[发明专利]钢包顶渣脱氧改质剂

说明书

技术领域

    本发明涉及转炉出钢过程中的钢包炉渣改质剂。

背景技术

转炉出钢末期，炉内熔渣不可避免地会被钢液携带进入钢包。进入钢包的转炉渣呈氧化性，在随后精炼过程中，熔渣中的氧向钢液扩散，增加了钢液的氧位，造成钢液二次氧化，污染钢液，不利于钢液的脱硫。因此，在转炉出钢过程向钢包中加入改质剂，对携带入钢包中的转炉渣进行改质处理，降低其氧化性，改善顶渣吸附夹杂物的能力，是冶炼纯净钢的重要手段。对于采用转炉—RH工艺流程生产的低碳管线钢而言，携带入钢包内的转炉渣改质效果决定了RH中脱硫的成败。

现有的钢包顶渣改质所用的改质剂一般采用CaO基原料，添加Al₂O₃和CaF₂作为助熔剂，加入部分金属Al作为脱氧剂，甚至加入部分B₂O₃或CaF₂，以改善顶渣流动性、氧化性和吸附钢液中氧化物夹杂的能力。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢包顶渣脱氧改质剂，该改质剂为还原性改质剂，能解决低碳管线钢生产过程中钢包顶渣的氧化性问题，为管线钢的真空脱硫和纯净化生产提供保障。

为实现上述发明目的，本发明采用了如下技术方案：

一种钢包顶渣脱氧改质剂，所述改质剂的主要组分以质量百分比计包括：Al 30-50%，CaO 50-30%，Al₂O₃ 5.0-8.0%，SiO₂ ≤3.0％,S+P ≤0.07％,C 0.7-1.4%，CaF₂ 3.0-8.0%，H₂O ≤0.2％。

所述Al的粒度小于1mm。

所述改质剂粒度为10-30mm。

本发明以铝屑和CaO为基础，加入少量的Al₂O₃和SiO₂，一定量的助熔剂，并添加微量碳粉，改质剂粒度控制在10-30 mm。

下面对本发明改质剂的主要化学组分的作用作详细叙述。

CaO：在炼钢生产中，CaO为最常用的精炼渣料之一，能够脱硫、吸收脱氧夹杂物、隔绝空气防止钢液二次氧化和固定脱磷产物等。故本发明的改质剂选择CaO为基础渣料，CaO含量为50-30%。

Al：转炉渣中含大量的FeO和MnO，呈强氧化性，不利于后期精炼脱氧和脱硫。为此，应尽可能降低携带入钢包中的顶渣氧化性。本发明的改质剂选用Al作为还原剂，混合于渣料中，以有效脱去渣中的氧，为使其快速和熔渣中的氧反应，铝的粒度应尽可能小。所涉及的化学反应为

2[Al]+3(FeO)=(Al₂O₃)+3[Fe]                       (1)

  2[Al]+3(MnO)=(Al₂O₃)+3[Mn]                       (2)

本发明的改质剂中Al含量为30-50%，Al的粒度小于1mm。

C：在改质剂中加入碳，以保持熔渣的还原性气氛，降低改质后渣中FeO和MnO的活度，在此还原气氛下，渣料中碳以碳化物形式存在，稳定熔渣的还原性能，减少钢液和渣料中铝的损耗和钢液的二次氧化。本发明的改质剂中C含量为0.7-1.4%。

SiO₂：改质剂的渣料中存在的SiO₂易被Al还原，如反应式(3)所示，降低Al的效率，应该尽可能少。

4[Al]+3(SiO₂)=2(Al₂O₃)+3[Si]                   (3)

本发明的改质剂中SiO₂ 含量为不大于3.0％。

Al₂O₃：改质剂的渣料中存在Al₂O₃和CaO，纯CaO的熔点较高为2580℃，本发明的改质剂配制一定量的Al₂O₃和金属铝的氧化产物一起，能改善CaO的熔化性能和熔渣的流动性。本发明的改质剂中Al₂O₃含量为5.0-8.0%。