[发明专利]不锈钢脱磷增碳剂

说明书

技术领域

本发明涉及不锈钢冶炼技术，具体涉及一种不锈钢脱磷增碳剂。

背景技术

目前，在冶炼不锈钢时，一般采用以下工艺路线：

铁水→转炉→脱磷钢水→AOD炉→连铸

铁水的碳含量约为4.0%，在转炉进行冶炼脱磷，需要吹入大量的氧气，在脱磷的同时，钢水的碳含量降低至0.03％～0.10％：

P + O₂  = P₂O₅      C + O  ＝ C O 

C + O₂  ＝ C O₂

这样在脱磷钢水中有大量的氧含量（为800～1000ppm），而脱磷钢水进入AOD炉冶炼不锈钢时，氧的存在会影响到AOD炉在还原期时硅铁的计算，因此需要对转炉脱磷钢水进行脱氧，常规的转炉脱氧采用含硅、铝元素的材料进行脱氧，如下： 

Si + 2[O]  =  SiO₂     

2Al +3 [O ] =  Al₂O₃    

AOD炉冶炼不锈钢，需要一定的温度，目前是通过加硅铁和焦炭来提供热量，但加入焦炭时不能完全对脱磷钢水进行增碳，焦炭利用率低。

Si + O₂  =  SiO2     △H^φ＝-817682（KJ·Kg/mol）

C + O₂  ＝ C O₂         △H^φ＝-418072（KJ·Kg/mol）

无论是脱磷钢水使用硅铁、铝脱氧，还是在AOD炉加入硅铁进行补充热量，两种元素氧化后生成的氧化产物需要消耗大量的石灰，以满足工艺需要的碱度。

 (SiO₂) + (CaO ) =  (2CaO·SiO₂)

(Al₂O₃) + 3(CaO ) = (3CaO·Al₂O₃)

加入大量石灰后，AOD炉冶炼不锈钢的渣量增大，现状的渣量为35～40吨，降低了铬的收得率，同时增加AOD还原硅铁的消耗量，降低了AOD炉的寿命。

综上所述， AOD炉使用转炉脱磷钢水冶炼不锈钢时，需要一定的碳含量提供热量，应减少硅、铝以及其的氧化产物SiO2、Al₂O₃，降低石灰用量以及还原期时硅铁的用量。

在此背景下，发明不锈钢脱磷增碳剂，对脱磷钢水进行脱氧、增碳，满足AOD炉冶炼不锈钢的工艺要求。

发明内容

本发明是为了解决解决了脱磷钢水使用硅、铝脱氧剂进行脱氧和AOD炉加入硅铁进行补充热量，使用硅、铝脱氧和补充热量使均需消耗大量石灰，不仅成本高，而且会造成AOD炉还原用硅铁消耗量大，降低了AOD炉的寿命，降低了铬的收得率，而提供了一种不锈钢脱磷增碳剂，作用于脱磷钢水，进行脱氧和提高碳含量，以降低AOD炉在还原期时硅铁用量，降低石灰用量，达到降低不锈钢成本的目的。

本发明是通过以下技术方案实现的：

不锈钢脱磷增碳剂，包括以下重量份的各组分：

金属钙   3～8                    铬 铁 粉   7～19 

铝  粉   0～8                    粉状精煤   73～89  

粘结剂   3～8                     硅钙合金   0～1

硅  铁   0～1。

进一步地，不锈钢脱磷增碳剂，包括以下重量份的各组分：

金属钙  3～8              铬 铁 粉   8～19

铝  粉   0～5              粉状精煤   73～89

粘结剂   3～8。

所述粘结剂为球团粘结剂。

所述金属钙可以由硅钙合金代替。

本发明利用钙、铬进行脱氧,利用精煤进行增碳，降低脱磷钢水中硅和铝的含量，在使用时，加入转炉钢水中进行反应，以满足AOD炉冶炼不锈钢工艺要求，其脱氧原理：

Ca + [O] = CaO

2Cr+ 3[O] = Cr₂O₃

2Al +3 [O] =Al₂O₃