[发明专利]一种炼钢用钙系复合终脱氧剂及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢用脱氧剂技术领域，具体为一种炼钢用钙系复合终脱氧剂及其制备方法。

背景技术

钢液脱氧是炼钢过程中必要的工艺环节，在出钢过程中加入某些元素与氧发生反应生成不溶于钢水的氧化物，从而达到去除钢水中溶解氧的目的，而脱氧产物则是钢中非金属夹杂物的主要来源。为了有效地对钢水进行脱氧，应按炼钢脱氧及夹杂物控制的工艺要求选择脱氧剂，以较小的脱氧剂脱除较多的氧，并降低钢水中夹杂物的含量。脱氧剂的选用直接影响钢中夹杂物的组成、形貌和数量。

在钢水终脱氧剂的使用上先后经历过硅铝铁、硅铝钡和硅铝钡钙等过程。通常采用硅铝钡作为钢水终脱氧剂，硅铁和锰铁作为合金化材料。这种脱氧及合金化方式，受钢水终点 C、出钢温度及下渣量等影响，造成钢中Si、Mn成分波动大，合金元素回收率不稳定。并且当脱氧剂加入量偏大时，钢水中酸溶铝超过一定程度，将导致生成固态Al₂O₃ 簇状夹杂物，钢水粘度增大，夹杂物增多且不易上浮排除，最终导致中包水口结瘤，而且钢水流动性差一直影响着炼钢厂生产的顺行。而耐火材料的成分，特别是SiO₂和Fe₂O₃等的含量，对钢中酸溶铝和钙的损失影响很大，其中被氧化形成的Al₂O₃如不能及时上浮至渣面去除，则使水口堵塞的可能性加大。因此，为了达到更好的经济效益，急需开发一种脱氧剂，可以有效地解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种炼钢用钙系复合终脱氧剂及其制备方法。本发明成分不含铝元素，成分配比合理，添加硅化钙、碳化钙、竹炭、纳米石墨粉等制成颗粒后烧结，然后酸洗形成多孔颗粒，可以使钙元素有效地溶解在钢液中，同时有效地与钢液中氧发生反应，水口堵塞现象得到改善，提高钢水的流动性。

为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施：

一种炼钢用钙系复合终脱氧剂，由下列重量份的原料制备制成：硅化钙34-40、竹炭4-5、碳化硅13-18、浓度为5%的硫酸40-50、田箐胶4-5、纳米石墨粉3-5、纳米二氧化钛3-4；

本发明所述一种炼钢用钙系复合终脱氧剂，由以下具体步骤制成：

（1）将硅化钙、碳化硅放入粉碎机中粉碎成200目的粉末形成混合粉体，然后将田箐胶与3-5倍量的40-50℃的水混合，搅拌至完全溶解，形成田箐胶水溶液；

（2）将竹炭放入粉碎机中粉碎成200目粉末，然后与混合粉体、田箐胶水溶液、纳米石墨粉、纳米二氧化钛共同加入挤出造粒机中造粒，控制粒径为6-7mm；

（3）将颗粒送入烘箱以100-110℃的温度烘烤30-40分钟，然后送入烧结炉中以8-10℃/分钟速率升温至 430-450℃条件下烧结 1.5-2小时，取出冷却至室温；

（4）将烧结后的颗粒放入浓度为5%的硫酸中洗涤35-45分钟，然后过滤，用去离子水洗至中性，最后再放入烘箱中95-105℃烘干即得。

本发明的有益效果是：本发明不含铝元素，成分配比合理，添加硅化钙、碳化钙、竹炭、纳米石墨粉等制成颗粒后烧结，然后酸洗形成多孔颗粒，可以使钙元素有效地溶解在钢液中，同时有效地与钢液中氧发生反应，水口堵塞现象得到改善，提高钢水的流动性，从而提高脱氧效果，成本低，在生产中是切实可行的，可以取得较好的经济效益。

具体实施方案

下面通过具体实例对本发明进行详细说明。

一种炼钢用钙系复合终脱氧剂，由下列重量份（公斤）的原料制备制成：硅化钙34、竹炭4、碳化硅13、浓度为5%的硫酸40、田箐胶4、纳米石墨粉3、纳米二氧化钛3；

本发明所述一种炼钢用钙系复合终脱氧剂，由以下具体步骤制成：

（1）将硅化钙、碳化硅放入粉碎机中粉碎成200目的粉末形成混合粉体，然后将田箐胶与3倍量的40-50℃的水混合，搅拌至完全溶解，形成田箐胶水溶液；

（2）将竹炭放入粉碎机中粉碎成200目粉末，然后与混合粉体、田箐胶水溶液、纳米石墨粉、纳米二氧化钛共同加入挤出造粒机中造粒，控制粒径为6-7mm；

（3）将颗粒送入烘箱以100-110℃的温度烘烤30分钟，然后送入烧结炉中以8-10℃/分钟速率升温至 430-450℃条件下烧结 1.5小时，取出冷却至室温；

（4）将烧结后的颗粒放入浓度为5%的硫酸中洗涤35分钟，然后过滤，用去离子水洗至中性，最后再放入烘箱中95-105℃烘干即得。