[发明专利]钙镁预熔基铝质钢水净化剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种钙镁预熔基铝质钢水净化剂及其制备方法，属于冶金新材料领域。本发明的钙镁预熔基铝质钢水净化剂，由预熔型不饱和钙镁预熔基料与金属铝制备得到，其成分的质量分数为：CaO：12.5～38％、MgO：2.5～10.3％、Al₂O₃：4.9～17.5％、Al：35～70％，Ca：0～7.3％，余量为SiO₂、Fe₂O₃、C等杂质，其杂质总量≤4.5％。在钢水净化处理过程中产生的脱氧产物以及钢水前期的其它脱氧夹杂物均可被有效吸收随熔渣排除，在钢水净化处理过程中是熔融液态渣系，完全避免了原三氧化二铝或铝酸钙材料和金属铝混合的钢水净化剂熔点高，在钢水净化处理过程中结块、熔化不透现象。

技术领域

本发明属于冶金新材料领域，更具体地说，涉及一种钙镁预熔基铝质钢水净化剂及其制备方法。

背景技术

钢水净化剂是在炼钢过程中在特定钢种上使用的一种冶金材料，在炼钢过程中为了使钢水达到某种质量要求，往往需要加入钢水净化剂对钢水进行处理。如以铝质脱氧剂脱氧的钢水，是采用以三氧化二铝材料或铝酸钙与金属铝混合的钢水净化剂，其结果是对钢水进行脱氧的产物是Al₂O₃，以及在脱氧的同时增加钢中Als(酸溶铝)含量。该类钢水净化剂有其固有的缺陷，一是脱氧产物Al₂O₃不易吸收清除，需要增加钢水精炼工序以达到洁净钢水的目的；二是渣系熔点高，一般达到1500℃以上，在钢水净化处理后期熔渣不易排除，以及熔渣粘稠，渣系中带铁量比较高，增加了炼钢的铁损耗；三是该类净化剂的基料是以单独分散物料按一定配比混合而成，而不是预先合成的。在实用过程中，因钢水高温及钢水冲搅动能的不同，使其调质效果不稳定。

目前公开的钢水净化处理剂有多种，主要是以铝质脱氧剂为主。例如，中国专利申请号为：2007100123232，申请公开日为2009年2月4日的专利申请文件公开了一种冶金工业用于炼钢生产中脱硫、脱氧、造渣的钢水净化剂——铝钙质造渣剂。其由下列原料组成：铝45％、碳酸钙矿物质30％、碳化硅5％、高岭土10％、水泥熟料10％；将上述原料进行造粒，粒度Φ20mm。铝钙质造渣剂在生产过程中不产生三废污染，即能脱硫、脱氧、造渣，同时在钢水中产生二氧化碳气体，这种气体在钢水内上浮时可将钢水中的渣类充分带到钢水表面，无夹渣现象产生，从而净化钢水，提高钢材品质。

该专利申请的特点是碳酸钙产生CO₂气体上浮清除杂质，这仅对大颗粒液态杂质有一定效果，对微小固态夹杂的清除现行的钢水底吹氩工艺都不能解决，那么碳酸钙产生的微小CO₂气体又能何为。另一个特点是，所提供的造渣材料一般只能在钢水冶炼过程中成渣，而直接加入终点钢水是难以成渣的，何况其渣系是以硅酸钙为重要部分，形成熔融均匀渣系少有可能。

又如，中国专利申请号为：2009101045437，申请公开日为2010年1月20日的专利申请文件公开了一种钢水脱氧改质剂，包括如下重量百分比的组分：金属铝粒：重量百分比为10～60％；铝酸钙精炼剂：重量百分比为35～80％；添加剂CaCO₃：1～20％；铝酸钙精炼剂由Al₂O₃和CaO组成，Al₂O₃与CaO之间的重量百分比在0.8～3.5∶1～4.5之间。该发明的钢水脱氧改质剂，其作为脱氧改质剂解决了其焊条钢生产的水口结瘤问题，作为顶渣改质剂用于出钢过程钢包顶渣改质，及LF造白渣脱氧脱硫，解决了薄板坯连铸连轧低[Si]、低[C]钢的生产；采用无水结合剂压制成型工艺进行生产，产品呈椭球状，强度好，能够满足高位料仓的进料要求；不含游离CaO、CaC₂等易吸潮物质，储存时间长。