[发明专利]一种新型直上渣洗混合材料在转炉出钢中的使用方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于转炉出钢的渣洗材料的使用方法。

背景技术

随着科学技术的发展，人们对钢材的品种和质量的要求越来越高。为了满足社会上的这种需求，钢的生产工艺流程发生了巨大变革和进步。特别是为提高钢材内部的质量和纯净度，各式各样的炉外精炼装置近年来大量地被应用，如RH、CAS-OB、LF炉等。当然，这些装备的应用为降低钢中各类非金属夹杂物的含量以及夹杂物型态的改变，特别是在生产特殊纯净钢方面起到了重要的作用。

渣洗工艺有较好的脱硫效果，并且可以快速成渣缩短冶炼时间。但是渣洗不能去除钢液中的气体，而且当造渣材料不干燥时，有可能使钢液增氢。其投资巨大，运行成本高，也为提高企业的市场部争力带来了很大的障碍。为此冶金工作者都在研究对于不同的品种，采用合适的精炼方式，尽可能地提高钢纯净度并降低钢的生产成本。

发明内容

本发明目的是利用一种新型直上渣洗混合材料的渣洗精炼方式辅助钢水脱氧脱硫并对炉渣进行脱氧，提出一种改善供给连铸用钢水的质量并在某些钢种上替代部分精炼炉功能的方法。

为了实现上述目的，新型直上渣洗混合材料由以下重量份数的组分构成：铝粉5～40份，氧化铝粉末30～65份，生石灰30～50份，氧化镁1～6份，萤石0～6份，二氧化硅粉末5～6份，将上述材料分别置于球磨机中球磨得到微粒粉末，再将球磨后的微粒粉末经压球机压制成型后，送入电弧炉中熔融，最后在倒炉过程中将铝粉5～40份加入熔液中，将冷却后的材料破碎至颗粒即可；

新型直上渣洗混合材料使用方法如下：在出钢的过程中，先将该新型直上渣洗混合材料的30%加入钢包的底部，在出钢1/4时随钢流加入剩余的70%材料和生石灰，同时进入吹氩站吹氩气搅拌，时间为10-15分钟，即可以直接上连铸进行浇坯成材。

作为优选，其中所述的新型直上渣洗混合材料加入量为每吨加入4-6kg。

所使用的生石灰选用新鲜石灰，满足YB／T04293标准规定的特级或一级标准。

使用该方法进行过程中要做好出钢挡渣，转炉渣进入钢包的量保证50cm以下效果更好。

使用该方法进行过程中做到一次拉碳效果更好，当钢中含量>900ppm以上时渣洗效果受到很大影响。 

在出钢渣洗过程中，脱硫反应为：

  [FeS]+(CaO)=(CaS)+(FeO)；

  K_δ=(ω(S)*ω(FeO))/(ω[S]*ω(CaO))；

  L_δ=ω(S)/ω[S]=（K_δ*ω(CaO))/ω(FeO)； 

式中：

K_δ为比例系数，

ω(S)为炉渣中S的质量分数；

ω(FeO)为炉渣中FeO的质量分数；

ω[S]为钢液中S的质量分数； 

L_δ为硫在渣、钢之间的分配系数；

ω(CaO)为炉渣中游离CaO的质量分数，中括号为钢液中的质量分数，小括号为炉渣中的质量分数。

通过上式可以看出，炉渣的成分对硫的分配系数有较大的影响，因此预熔合成炉渣成分配比提高CaO的含量，L_δ值增加，能起到较好的脱硫效果。

依据氧在熔渣和钢液中的溶解服从分配定律，当还原性合成渣与未脱氧(或脱氧不充分)钢液接触时，渣在钢液中乳化，钢渣界面成千倍增大，同时，由于强烈的搅拌使得溶解在钢中的氧加速扩散进入渣中，从而使钢液脱氧避免钢液二次氧化。

对于渣洗的炉次，由于熔渣被空气氧化的速率远小于钢液，所以因渣的保护而使这种氧化作用减弱。再加上渣洗过程中扩散脱氧，这样就使氧化产物的数量减少，也就是形成不易排出的夹杂的数量减少，从而提高了钢质。

对于渣洗的炉次，渣中ω(Al₂O₃)的升高直接导致炉渣性质发生变化，碱度、粘度有所下降。

由于渣洗过程中扩散脱氧的作用，炉渣中ω(FeO)有一定下降，这为精炼LF炉造白渣快速脱硫提供了有力的热力学条件，从而为缩短精炼时间给予了充分保证。