專利名稱：復合脫氧劑及其制備方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種供鋼冶金使用的復合脫氧劑及該復合脫氧劑的制備方法。
目前在國內外煉鋼生產(chǎn)過程中，鐵合金除用于合金化外，還有相當大一部分是作為脫氧劑而消耗掉。隨著轉爐煉鋼比例的增加，電爐、平爐冶煉工藝的改進，用氧量的增加，鐵合金作為脫氧劑而消耗的比例有所增加(鐵合金回收率降低)。將昂貴的鐵合金作為脫氧劑去使用，這是很不經(jīng)濟、不科學的。再如，二元及多元鈣系復合合金，被廣泛應用于國內外許多鋼種的精煉、脫氧、脫硫及夾雜物形態(tài)的控制上，改善了鋼的質量，并使鋼的機械性能得到提高。但是，由于這些鈣系復合合金成本高，使用受到一定的限制。特別是我國一大批小方坯連鑄機投產(chǎn)以后，如何合理地應用鈣系復合合金，已成為一個重要課題。若能開發(fā)出一種成本低、脫氧性能好的脫氧劑以代替鈣系復合合金和某些鐵合金，將具有很大價值。
最近研究并發(fā)展起來的噴吹碳化鈣或氧化鈣等含鈣化合物粉末進行脫氧改善鋼的質量的工藝，已在一些工業(yè)發(fā)達國家推廣。但是這類工藝復雜，需使用專門設備、生產(chǎn)成本高，因此主要目的是在于進一步改善鋼的質量。美國專利US4054445報導了把碳化鈣加入鋼液中進行脫氧和脫硫，實施其工藝需要專門的除氣反應器，并在低于200mm汞柱的減壓狀態(tài)下進行。
本發(fā)明的目的在于提供一種主要成分為電石，其余也為廉價原料，從而成本很低的復合脫氧劑。要求使用方便，不象爐外精煉那樣需要大量的投資和嚴格的工藝要求，并且脫氧性能好，可取代硅鈣合金這樣的脫氧劑。同時本發(fā)明還提供這種復合脫氧劑的制備方法。
本發(fā)明的目的是這樣實現(xiàn)的(重量百分比)由2%≤NaCO3≤3%，0.8%≤CaF2≤2%，其余量為工業(yè)級電石，以粒度≤25mm的混合物狀態(tài)而成復合脫氧劑。
電石中除主要含有CaC2外，還含有CaO、少量C和作為雜質存在的微量SiO2。CaC2具有脫氧和脫硫能力，C有脫氧能力，CaO可以脫硫。Na2CO3主要用于脫硫而螢石(CaF2)用于造渣，脫氧劑中含有這兩種物質的目的在于改善鋼的質量。本發(fā)明更好地利用了鈣元素的特征，開發(fā)碳元素在脫氧過程中的良好作用，得到一種以鈣、碳、鈉等與氧的親和力特強的元素為基體的復合脫氧劑。它有很強的脫氧能力。由于它是以[Ca]、[C]等為主，生成的脫氧產(chǎn)物易于上浮排除，不污染鋼液，并可防止Al2O3等夾雜的有害作用，還具有一定的脫[S]、[P]能力。加之此脫氧劑中[Ca]含量高，完全可以取代目前耗能多、難生產(chǎn)、價格昂貴的硅鈣合金。
碳化鈣脫氧和脫硫的主要反應是
碳脫氧的反應是
氧化鈣的脫硫反應是
氧化鈣還可按如下方程與SiO2反應生成爐渣
本發(fā)明脫氧劑的制備方法是密封包裝的電石開封后，在24小時內與按要求比例的Na2CO3和螢石(CaF2)一道制成粒度≤25mm的均勻混合物并密封包裝后供爐前在10天內使用。脫氧劑的生產(chǎn)包裝要在干燥和無煙火的場地內進行。制備過程的關鍵是包裝、防濕以避免遇火爆炸。按上述步驟制備就能較好地解決這個問題。
本發(fā)明脫氧劑可采用如下使用方法(1)加入方式人工向鋼包內投入。
(2)加入時間出鋼前，將1/2投入鋼包內。出鋼后，再投入余下的一半。然后按規(guī)程要求進行合金化。
(3)用量脫氧劑按每噸鋼一千克的量加入。鋁的消耗自1kg/T鋼降為0.3kg/T鋼;硅鈣不再使用，硅鐵和錳鐵的用量可從中上限降為按中限配給。
本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于脫氧劑性能好。生產(chǎn)成本低，原料易得，鋼廠自己就可以組織生產(chǎn)、供應。不需要專門的設備。使用本發(fā)明的脫氧劑，可將傳統(tǒng)的脫氧合金化過程，分為脫氧和合金化兩步進行。脫氧時，完全靠脫氧劑去實現(xiàn);合金的使用僅僅是進行合金化，而不再承擔脫氧的責任。這樣，職責分明，不但可以使合金的收得率大幅度提高，節(jié)約大量能源和合金，而且可以使脫氧及合金化過程更為簡化并使之標準化，為煉鋼過程的自動控制、爐外精煉等操作，提供了條件。使用該脫氧劑后，硅鈣合金可以不用，鋁可節(jié)約70%以上，大大降低煉鋼成本。
