[发明专利]一种结晶器保护渣专用电石渣及其制备方法和应用

说明书

本发明公开了一种结晶器保护渣专用电石渣，本发明还公开该电石渣的制备方法和应用；涉及连铸浇钢技术；旨在提供一种可以提高结晶器保护渣吸收钢水中非金属夹杂物能力的结晶器保护渣专用电石渣；所述的电石渣包括以下重量份组分：6～7份SiO₂，2.5～3份Al₂O₃，17～17.5份Fe₂O₃，71～72份CaO，1～1.5份MgO，0.5～1份C；本发明用于制备结晶器保护渣。

技术领域

本发明涉及连铸浇钢技术，尤其涉及一种结晶器保护渣专用电石渣及其制备方法和应用。

背景技术

结晶器保护渣对提供连铸工艺效率和产品表面质量起着非常重要的作用。其关键的性能指标有以下：1、熔化温度：保护渣是由各种氧化物和氟化物组成，没有固定的熔点，一般用半球点温度定义保护渣的熔化温度，范围在1000-1200℃之间；2、熔化速度：熔化速度定义在1300℃时，保护渣由固态转变为液态所需的时间，是表征保护渣熔化快慢的标志，熔化速度的快慢一般由保护渣中添加的碳质材料或碳酸盐种类和数量来控制；3、黏度保护渣的熔渣结构是一种硅酸盐结构，Si-O四面体通过共用两个角连接形成长链。在此熔体中加入MgO和CaO等二价或一价碱金属氧化物时，Si-O四面体网络结构会受到破坏，链的变形阻力因断裂增多而减小，从而降低保护渣的黏度。一般碳素结构钢保护渣在1300℃时的黏度多在0.1-0.5Pa.s；4、碱度保护渣的碱度一般定义为R＝wCaO/wSiO₂的比值，它反映保护渣吸收钢液中夹杂物能力的重要指标。提高碱度有利于吸收夹杂物，但过高，使得熔渣的析晶温度和析晶能力增高。因此，保护渣的碱度选择需要多方面考虑；5、吸收非金属夹杂物能力连铸要求保护渣对聚集在钢液表面上的高熔点非金属夹杂物能够迅速溶解，以避免此类夹杂物被钢流卷入，产生皮下夹杂等缺陷。随着保护渣碱度的增大，熔渣吸收氧化铝的速度是先增大后减小，当碱度在1.0-1.1时，吸收速度最大；6、结晶性能保护渣结晶性能是渣膜控制传热的非常重要的参数，一般参数有：保护渣的凝固温度ts、析出温度tc、转折温度tb。目前研究者普遍认为提高碱度，ts、Tc升高，保护渣的结晶倾向增大。

结晶器保护渣吸收钢水中非金属夹杂物的能力越强，钢水的纯净度越高，连铸工艺越高效。因此，如何提高结晶器保护渣的吸收非金属夹杂物的能力成为了一个亟待解决的难题。

发明内容

针对上述技术的不足，本发明旨在提供一种可以提高结晶器保护渣吸收钢水杂质能力的结晶器保护渣专用电石渣，本发明还提供了该电石渣的制备方法和应用。

为了解决上述技术问题，本发明提供的前一技术方案是这样的：一种结晶器保护渣专用电石渣，包括以下重量份组分：6～7份SiO₂，2.5～3份Al₂O₃，17.～17.5份Fe₂O₃，71～72份CaO，1～1.5份MgO，0.5～1份C。

一种如上所述的结晶器保护渣专用电石渣的制备方法，包括以下步骤：

步骤1：将碳基原料、钙基原料、铁质原料送入电石炉或燃气熔融炉中，反应生成电石及副产物硅铁，所得硅铁随电石排出电石炉或燃气熔融炉；

步骤2：产出的电石进一步反应生成乙炔气体和电石渣，乙炔气体经处理后送入储罐储存，而含有硅铁的电石渣则送往处理单元；

步骤3：利用风选或磁选方式回收电石渣中的硅铁，得到提纯后的电石渣。

需要说明的是，步骤1中所述碳基原料、钙基原料、铁质原料的质量比为0.2～1.5:0.7～1.8:0.005～0.06。

需要说明的是，步骤1中所述碳基原料是由原煤、焦炭或兰炭中的一种或几种混合得到的。