一種鋼液爐外化學(xué)加熱用無鋁發(fā)熱劑及制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于鋼鐵爐外加熱輔材技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種鋼液爐外化學(xué)加熱用無鉛發(fā)熱 劑及制備方法，尤其用于CAS鋼包精煉爐。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著連鑄比的不斷增大和連鑄技術(shù)的不斷完善，鋼液的溫度控制和鋼液的爐外加 熱技術(shù)日益受到重視。為了補償連鑄過程的熱損失，防止水口凍結(jié)和中間包結(jié)殼，就不得 不提高出鋼溫度。但是轉(zhuǎn)爐每提高10°c出鋼溫度，爐襯壽命就降低100爐左右。德注時如 果鋼液溫度過高，將產(chǎn)生鑄昆中必偏析，柱狀晶發(fā)達中必間等軸晶區(qū)縮小，增大拉漏的危險 性，為此被迫降低拉速，降低生產(chǎn)率。反之，如果德注溫度過低，鋼水的流動性差，夾雜物難 于上浮去除，容易發(fā)生凝鋼，嚴重時甚至報廢。
[0003] 鋼液爐外加熱技術(shù)為煉鋼與連鑄之間提供了緩沖，保證了連鑄昆的表面質(zhì)量和內(nèi) 部質(zhì)量，對轉(zhuǎn)爐冶煉鋼種的增加起到了積極的推動作用。鋼液爐外加熱技術(shù)包括中間包加 熱和鋼包加熱兩種方式，目前已開發(fā)的鋼包加熱方法有很多種，按熱源種類劃分主要有電 弧加熱、等離子加熱、氧氣-燃料加熱和化學(xué)加熱等。
[0004] 鋼水化學(xué)加熱是近二十年來發(fā)展起來的一種爐外精煉二次加熱方法，由于其具有 投資省、操作簡單、升溫速度快、成本低，同時不需要使用電能等優(yōu)點，因而得到了較快的發(fā) 展。但是從目前應(yīng)用的情況來看，基本上采用鉛作為發(fā)熱劑，但生產(chǎn)實踐表明，用鉛作發(fā)熱 劑有幾點不利因素；1)鋼中殘留的酸溶鉛較高，已造成中包水口結(jié)瘤，特別是小方昆定徑 水口結(jié)瘤，影響連鑄的正常生產(chǎn)；2)對低鉛或無鉛鋼種的成分控制困難，對酸溶鉛敏感的 鋼種不適宜采用鉛作發(fā)熱劑；3)點狀不變形夾雜物總量增加，影響某些鋼材的性能。
[0005] 中國專利（申請?zhí)?00910066239. 8)公開了一種名稱為"提饑后半鋼煉鋼發(fā)熱劑" 其特征是：本發(fā)明提饑后半鋼煉鋼通過將科學(xué)的配比，將81(：和±狀石墨進行混合，其主要 成分及質(zhì)量百分含量如下；SiC 32~35%、C固45~55%、S《6. 2%、&0《0. 2%，其中 Si > 25%，在提饑后鋼水中碳、娃含量僅剩微量，偏離了鋼的成分前提下，加入石墨使C含 量增至正常含量，另外SiC+〇2 = C〇2+Si〇2+Q的發(fā)熱反應(yīng)，有利于調(diào)整渣子堿度，起到促進化 渣的作用，更能促使鋼水溫度迅速達到170(TC，而且本發(fā)明提饑后半鋼煉鋼發(fā)熱劑加入鋼 水中后，不帶入新雜質(zhì)和增加雜質(zhì)。該發(fā)熱劑也是利用化學(xué)反應(yīng)進行鋼液加熱但是該發(fā)熱 劑是在轉(zhuǎn)爐中應(yīng)用，充分利用了轉(zhuǎn)爐的氧化性條件，不適用于爐外鋼液加熱使用，同時該發(fā) 熱劑含有Cg45~55%，在低氧含量時不能夠完全反應(yīng)將影響鋼液成分等問題。
