[发明专利]铬矿直接合金化球及其制备方法和应用

说明书

本发明涉及铬矿直接合金化球及其制备方法和应用，属于冶金技术领域。本发明解决的技术问题是提供铬矿直接合金化球。本发明铬矿直接合金化球，由以下重量百分比的组分组成：Cr₂O₃：38～45％，C：11～15％，CaO：2～5％，MgO：3～8％，铁及铁的氧化物：15～25％，Al₂O₃：3～6％，CaF₂：1～3％，其余为杂质。本发明铬矿直接合金化球加入钢水后能快速熔化，收得率高，且不延长精炼时间，不影响精炼效果。

技术领域

本发明涉及铬矿直接合金化球及其制备方法和应用，属于冶金技术领域。

背景技术

铬是冶炼不锈钢、内热钢、合金工具钢、合金结构钢以及多种类型铸铁的重要合金元素。随着国民经济的发展，需要更多的不锈、内热、高强度的钢材，铬合金的消耗量也迅速增加。而在生产这些不锈、内热、高强度的钢材产品时，往往是通过加入铬铁合金进行铬的合金化，这使得炼钢生产时铬铁消耗量大，合金成本高。在冶炼中利用初级原料熔融直接还原取代昂贵的铁合金，是降低炼钢成本，节约能源的途径之一。因此，采用铬矿直接合金化替代(高碳、低碳)铬铁可以大幅度降低炼钢合金化成本。但是采用铬矿直接加入电炉或转炉存在收得率低，工艺参数难以控制等问题。

CN104878159A公开了一种提高铬矿直接合金化钢水铬收得率的方法，该方法把铬矿、石灰石、无烟煤或焦炭、硅铁制成粉料，按一定比例加入水玻璃成为混合料，并做成包芯线，在炼钢的精炼工序中喂入到的钢水中，可保证混合料在高温钢水下迅速反应，促进反应的平衡和粉剂与钢水的接触面积，有助于提高铬的回收率，该发明铬矿加入后难以熔化，影响收得率，且混合料中含有C、Si两种还原剂，对于对硅含量有要求的钢种使用可能造成增硅，使用具有局限性。

CN103509911A公开了一种对含铬钢直接合金化的方法，包括以下步骤：(1)将按照公式：m1＝m0/w，m2＝3M(1+t)m0/152，t为0.2～0.4计算出质量的铬矿粉、还原剂混合；(2)加至转炉出钢的钢水，并在压力为0.5～1.5MPa、流量为150～300L/min件下吹还原性气体搅拌；(3)将所述钢包转入LF站，在压力为0.1～0.5MPa、流量为60～150L/min的条件吹所述还原性气体搅拌，在温度1500～1700℃下进行LF钢包炉精炼10～50min。该方法采用铬矿粉熔融还原法在精炼过程中直接进行合金化，但该方法步骤繁琐，工艺复杂，铬的收得率仅为90％左右，且铬矿粉直接加入，加入后难以熔化，影响精炼效果和铬的收得率。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供铬矿直接合金化球。

本发明铬矿直接合金化球，由以下重量百分比的组分组成：Cr₂O₃：38～45％，C：11～15％，CaO：2～5％，MgO：3～8％，铁及铁的氧化物：15～25％，Al₂O₃：3～6％，CaF₂：1～3％，其余为杂质。

其中，所述铬矿直接合金化球的粒度为10～25mm。

本发明解决的第二个技术问题是提供本发明铬矿直接合金化球的制备方法。

本发明铬矿直接合金化球的制备方法，将铬矿粉、还原剂、助溶剂和粘接剂按照一定比例混合、压球并烘干，制得铬矿直接合金化球。

其中，所述铬矿粉中，Cr₂O₃含量不低于60wt％，粒度小于100目。

常用的还原剂均适用于本发明，优选的，所述还原剂为无烟煤增碳剂，含有不低于90wt％的碳；所述助溶剂优选为萤石粉；所述粘接剂优选为水玻璃。

本发明还提供本发明所述铬矿直接合金化球在钢水冶炼中的应用。