[发明专利]具有除硫磷功能的钢、铁水聚渣保温覆盖剂

说明书

技术领域

本发明涉及一种铸造行业中钢、铁水聚渣保温的覆盖剂，特别是一种新型具有除硫磷功能的聚渣保温覆盖剂和制备方法。

背景技术

铸造生产中为延长冒口内金属液的凝固时间覆盖在冒口金属液表面的覆盖材料叫覆盖剂。覆盖剂有两种：保温覆盖剂和发热覆盖剂。

CN102554141A公开了一种铸钢件用发热覆盖剂，其中各组分的重量百分含量为：发热剂5-25%，保温剂10-20%，触发剂3-8%，木屑1%，其余都为聚渣剂，其中发热剂为铝粉、铝灰，铝粉中Al₂O₃含量≥95%，铝灰中的Al₂O₃含量为15-20%，铝粉和铝灰的混合比为1:3-1:10，保温剂为蛭石、漂珠组成的混合物，所述的蛭石、漂珠的混合比为1:1-2:1，蛭石、漂珠中的SiO₂的含量均大于40%，触发剂为萤石粉和氟硅酸钠，萤石粉和氟硅酸钠的混合比为5:1-8:1，聚渣剂为SiO₂70-75%、Al₂O₃含量15-20%的珍珠岩。通过配合使用一定量的保温剂，使得覆盖剂的综合性能更好。

覆盖剂在冶金铸造行业如各种灰铸铁、球墨铸铁及各种铸钢液体生产过程中有着广泛的应用，使用该覆盖剂的作用是消除铸件气孔、夹渣、防止球铁球化衰退。通常，保温覆盖剂为低导热材料构成，如：膨胀珍珠岩、膨胀石墨等。

随着钢铁生产技术的不断提高以及高纯低碳钢的发展，对炼钢用辅助材料的要求也越来越高。从钢水保温剂的发展可明显看出这一点。钢水保温剂的最初功能只是保温，以防止钢水在传输过程或浇注过程中降温过大，但随着对钢质量要求的提高，钢水保温剂的功能趋于广泛，具体功能有保温、防止大气对钢水的二次氧化、吸附钢水中上浮的夹杂物、不与钢水反应避免污染钢水等。

保温覆盖剂的种类；

⑴ 酸性类

典型的有碳化稻（糠）壳，具有优良的保温绝热性能，且成本低廉，但不利于钢水中上浮的夹杂物，并导致钢水增碳。

⑵中性类

典型的有AlO-SiO基含碳或低碳保温剂，其最大的特点是成本低廉和钢水增碳较少。CN101380666A公开了一种集渣保温覆盖剂，含有以重量份为单位的原料：珍珠岩70-90份，石英砂5-20份，蓝砂1-8份。具有良好的保温性能，从1400^oC降到1340^oC需25分钟左右时间，同时集渣层表面张力大，达到0.15-0.25kg/cm²，对消除铸件的气孔、夹渣和裂纹有显著的效果，可以明显提高产品的成品率，比一般珍珠岩覆盖剂提高产品出品率5-15%。

⑶碱性类

熔渣中碱性氧化物和酸性氧化物间的比成为熔渣的碱度，碱度是反映覆盖剂吸收钢液中夹杂物能力的重要指标，同时也是反映对中间包侵蚀程度的重要指标。通常，碱度大，吸收夹杂物的能力也大，同时对中间包侵蚀程度小。碱性最强的氧化物是CaO，酸性最强的氧化物是SiO₂。酸性、中性覆盖剂只能起保温作用，都没有吸收夹杂物的功能。碱性保温覆盖剂是以MgO或白云石为基的材料，也有高碳与低碳之分，该类保温覆盖剂一般熔点较低，单独使用容易结壳，但能较好地吸附钢水中上浮的夹杂物。CN101275176A公开了一种高碱度中空颗粒钢水保温覆盖剂，采用雷蒙机将石灰粉破碎成200目以下的粉，将破碎好的石灰细粉放入可控温度的高速搅拌机中，加入1-2%钝化剂，将温度控制在80-100^oC之间，高速搅拌处理5-10分钟，再将钝化后的石灰粉与硅灰石粉、粘结剂按冶炼要求的碱度混合造浆，喷雾造粒生产高碱度中空颗粒钢水保温覆盖剂。在保证保温效果的同时，可有效地吸附钢水夹杂，提高钢成品质量。

目前，保温覆盖剂在生产中的要求主要体现在以下四个方面：

⑴保温覆盖剂的使用不会对钢水增碳。能适应高、中、低碳或超低碳钢水生产的保温要求。CN102191355A公开了一种用于炼钢的覆盖剂，由三部分组成，其一为软熔阻氧剂，用于隔绝铁水或钢液与空气中氧的接触，防止铁水或钢液被氧化，其二为保温剂，降低铁水或钢液的温降；其三为碱性氧化物，防止钢液夹杂，并起到净化钢液作用。其中软熔阻氧剂为高含碳粉煤灰。由于含碳量较高，限制了应用范围。

⑵应属碱性材料，其碱度应和钢渣的碱度相当。在保温覆盖剂的使用过程中不会降低钢渣的碱度，从而避免了钢水的回硫和回磷。