[发明专利]一种钢包精炼调渣剂及制备方法和调渣方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢包精炼渣调渣剂及其制备方法和调渣方法，特别涉及一种炼钢炉出钢后对钢包内残渣进行调质处理及精炼过程加入的精炼渣调渣剂，属于炼钢精炼技术领域。

背景技术

随着社会经济的发展，用户对钢材的质量提出了越来越高的要求，我国在世纪之初也提出了发展“超级钢计划”，超级钢的实现手段之一就是钢的高纯净，即对钢中硫、磷、氧及夹杂物的含量要求非常严格，如高牌号管线钢中要求钢中S＜0.005％，轴承钢中总氧T[O]＜0.0007.因此，传统的转炉炼钢法难以满足，炉外精炼技术得以迅猛发展，大型钢铁企业的钢水精炼率达到100％。炉外精炼是在炼钢炉出钢后的钢包内进行，根据主体精炼功能的不同，形成多种精炼工艺，其中钢包炉精炼包括LF和CAS-OB等工艺，通过配制或控制钢包顶渣实现对钢液的深脱硫、磷，调整成分和温度，去除钢中夹杂物或对其变性处理等，具有多种精炼功能，并且，钢包炉精炼工艺还具有设备简单、建设周期短，投资少，操作易控等优势，因此钢包炉精炼成为最普遍的炉外精炼工艺之一。钢包炉精炼的关键技术之一是造具有良好冶金性能的合成渣精炼，由于目前炼钢炉出钢过程不能完全实现无渣出钢，且目前钢包内除渣技术还不成熟，因此造合成渣时要考虑钢包残存炼钢渣的影响，另外，钢包炉精炼过程需要对钢进行脱氧脱硫等，这些脱氧脱硫产物的去除率以及这些组分对钢包炉精炼渣性能的影响都需要综合考虑，所以，钢包炉精炼的造渣工艺比较复杂但至关重要，精炼渣要具有良好的脱硫、脱氧、吸收夹杂的能力，还要有好的熔化性能即较低的熔点和合适的粘度。

传统的处理方法是在炼钢炉出钢后，在钢包渣中加入电石块(主要是CaC₂)和铝渣(主要是Al₂O₃)，电石块的作用主要是使渣中氧化铁还原，保证渣的还原性，同时具有脱硫的作用，铝渣的作用是调整渣的熔化性能，钢包炉精炼过程中向渣中加入石灰以达到脱硫的目的，由于石灰的熔点较高，为加速石灰熔解，在加入石灰的同时要加入助熔剂萤石(主要是CaF₂)。上述造渣工艺的不足主要有：(一)、萤石作助熔剂，由于其助熔效果一般，所以其加入量较大，萤石的高温分解和与其他氧化物的反应，造成严重氟污染；(二)、造渣速度慢，冶炼效率低，延长了精炼时间；(三)、石灰、铝渣和萤石须经烘烤后使用，使用过程中产生大量烟尘，造成原料损失和严重恶化操作现场的环境，并且渣成分不均匀，降低精炼效率。针对上述问题，中国发明专利：CN 1224722C(发明名称：铝钙渣及其制备方法)提出采取将石灰、铝渣等原料制成预熔精炼调渣剂，这样可以在不用萤石的情况下提高了调渣剂的起效速度，值得借鉴；但该发明的主要不足是该预熔渣中无助熔成分，熔点在1350℃以上，所以加入炉内其熔化时间较长，起效速度慢，另外，在预熔渣的制备工艺方面，由于渣中含有硅酸钙成分，该渣预熔后，若不采用专门的快速冷却方法，凝固后出现自然粉化，影响使用效果。

综上所述，研究一种无氟的、熔化速度快、脱硫及吸收夹杂能力强、便于储运和使用的钢包精炼调渣剂是充分发挥钢包精炼功能、提高精炼效果、缩短精炼时间的关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的钢包精炼渣的调渣剂及该调渣剂的制备方法和使用该调渣剂时的调渣处理方法，通过对钢包内顶渣调质，使其满足钢包精炼的要求，充分发挥钢包精炼功能，提高精炼渣脱硫、脱氧和吸收夹杂物的效果，解决目前钢包炉造渣精炼存在的关键问题。

本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：

一种钢包精炼调渣剂，其特征在于：成份以质量百分数计，CaO 30～60％，Al₂O₃ 30～60％，MgO 2～10％，B₂O₃ 2～10％，调渣剂中的杂质应少于8％。

上述调渣剂中，杂质包括SiO₂、硫和磷。

上述组成的调渣剂的制备方法，其特征在于：由工业试剂：生石灰、铝灰、镁砂和硼酐，按上述给定的组成配制，原料中杂质的含量越低越好，其配料后要满足SiO₂、硫和磷等杂质少于8％。原料称量前应充分干燥、经称量配料、粉碎成10mm以下碎料，经混料后加入熔化炉，在1350℃熔化均匀后，从炉内放出，液态渣经0.25～0.6MPa的高压水冲击下快速冷却成沙粒状，经水渣烘干设备干燥后即可包装待用。