[发明专利]一种钢包精炼用防粘渣无氟调渣剂及制备方法和使用方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢领域，具体涉及一种用于防止钢包精炼设备粘渣的无氟调渣剂及调渣方法，可有效控制钢包、RH精炼过程浸渍管及CAS-OB精炼浸渍罩等精炼设备的粘渣。

背景技术

用于钢水炉外精炼和储运的钢包经常因包壁粘渣而导致钢包口径减小，影响精炼工艺的实施和精炼效果，且大量粘渣导致钢包有效容量减小，影响钢水运量并容易导致超重，影响吊运安全，另外，大量粘渣后导致包龄缩短，耐火材料消耗增加，因此，炉外精炼过程钢包的粘渣问题亟待解决。另外，目前炉外精炼的两种主要方式RH和CAS-OB，RH工艺需要将耐火材料做成的浸渍管插入钢液中，将钢水吸入钢液内经真空室精炼后回流至钢包，CAS-OB工艺需要将耐火材料做成的浸渍罩插入钢液内，在浸渍罩内完成合金化及吹氧升温，因此钢包内的顶渣对浸渍管或浸渍罩都有影响，浸渍管或浸渍罩容易导致大量粘渣，不仅导致重量增加，影响起吊安全，且浸渍管或浸渍罩粘渣后，外径明显增加，难以准确浸入钢包内的钢液内，并影响钢包内的流场，进而影响精炼效果。同样的道理，浸渍管或浸渍罩的大量粘渣，使浸渍罩承受更多的热应力，寿命很低，特别对于RH工艺，浸渍管特别容易因粘渣而出现明显的“缩延”现象，对精炼工艺是否能够实施及精炼能力和精炼效果有决定性影响。因此，钢包精炼设备包括钢包和浸渍管、浸渍罩的粘渣问题迫切需要解决。

目前，控制钢包精炼设备粘渣的主要技术手段分为两类。一类方案是在包壁和浸渍管、浸渍罩耐火材料表面使用防粘渣喷涂料。如中国专利CN1068282提出一种防粘渣的高温涂料，由Al₂O₃、Cr₂O₃、SiC、石墨和结合剂磷酸铝液、木质磺酸钠溶液组成，使用该涂料可以使不粘渣的炉数达到7～10炉，该专利的缺点是：涂料中的SiC质量分数为55％，石墨C的质量分数5％，该涂料会对钢水产生增碳和增硅，不能用于生产纯净钢、低碳钢和低硅钢，另外，该涂料的使用寿命为7～10炉，寿命低，影响生产的连续性。中国专利CN1238137C提出一种防粘渣的CaO涂料，利用CaO与渣中Al₂O₃反应，生成CA、C₁₂A₇等低熔点化合物，以减少粘渣，该发明维持不粘渣的炉次为5～7炉，不粘渣的炉次较低，影响生产的连续性，精炼炉次之间进行补修喷涂时，由于包壁或浸渍管、浸渍罩等温度太高，喷涂料难以粘牢，因此，喷涂料不能对热包喷涂，即不能在线喷涂使用，影响了生产的连续性。日本专利JP4-116117提出采用10～80％的萤石和90～20％的石灰石为主的粘渣防止剂，该专利喷涂于耐材表面，以防止粘渣，该专利的主要缺点有二：一是该涂料在炼钢温度下就会熔化，熔入钢包渣，防粘渣的效果很差，防粘渣的炉次低于5炉；二是该涂料含有高量萤石CaF₂，不仅造成氟污染，而且氟化物会加重对精炼设备耐火材料的侵蚀，严重降低精炼设备耐火材料的寿命。

控制钢包精炼设备粘渣的现有技术的另一类方案是对钢包渣进行调渣处理，即向钢包渣内加入调渣剂，减小钢包渣对钢包和精炼设备耐火材料的粘附，即控制粘渣。目前的调渣剂主要包括活性石灰、萤石、铝渣或铝矾土等，如中国专利CN101307375A提出由活性石灰、刚玉渣和萤石组成的改性剂，其主要组成为：CaO 75～85％，Al₂O₃ 2.0～8.0％，F^-4.0～8.0％，该改性剂维持不粘渣的炉数可达12炉。该发明的主要不足是萤石的含量较高，F^-的质量分数为4.0～8.0％，该改性剂在高温下使用会加重对钢包和精炼设备耐火材料的侵蚀，影响钢包及精炼设备的使用寿命，且造成环境污染并损害操作人员健康。另外，该改性剂中助熔剂萤石的助熔效果较差，其作用时间短，因此，防粘渣的效果一般。

综上所述，开发一种防粘渣效果好、熔化速度快、起效快、且不污染环境的钢包精炼调渣剂，对充分发挥精炼设备的生产能力、提高精炼效果，以及提高钢包精炼过程和钢水储运过程的安全都具有重要意义。

发明内容

本发明的目的是提供一种防止钢包和钢包精炼设备包括RH浸渍管及CAS-OB浸渍罩粘渣的调渣剂，该调渣剂具有无氟、高效率并提高精炼设备耐材寿命的特点，用于对钢包渣的调渣处理，以控制精炼设备的粘渣，并提高钢包及精炼设备的使用效率和连续使用寿命，解决目前钢包和钢包精炼设备粘渣的问题。

本发明的目的是通过下列技术方案来实现的：