[0006] 總之，針對上述鉛發(fā)熱劑、轉(zhuǎn)爐用發(fā)熱劑存在的問題，必須研究新的化學(xué)發(fā)熱劑來 克服上述發(fā)熱劑的缺點，所W研究開發(fā)無鉛發(fā)熱劑是非常必要的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 針對現(xiàn)有液爐外化學(xué)加熱用發(fā)熱劑存在的技術(shù)問題，本發(fā)明公開一種鋼液爐外化 學(xué)加熱用無鉛發(fā)熱劑及制備方法，送種無鉛發(fā)熱劑具有較高發(fā)熱值、升溫速度快、不侵蝕爐 襯等特點。
[000引為了達到上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：
[0009] 鋼液爐外化學(xué)加熱用無鉛發(fā)熱劑，是由娃、氧化巧、碳組成，其成分及質(zhì)量百分比 含量；Si ;40%~50%，CaO ;20%~30%, C ;10%~20%，余量為化及其它雜質(zhì)。
[0010] 上述無鉛發(fā)熱劑原料采用娃鐵合金篩下物、石灰篩下物、低硫煤粉及粘結(jié)劑按比 例配置而成，所述娃鐵為娃鐵合金為直徑小于10mm的篩下物，其Si含量> 75% ;石灰為直 徑小于10mm的石灰篩下物，其CaO含量> 90 %;低硫煤粉其C含量> 90 %，S含量《0. 8 %， 其粘結(jié)劑為水玻璃加入比例為總原料質(zhì)量百分比的1%~3%。
[0011] 本發(fā)明的制備方法為：
[0012] 將所用原料按比例配比，混勻后粉碎至2mm W下的顆粒，加入總質(zhì)量百分比為1% 的粘結(jié)劑水玻璃，攬拌均勻后在壓球機上壓制成小球，采用干燥箱進行干燥處理，處理溫度 100~30(TC、處理時間W保證&0的質(zhì)量百分比含量《0. 1%為準；最后采用冷振篩進行篩 分，要求直徑控制在10~30mm，對篩分后的無鉛發(fā)熱劑小球進行檢驗，合格后包裝成袋。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比其優(yōu)點，具體如下：
[0014] 1.本發(fā)明所采用的原料均是冶金廢料及廉價原料；娃鐵合金直徑小于10mm的篩 下物、石灰篩下物、低硫煤粉等可實現(xiàn)資源再利用，同時生產(chǎn)成本較低。
[0015] 2.本發(fā)明所采用的原料均是無鉛材料，因此可避免由于發(fā)熱劑中含鉛帶來的諸多 不利影響。
[0016] 3.本發(fā)明組成中配加石灰可保持爐渣堿度，可避免娃氧化形成二氧化娃侵蝕鋼包 爐襯。
[0017] 4.本發(fā)明采用發(fā)熱較高的娃、碳組分通過科學(xué)的配比，其發(fā)熱值與含鉛鋼液爐外 化學(xué)加熱劑等同。
【具體實施方式】
[0018] 為進一步描述本發(fā)明，下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作詳細的說明：
[0019] 本發(fā)明產(chǎn)品成分見表1
[0020] 表1 ;無鉛發(fā)熱劑主要成分及質(zhì)量百分比含量
[0021]
[0022] 實驗條件：實驗設(shè)備"500kg多功能實驗爐"具有"頂、底復(fù)吹功能"，采用該實驗設(shè) 備模擬CAS鋼包精煉爐，通過外加化學(xué)發(fā)熱劑，同時進行頂吹氧氣、底吹氮氣模擬CAS-0B工 藝對鋼液進行化學(xué)法升溫實驗，
[0023] 其實驗參數(shù)如下；見表2
[0024] 表2 ;鋼液化學(xué)加熱升溫設(shè)備實驗參數(shù)
[00 巧]
