[发明专利]含碳酸钙脱氮剂及其制备和使用方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金中的精炼领域，涉及一种炼钢用冶金辅料，具体涉及一种真空精炼过程使用的含碳酸钙脱氮剂及其制备和使用方法。

背景技术

在一般钢种中，氮做为有害元素必须加以控制，大多数钢种要求氮含量越低越好。目前炼钢工艺对氮含量的控制主要是采用避免氮气进入钢水的一些措施，都属于被动措施。

CN102703647公开了一种提高沸腾钢脱氮效率的方法，转炉出钢过程中及RH处理周期内，严禁加入任何含铝原材料以及脱氧剂；提升气体流量控制在1-6min为100-120Nm3/h，7min后140-160Nm3/h；钢水中过剩氧值不小于450ppm；深真空时间不小于12min；钢水镇静后净循环时间不小于5min。本发明可以使钢中的氮含量得到有效控制，从而最大限度地发挥RH炉的脱氮效率，降低钢中氮含量，确保钢种氮含量不超标。

CN102251076公开了一种超低碳不锈钢的RH真空精炼方法，该方法是利用RH真空循环装置独特的真空冶炼原理，在RH真空精炼初期，利用其真空条件先将来料钢水的氮含量降低至目标要求后，在RH精炼工位通过强制脱碳与自由脱碳相结合的脱碳方式，并且在脱氮与脱碳期间，利用不同的真空度及提升气体流量来改变钢水循环流量，以达到快速脱氮及脱碳的目的，最后进行温度及成分的调整，达到超低碳不锈钢炉成分要求。从而能够在现有的生产条件下，实现钢铁企业品种的扩展及满足不锈钢不同市场的需求。

但是，目前均没有采用渣料主动吸收氮含量的相关报道。

发明内容

本发明提供了一种含碳酸钙脱氮剂，采用所得脱氮剂进行真空精炼脱氮后，脱氮率达到50％以上。

本发明提供一种含碳酸钙脱氮剂，其成分及其重量份数为：CaO 20～25份、SiO₂ 20～25份、MgO 0～10份、Al₂O₃ 5～15份、TiO₂ 20～30份、CaCO₃ 5～30份和硅酸钠10～20份。

优选的，上述含碳酸钙脱氮剂，其成分及其重量份数为：CaO 20～25份、SiO₂ 20～25份、MgO 5～10份、Al₂O₃ 5～15份、TiO₂ 20～30份、CaCO₃ 5～30份和硅酸钠10～20份。

上述含碳酸钙脱氮剂，其以高炉渣、CaCO₃、SiO₂和硅酸钠为原料共混制成，其中，各原料的重量份数为：高炉渣50～100份、CaCO₃ 5～50份、SiO₂ 0～50份和硅酸钠10～20份。

其中，高炉渣的成分按重量百分比计为：CaO 25％～30％、SiO₂ 25％～30％、MgO 5％-10％、Al₂O₃ 10％～20％、TiO₂ 20～25％。

优选的，所述含碳酸钙脱氮剂中原料的粒径为1-3mm。

所述含碳酸钙脱氮剂为球形。

本发明要解决的第二个技术问题是提供上述含碳酸钙脱氮剂的制备方法，将高炉渣、CaCO₃、SiO₂和硅酸钠水溶液混匀，再压制成球，然后在35～40℃的温度下风干24小时以上。

本发明所要解决的第三个技术问题是提供了上述含碳酸钙脱氮剂的使用方法：在炼钢的真空精炼过程中加入含碳酸钙脱氮剂，脱氮剂加完后进行真空处理；其中，真空处理时间5～10min，真空压力为100～150KPa；脱氮剂的加入量为3～10kg/吨钢。

优选的，脱氮剂的加入量为3～5kg/吨钢。

优选的，含碳酸钙脱氮剂使用时，真空处理时间6～8min。

含碳酸钙脱氮剂的使用时，脱氮剂一次性加入或者分多批次加入。

优选的，对于需要脱碳的钢种，在真空精炼处理后期加入含碳酸钙脱氮剂，所述真空精炼处理后期指真空精炼合金化结束后。

本发明所得含碳酸钙脱氮剂适用于RH真空精炼、VD炉真空精炼、VOD炉真空精炼。

所述含碳酸钙脱氮剂优选适用于RH真空精炼。

本发明的有益效果：

本发明针对氮难以逸出钢液，采用含碳酸钙脱氮剂进入钢水吸附钢水中的氮含量，吸附氮后的渣进入钢包渣，从而完成钢水脱氮。采用本发明脱氮渣能有效降低钢水中氮含量，脱氮率达到50％以上。