[发明专利]镁，氧化钙复合物

说明书

本发明是关于一种可喷吹的复合物，举例来说，该复合物适用于炼钢过程的脱硫。此外，还适用于改变熔融黑色金属中的瘤状物的形状以改善这类金属产品的加工性。

本发明的可喷吹组合物可在炼钢过程中加入，因为它减少爆炸的危险、减少粉尘、降低偏析而且还能高度的脱硫。

在炼钢时，通过喷枪将本发明的可喷吹复合物喷入在熔态下处理的金属，即黑色金属中，以使其脱硫。

在现有技术中，可喷吹的材料，例如包有盐的镁的球粒是已知的。然而这种包有盐的镁的球粒因所包的盐的吸湿性，而引起喷射管阻塞，从而可能引起一些问题。当该球粒被加入在熔态下处理的金属中后，也有镁发生反应的可能性，这种反应可能引起沸腾、飞溅等类似问题，并且在高炉喷射过程中，细磨的细粒粉末也难于测量。一个有关的因素是细磨的粉末状喷吹剂在操作中产生危险。如果喷吹剂是细磨的，又被置于高温中并还有一些氧存在就有爆炸的可能。该喷吹剂可用于任何一种熔融黑色金属的混合物中（低碳或高碳的），这种混合物通常在1200℃～1800℃之间的温度下熔化。

另外一个重要问题涉及到减小瘤状物的尺寸。在熔融的黑色金属中，石墨形成条状，这就损害了金属在加工时的物理性能。本发明的喷吹剂通过改变瘤状物的形状，减小瘤状物的表面尺寸和形成球形瘤状物来减小其尺寸。这样，该喷吹剂的一个特点是用它能使熔融金属球化。

镁作为用于熔融金属的喷吹剂是已知的，在某些情况下，镁作为合金添加剂、脱氧剂、脱硫剂，或在某些情况下作为球化剂使用。铝也一直作为熔融金属的一种喷吹剂使用，特别是在把钙的化合物，例如石灰（CaO）作为铁水脱硫剂使用时，铝起着辅助作用。在用镁的地方也可以用钙，但在价格上它无法与镁或铝竞争。

众所周知，镁粉或铝粉可以和钙化合物，如CaO一起使用。它们可以与细粒状的钙化合物形成物理混合物喷入铁水，也可以分段地将镁或铝等Ca化合物一起依次喷入。

美国专利No4，137，072公开了一种选自MgO、CaO和Al₂O₃中的至少一种金属的模制小球状混合物，而其中最好的是Mg+MgO。一种在混合物中使用的作为一种任选组分的有机聚合物粘合材料已被公开。

美国专利No4，139，669公开了一种镁粉和CaO、CaCO₃、CaC₂或CaMg（CO₃）的混合物，其中Ca化合物的颗粒尺寸为0.06到3毫米，而Mg的颗粒尺寸为0.060到0.095毫米。

美国专利No.4，173，466公开了粒状的Mg、Ca和铁的压制片，其中铁是主要组分。

美国专利No.4，182，626公开了一种将粉末状的金属镁与细粒状碱土金属化合物结合的分级的混合方法。

美国专利No.4，209，325公开了一种碱土金属与烧结的CaO的混合物，其中含至少一种熔剂，例如是氧化铝、碱金属氟化物、碱土金属氟化物或碳酸钠。

美国专利No4，586，955公开了使用带有CaO的金属Al粉使罐中的铁水脱硫的应用。

美国专利No4，559，084和4，421，551公开了用于铁水脱硫的包盐的Mg颗粒。

尽管将Mg或Al粒与CaO和CaC₂这样的物质一起作为一种用于熔融金属，例如铁水的喷吹剂获得了一般的成功，但是在工业上仍需要这样一种喷吹剂：它在熔融金属中的反应不会产生过度的、不希望的熔融金属的喷溅;它在组合物中是均匀的;它更易于操作而且安全;而在海运、贮藏和操作时它不会剥离。

本发明的喷吹剂中包含熔融的Mg或Al，或其合金（即“金属反应剂”）和一种无机的碱土金属化合物。如CaO、CaC₂、MgO、CaAl₂O₄。煅烧白云石或它们的混合物，或如Al₂O₃及它们同类物的组合物。

在一个较好的实施例中，本发明的产物是Mg和CaO的复合物，Mg和CaO既形成混合物也形成合金，该组合物较脆，易于磨成粉而没有现有技术中的粉尘问题。甚至在粉末状的情况下，这些颗粒也较难于着火，因此就较易于贮藏和处理。在喷吹时，在熔态处理中的金属内反应不剧烈。本发明的组合物基本上不因吸附水而受潮，没有潜在的粉尘爆炸等类似问题，并且适于使黑色金属快速脱硫。与纯Mg相比，本发明的产物易于研磨和加工成任何需要的尺寸，而纯Mg就难于研磨。