[发明专利]一种同时控制电渣锭氢-氧含量的渣系的制备方法

说明书

本发明专利申请是针对申请号为：2013104293204的分案申请，原申请的申请日为：2013年9月18日，发明创造名称为：一种同时控制电渣锭氢-氧含量的新渣系及其制备方法。

技术领域

本发明属于电渣重熔渣系技术领域，更具体地说，涉及一种同时控制电渣锭氢-氧含量的渣系的制备方法。

背景技术

渣系在电渣重熔过程中具有重要的作用，其不仅仅关系到电渣重熔过程的顺利进行与否，更重要的是对电渣锭的质量具有决定性的影响。目前，常用的电渣重熔渣系具有如下两个缺点：

(1)不能有效控制钢锭中的氧含量。目前的研究和生产实践均发现，当电极中的氧降至一定水平时，在经过电渣重熔后，不但不能降低氧的含量，反而会出现一定的增高。不论是几百公斤重的小锭还是重达几十吨的大锭，目前都存在这种问题。

影响电渣锭中氧含量的主要因素有：原始电极中的氧及夹杂物；渣池上方电极表面的氧化及重熔渣的影响；渣的组元。在现代炼钢工艺中，原始电极的氧含量可以控制到很低的水平，因此不会对电渣过程增氧；渣池上方的电极在高温下会发生氧化，但是由于电渣过程不断加入脱氧剂，因此也不会对电渣过程增氧。对电渣重熔过程增氧主要是渣的组元，特别是在高温下不稳定的氧化物很容易分解出氧进入电渣锭。重熔渣中不稳定的组元主要是Al₂O₃，其在高温下分解如下：

分解的氧和铝进入金属熔池中，随着金属熔池的冷却，铝和氧重新结合成氧化铝存在于电渣锭中，从而导致氧含量增加、夹杂物增加。

(2)不能有效控制钢锭中的氢含量。在电渣重熔过程中，普通渣系不但不能有效的去除电极中的[H]，而且还存在着增氢现象，特别是对于大型铸锭，这一现象更加严重。而氢在钢中有很大的危害，容易产生白点等缺陷，严重影响着钢材的性能。

电渣重熔过程中氢的来源主要包括以下几个方面：电极中的氢含量；大气中的水分；电极和结晶器冷表面上冷凝的水分；渣中吸收的水分。电极一般都经过真空处理，氢含量非常低，不会造成增氢现象；在电渣重熔过程中采用干燥空气保护，可以避免大气中水分对氢的影响；采用热水启动可以避免结晶器表面冷凝水的影响。因此，电渣锭增氢的主要环节是渣的组元。而目前广泛采用的含CaO的节能渣，CaO极易与水反应，导致渣中的水分增加，在重熔过程会分解为氢进入电渣锭。经文献检索，查询到两件防止增氢的专利，其公开号分别为CN1078500、CN101654742。公开号为CN1078500的专利主要是采用干燥空气来避免潮湿天气对电渣重熔过程的影响，没有考虑渣系的影响，因此不能完全杜绝氢的渗透。公开号为CN101654742的专利，其控氢的主要措施是采用MgO代替部分CaO，防止CaO的吸潮，但是MgO也会吸潮，所以也不能完全杜绝氢的渗透，同时以上两种渣系中都含有较高的Al₂O₃，因此无法对电渣锭的氧含量进行有效的控制。

综上所述，现有技术中的电渣重熔渣系在控制钢锭中的氧含量、氢含量方面均达不到理想状态。随着对钢铁材料质量要求的提高，洁净钢的研究成为冶金行业近期产业化的重点，如何在电渣重熔过程中同时控制电渣锭的氧含量、氢含量是一直困扰特种冶金企业的难题。

发明内容

1.发明要解决的技术问题

本发明的目的在于克服现有技术中电渣重熔渣系不能有效控制钢锭中的氧含量、氢含量的不足，提供了一种同时控制电渣锭氢-氧含量的渣系的制备方法，采用本发明的技术方案，制备得到的渣系具备低氧、低氢渗透率，能够降低电渣重熔过程钢锭氢、氧的含量。

2.技术方案

为达到上述目的，本发明提供的技术方案为：

本发明的一种同时控制电渣锭氢-氧含量的新渣系的制备方法，其步骤为：

步骤一、根据制备渣系组分及重量百分比要求按比例配置渣料，并进行混匀，渣料为石灰石、白云石、萤石、铝矾土、氧化铈粉末和氧化镧粉末，其中，渣系成分及重量百分比为：CaF₂：43～47％，CaO：18～22％，Al₂O₃：4～6％，MgO：8～12％，Ce₂O₃：14～16％，La₂O₃：4～6％；其中：所述的石灰石中CaO的质量百分比>54％，粒度2～5mm；白云石中MgO的质量百分比>20％，CaO的质量百分比>30％，粒度2～5mm；