[0026] 鋼水化學(xué)發(fā)熱劑配比組成及制作方法；根據(jù)技術(shù)方案采用娃鐵合金篩下物、石灰 篩下物、低硫煤粉及粘結(jié)劑水玻璃，按照無鉛發(fā)熱劑主要成分組成要求進行配置，按照其技 術(shù)方案中的制作方法進行制造，配置、每個實施例制作量為lOOg，其所用原料粒度組成及發(fā) 熱劑配比組成和制作方法，具體如下；見表3、表4、表5
[0027] 表3 ;鋼水化學(xué)發(fā)熱劑所用原料粒度組成
[0028]
[0033] 鋼液化學(xué)加熱升溫實驗參數(shù)及結(jié)果；在實驗室選定含碳量>0.2%的中高碳鋼 種，根據(jù)上述實驗設(shè)備參數(shù)表及無鉛發(fā)熱劑配比方案及組成方案表2進行鋼液化學(xué)加熱升 溫實驗，同時與鉛升溫劑及娃鐵升溫劑進行對比實驗，其實驗結(jié)果具體如下；見表6
[0034] 表6 ;鋼液化學(xué)加熱升溫實驗參數(shù)及結(jié)果
[0035]
[0036] 從表6中可W看出，采用無鉛化學(xué)發(fā)熱劑其發(fā)熱效果介于娃鐵與鉛之間，可在 5min處理時間內(nèi)平均升溫36°C，其發(fā)熱值較高，升溫速度較快平均為7. rC /min。
【主權(quán)項】
1. 一種鋼液爐外化學(xué)加熱用無鋁發(fā)熱劑，其特征在于，成分按質(zhì)量百分比含量：Si : 40%~50%，CaO :20%~30%，C :10%~20%，余量為 Fe 及雜質(zhì)。2. 權(quán)利要求1所述一種鋼液爐外化學(xué)加熱用無鋁發(fā)熱劑，其特征在于，上述無鋁發(fā)熱 劑原料采用硅鐵合金篩下物、石灰篩下物、低硫煤粉及粘結(jié)劑按比例配置而成，所述硅鐵為 石圭鐵合金直徑小于l〇mm的篩下物，其Si含量> 75%;石灰為直徑小于10mm的石灰篩下物， 其CaO含量彡90% ;低硫煤粉其C含量彡90%，S含量< 0.8%，其粘結(jié)劑為水玻璃加入比 例為原料總質(zhì)量百分比的1 %~3%。3. -種權(quán)利要求1所述的鋼液爐外化學(xué)加熱用無鋁發(fā)熱劑的制備方法，其特征在于， 具體方法為： 將所用原料按比例配比，混勻后粉碎至2mm以下的顆粒，加入原料質(zhì)量百分比為1%~ 3 %的粘結(jié)劑水玻璃，攪拌均勻后在壓球機上壓制成小球，采用干燥箱進行干燥處理，處理 溫度100~300°C、處理時間以保證氏0的質(zhì)量百分比含量彡0. 1 %為準；最后采用冷振篩 進行篩分，直徑10~30mm，對篩分后的無鋁發(fā)熱劑小球進行檢驗，合格后包裝成袋。
【專利摘要】本發(fā)明公開一種鋼液爐外化學(xué)加熱用無鋁發(fā)熱劑，其成分按質(zhì)量百分比含量：Si：40％～50％，CaO：20％～30％，C：10％～20％，余量為Fe及雜質(zhì)，方法為：將所用原料按比例配比，混勻后粉碎至2mm以下的顆粒，加入原料質(zhì)量百分比為1％～3％水玻璃粘結(jié)劑，攪拌均勻后在壓球機上壓制成小球，采用干燥箱進行干燥處理，處理溫度100～300℃、處理時間以保證H2O的質(zhì)量百分比含量≤0.1％為準；最后采用冷振篩進行篩分，直徑10～30mm，對篩分后的無鋁發(fā)熱劑小球進行檢驗，合格后包裝成袋。本發(fā)明優(yōu)點為所采用的原料均無鋁的冶金廢料及廉價原料，生產(chǎn)成本較低，并可避免由于發(fā)熱劑中含鋁帶來的諸多不利影響。
【IPC分類】C21C7/00
【公開號】CN105506219
【申請?zhí)枴緾N201410503819
【發(fā)明人】曹東, 萬雪峰, 倪翀奕, 賈吉祥, 廖相巍, 朱曉雷, 郭慶濤, 劉洋
【申請人】鞍鋼股份有限公司
【公開日】2016年4月20日
【申請日】2014年9月26日