[发明专利]一种转炉炼钢渣洗用高碱度精炼渣

说明书

技术领域

本发明涉及一种高碱度精炼渣，特别涉及一种转炉炼钢渣洗用高碱度精炼渣及其制备方法，属于钢铁冶金技术领域。

背景技术

随着社会经济的发展，用户对钢材的质量要求越来越高，高质量钢对硫、氧及非金属夹杂物的含量要求很严格，如高级别管线钢要求钢中S≤0.005％，齿轮钢要求钢中总氧(T[O])≤0.0015％，而单纯用普通炼钢炉冶炼出来的钢水已难以满足这样的质量要求。另一方面，为提高生产效率，缩短冶炼时间，也希望将炼钢炉的部分任务转移到炉外去完成。因此，炉外精炼日益受到人们的重视，其在炼钢生产中具有提高产品质量、提高炼钢生产能力、扩大品种和降低成本等作用。

精炼渣洗工艺即是众多炉外精炼技术中的一种，具有简便易行、成本低廉等特点，是生产高质量钢的重要技术之一。精炼渣洗工艺是在转炉出钢过程中向钢包加入精炼渣，利用高温钢水强大搅拌动能，把精炼渣与钢水快速混匀互溶，使之发生液一液反应，达到脱硫、去除钢水中氧及非金属夹杂物的效果。在现有的渣洗技术中，精炼渣分为固态渣和液态渣两大类，电炉炼钢多用液态渣，转炉炼钢多用固态渣。固态渣所用渣系主要为四大类：CaO(活性石灰)、CaO-Al₂O₃、CaO-SiO₂-Al₂O₃、CaO-SiO₂-CaF₂，一些精炼渣中还加少CaC₂、Na₂CO₃、MgO、发热剂等材料。精炼渣的加入方式有出钢前加入钢包底、出钢开始加入混冲和合金化结束加入混冲等几种，其与转炉下渣及脱氧、合金化形成的渣共同组成钢包渣。

现有渣洗用精炼渣在使用中存在如下一些问题：

1、碱度偏低，不利于铝脱氧钢的后续精炼脱硫、脱氧和去除非金属夹杂物。如果仅用活性石灰作为精炼渣，虽然能显著提高出钢过程形成的钢包渣的碱度，但活性石灰的熔点高，精炼过程所需的加热熔化时间长，对生产节奏造成不利影响；

2、脱硫率低，通常在30％左右，不能满足一些低硫、超低硫钢的生产要求；

3、含有CaC₂的合成渣在加入过程中会产生CO、CO₂气体，钢包渣容易发生喷溅，存在安全隐患。

因此研究如何通过配置精炼渣的化学成分，适当提高其碱度与脱硫率，在应用于转炉出钢过程渣洗时，在钢包内能快速形成高碱度液态渣层，使钢水增氮量少，同时满足精炼脱氧和去除非金属夹杂物的要求。具有适当化学成分配比的精炼渣既能保证产品质量又能保证安全生产，是转炉炼钢提高生产效率，保证工艺顺行的技术关键。

发明内容

本发明的目的是提供一种转炉炼钢渣洗用高碱度精炼渣，应用于转炉出钢过程渣洗时，熔化快，不喷溅，脱硫效率高且稳定，满足精炼脱氧和去除非金属夹杂物的要求。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种转炉炼钢渣洗用高碱度精炼渣，由活性石灰、萤石及工业纯碱组成。具体为将活性石灰、萤石及工业纯碱按一定比例混合均匀而成。

本发明转炉炼钢渣洗用高碱度精炼渣的化学成分按重量百分比计含有：70.0％≤CaO≤88％、0＜SiO₂≤3.0％、0＜Al₂O₃≤4.5％、2.0％≤Na₂O≤4.1％、8.0％≤CaF₂≤13.3％、0＜MgO≤5.2％，其余为灼减成分及P、S等微量杂质，其中CaO/SiO₂≥23.3。

灼减成分主要是由于石灰中有残余的CO₂(一般含量为石灰重量的2％左右)，具有增加石灰活性的作用，石灰受热后灼减成分将分解气化排出。

进一步的，本发明转炉炼钢渣洗用高碱度精炼渣的化学成分优选为(按重量百分比)：70.8％≤CaO≤85％、0.3％≤SiO₂≤2.9％、0.8％≤Al₂O₃≤3.9％、2.2％≤Na₂O≤3.8％、8.4％≤CaF₂≤12.9％、0.2％≤MgO≤4.7％，其余为灼减成分及P、S等微量杂质。优选范围内的精炼渣具有良好的脱硫、脱氧性能和去除非金属夹杂物的能力。

本发明转炉炼钢渣洗用高碱度精炼渣的半球点熔化温度：1400～1450℃。

本发明转炉炼钢渣洗用高碱度精炼渣的制备方法如下：