實施例。脫氧劑為以工業(yè)級焊接用電石為主，輔以Na2CO3和少量的螢石混合而成。經(jīng)過破碎，使粒度≤20mm，按要求重量(5千/包)用塑料袋封閉包裝，然后用鐵桶密封運往爐前供使用。一般儲存期為一周。經(jīng)化學分析，本實施例的復合脫氧劑組分為(重量百分比
使用舉例1、轉爐鎮(zhèn)靜鋼模注鋼水的冶煉脫氧按1kg/T鋼的用量，在出鋼前置1/2于鋼包底部，然后出鋼。再將余下的1/2脫氧劑隨鋼流加入鋼包內。之后再按合金化順序加入合金。此時錳鐵，硅鐵等合金用量均按中限配，鋁的用量為0.3kg/T鋼。加鋁的目的不是脫氧而在于細化晶粒。
2、轉爐連鑄鋼水的冶煉脫氧劑按1kg/T鋼的用量，1/2加在鋼包底部，1/2在出鋼開始后再向鋼包內投入。之后，將按中限配重的錳鐵，硅鐵和硅鈣(按0.50kg/T鋼)加入，按規(guī)定要求進行合金化。硅鈣也可以不加入。
3、電爐普碳鋼和優(yōu)質碳素結構鋼的冶煉采用氧化法冶煉，氧化態(tài)出鋼。將脫氧劑按1kg/T鋼的用量加入在包底。出鋼后，將錳鐵、硅鐵按中限成分配量。鋁以0.3kg/T鋼的量按規(guī)程要求加入包內，進行合金化。
使用效果如下1、鋼的質量合格。
2、提高了合金回收率(鋼包內合金化)鋁的回收率自8%左右提高到50%左右。硅鈣合金可完全節(jié)約下來。錳鐵和硅鐵的回收率可以提高2%左右。
3、提高了鋼液的脫氧深度和流動性，減少了連鑄鋼水澆注過程中結水口的現(xiàn)象。
4、有一定的脫[S]、[P]能力，對提高鋼的質量、開發(fā)新鋼種和“采標”工作，都有一定的好處。
經(jīng)濟效益分析1、節(jié)約硅鈣合金以現(xiàn)在連鑄(小方坯)用鋼水，硅鈣用量為1kg/T鋼為對比，使用本脫氧劑后可以不加硅鈣，噸坯成本降低2.9元(按硅鐵價格2888元/噸計)。
2、節(jié)約Al以節(jié)約0.4kg/T鋼計，噸鋼成本降低1.28元，(按Al價格3200元/噸計)。
3、節(jié)約錳鐵和硅鐵節(jié)約量為2%，因噸鋼成本降低值小，不計入。
4、脫氧劑成本用量為1kg/T鋼，單價為636元/噸，包裝費100元/噸，噸鋼成本增加0.74元。
5、從上述分析可得出(1)、降低連鑄鋼水成本為2.9-0.74＝2.16(元/噸坯)。
(2)、降低鎮(zhèn)靜鋼(模注)成本為1.28-0.74＝0.54(元/噸鋼)。
由于目前鋁和硅均為緊缺物資，因此實際經(jīng)濟效益遠大于紙面上的計算，并且有顯著社會效益。
權利要求
1.一種煉鋼用復合脫氧劑，其特征在于它是粒度≤25mm的下述原料和比例的混合物(重量百分比)2%≤Na2CO3≤3%；0.8%≤CaF2≤2%，其余量為工業(yè)級電石。
2.如權利要求1所述的復合脫氧劑，其特征在于它的組分為(重量百分比)CaC279.68～81.60，CaO 13.44，C 0.96，Ca2CO32.94，CaF2≥0.85，SiO2＜0.03。
3.如權利要求2所述的復合脫氧劑，其特征在于它的粒度≤20mm。
4.一種煉鋼用復合脫氧劑的制備方法，其特征在于密封包裝的電石開封后，在24小時內與按要求比例的Na2CO3和螢石(CaF2)一道制成粒度≤25mm的均勻混合物并密封包裝后供爐前使用。
5.如權利要求3所述的復合脫氧劑的制備方法，其特征在于密封包裝后供爐前在10天內使用。
6.如權利要求3所述的復合脫氧劑的制備方法，其特征在于生產(chǎn)包裝在干燥和無煙火的場地內進行。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種煉鋼用復合脫氧劑及其制備方法。脫氧劑是粒度≤25mm的下述原料和比例的混合物(重量比)2％≤Na
文檔編號C21C7/06GK1043345SQ8910881
公開日1990年6月27日 申請日期1989年11月22日 優(yōu)先權日1989年11月22日
發(fā)明者楊長榮, 石福德 申請人:昆明鋼鐵公司