧的溶解度下降，氧析出后与钢中的铝反应生成三氧化二铝，成为夹杂物生成和水口堵塞的重要来源，情况严重时，使得生产难以进行。

目前国内已经有改性材料，如：一种钢包炉用脱氧造渣剂，其特征在于脱氧造渣剂的组成采用铝粒、碳粉、碳化硅粉、硅钙钡粉、其他含硅材料，各组分的组成为(以下为重量份)：铝粒15～35份；碳粉10～40份；碳化硅粉15～40份；硅钙钡粉15～35份；其他含硅材料5～15份，其特点为脱氧迅速，埋弧速度快，具有劳动强度低、能改善工作环境，并且成本低的特点。

目前为提高钢水的纯净度，希望钢包顶渣中的∑(FeO+MnO)％降低到小于5％，且不存在增碳、增硅等问题。

发明内容：本发明的目的是提供一种用于钢包顶渣改性的改性剂，主要降低钢包顶渣中∑(FeO+MnO)％，提高钢水的纯净度，同时解决普通改性剂存在增碳、增硅等技术问题。本发明的技术方案为：一种用于钢包顶渣改性的改性剂，其化学组分的重量百分比为：CaO：57～70％；Al₂O₃：15～28％；Al：3.5～7％；CaF₂：6～10％；MgO：1.5～5％；SiO₂：＜3％；C≤0.01％；控制水分≤0.3％。

本渣系中CaO是炼钢生产中造渣、改性等必不可少的成分，增加其含量还有助于提高炉渣碱度，也有利于渣系脱氧。为了保证良好的脱氧效果，要求精炼渣中有较高的自由CaO含量，但是渣中CaO含量过高时，炉渣粘度随CaO含量增加而增加，这不仅影响脱硫过程的传质速度，而且当粘度增加到一定值时，将可能导致炉渣出现结壳现象，严重恶化脱硫条件，由此，本渣系将CaO含量控制在57～70％；合成渣中SiO₂对钢水中Si含量会有显著影响，本渣系要求不增硅，所以本渣系SiO₂控制到小于3％；渣系中Al₂O₃能调整渣系熔点，随Al₂O₃增加，渣的粘度将增加，其含量在15～28％范围内，能取得较好的造渣效果；为防止钢包粘渣，渣系中配加少量的CaF₂来降低粘渣程度，CaF₂成分控制在6～10％内；改性渣中的MgO主要来源于渣料和耐火材料，从热力学角度看，MgO也能提供O^2-离子，其脱硫能力略低于CaO，一般认为渣中MgO＜10％时，渣系脱硫能力较高，当MgO＞15％时，大量的MgO会显著提高炉渣粘度，恶化脱硫的动力学条件，使炉渣脱硫能力下降，但MgO的存在对于延长耐火材料的寿命是有益的，因此，炉外精炼过程中，渣中应保持一定的MgO含量，本渣系控制在1.5～5％。

本合成渣实验方法是：1渣料操作工艺的制定：

(1)低碳铝镇静钢转炉脱氧炉次每炉加600公斤钢包渣改性剂，在出钢氧≤500PPm，加50公斤钢包渣促进剂(出钢氧每增加50PPm，多加10公斤)。

(2)加入时机：待在出钢过程加完脱氧剂及合金后，尽早加入改性渣，加入时注意加入速率，防此加入孔的堵塞，在加入孔不堵塞的情况下，加入速度越快越好，合成渣控制在出钢4/5之前加完。

2转炉及炉后操作工艺

(1)使用清洁周转钢包，保证钢包中无残渣；

(2)保证红包出钢，出钢时钢包烘烤温度不得低于1000℃；

(3)加强出钢口维护，严格进行挡渣操作，控制下渣量＜60mm；

(4)出钢过程中加强钢渣搅拌，出钢过程全程底吹氩，强化渣钢反应；

通过该方法，试验的工艺数据见表一。

表一：工业试验的部分数据