[发明专利]一种异型坯钢水冶炼用复合精炼渣及其制备方法与应用

说明书

技术领域

本发明涉及一种异型坯钢水冶炼用复合精炼渣及其制备方法与应用，属于钢水精炼技术领域。 

背景技术

近终型异型坯连铸机是近年出现的一项针对大规格型材轧制困难的连铸技术，不但能大大降低轧机轧制道次与轧制负荷，而且能够大幅度提高轧制成材率。但是，近终型连铸机生产异型坯时，由于其断面结构的复杂性，尤其是大规格H型钢铸坯，是世界近终型程度最高的连铸坯，且采用双定径水口+半浸入式水口的敞开浇注工艺。在浇注过程中，钢水通过两个圆形孔径的上水口，经过一定距离的裸露，进入半浸入式下水口，最后注入H型结晶器中。 

由于敞开浇注方式，异型坯连铸机浇注含Al钢种时，钢水中的Al会在流出上水口的瞬间氧化形成Al₂O₃，并附着在水口内壁出口，聚集到一定程度时导致连铸机浇注中断。另外，钢水在冶炼过程中使用Al脱氧或者对于精炼渣系控制不当，脱氧产物或者炉渣中的Al₂O₃卷入钢水未能及时上浮，悬浮于钢液中，浇注时熔点较高的Al₂O₃夹杂流经上水口时，随着温度降低凝聚于狭长的水口内壁，致使通钢量下降，最终导致铸机浇注中断。因此，传统供异型坯浇注的钢水在转炉出钢时一般使用硅脱氧，杜绝使用一切能够带来上述两种形态Al的物质。 

钢水在转炉冶炼后形成熔点较高的CaO-SiO₂二元系炉渣。传统的石灰-萤石精炼渣会导致精炼化渣困难，延长造渣时间，增加电能消耗。精炼时使用萤石作为助熔剂，形成CaO-SiO2-CaF₂渣系，此渣系精炼过程不能迅速熔化成渣，且化渣阶段通电噪音极大、埋弧效果差，需要添加大量CaF₂才能形成流动性好的液态炉渣，以满足炉外精炼要求。由于CaF₂使用量大，导致钢包耐材侵蚀严重。另外炼钢过程中，使用CaF₂会产生对环境有害的气体，不利于环境保护。 

近年来，随着钢水精炼技术的普及推广，精炼过程中使用高效特殊用途精炼渣已成为一种共识。使用特殊用途精炼渣具有提高成渣速度、吸附夹杂、提高泡沫化程度、保护钢包耐火材料以及环境等功能，另外还可以实现深脱硫、脱氧。某些精炼渣还具有微合金化功能。精炼渣已经呈现种类细分、专钢专用的态势。 

中国专利文献CN 101343680A（申请号200810146569.3）公开了一种钢包专用冶金型精炼渣及其制备方法，其特征在于高活性石灰50～60%，萤石粉5～10%，AD30～20%，镁砂粉1～5%，预融型精炼渣15～35%，其主要用于二次精炼的钢水吸附夹杂物和深脱硫。中国专利文献CN1718765A（申请号200510021389.9）公开了一种转炉钢水精炼用复合精炼渣，其化学组份按重量百分比组成包括：CaC₂：30～50％、Al₂O₃：20～36％、SiO₂：8～18％、CaF₂：8～18％。其特征是复合精炼渣熔点低，可使钢包渣中的FeO降到1.0％以下，成品钢中的T[O]降到15×10^-6以下，S含量降到0.006％以下。上述精炼渣均无法满足近终型异型坯连铸机的浇注要求，并且能耗较高。 

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种提高成渣速度和电效率，同时既能保护钢包炉衬，降低通电噪音，而且能够满足钢水半保护浇注异型坯时不发生水口堵塞的异型坯钢水冶炼用复合精炼渣及其制备方法与应用。 

术语说明： 

预融型铝酸钙：其成分为：SiO₂：3～5wt%，CaO：48～55wt%，MgO：1.5～9.19wt%，Al₂O₃：28～35wt%，Fe₂O₃≤2wt%，灰分+水分≤3wt%； 

活性石灰：又名生石灰，主要成分为CaO，SiO₂≤4wt%，灰分+水分≤5wt%。 

轻烧白云石：轻烧白云石又称苛性白云石，由白云石原料在950～1050℃煅烧而成，成分为：CaO：50～60wt%，SiO₂≤5wt%，MgO：35～45wt%，灰分+水分≤5wt%。