[發明專利]用電石作原料制造鈣鐵合金及含鈣復合脫氧劑

無效

• 申請號: 200810011200.1
• 申請日: 2008-04-28
• 公開（公告）號: CN101260455A
• 公開（公告）日: 2008-09-10
• 發明（設計）人: 謝廷聲
• 申請（專利權）人: 謝廷聲
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明是一種用電石作原料制造的鈣鐵合金，它可以作煉鋼的凈化劑，也可用電石制造含鈣煉鋼復合脫氧劑。

背景技術

鈣是煉鋼的強脫氧劑和脫硫劑，能凈化鋼液，提高鋼的質量。由于鈣的理化特性，不能在煉鋼中直接使用。目前，廣泛用于煉鋼是硅鈣合金，這種合金含硅較高，在低微硅鋼中也不能使用。在煉鋼復合脫氧劑中含鈣可提高脫氧劑的脫氧能力，為了適應各種鋼的需要，也不能用硅鈣合金作原料生產含鈣的復合脫氧劑。只有使用單質的電解鈣和還原鈣，而且含量不能大于(質量％)10％，由于鈣蒸汽大、燃點低，含鈣量大于10％，會出現燃燒和翻爐現象。硅鈣合金、電解鈣、還原鈣都是高能耗、高污染的產品，而且價格昂貴，增加了煉鋼成本。為此，本發明研制了用電石作原料生產低碳鈣鐵合金或復合脫氧劑，替代硅鈣合金、電解鈣和還原鈣。

發明目的和任務

本發明的目的是用電石(CaC₂)作原料制造鈣鐵合金，作煉鋼的凈化劑和含鈣的煉鋼復合脫氧劑。從而達到節能減排、降低煉鋼和復合脫氧劑的生產成本。

發明內容

根據電石的化學性質，在高溫下與鐵生成鈣鐵合金的原理，將電石與鐵(氧化鐵等)在電爐中煉成鈣鐵合金或含鈣的復合脫氧劑。它的特征是用電石作原料，制造的鈣鐵合金或含鈣的煉鋼復合脫氧劑，含鈣(質量％)2％-70％。這種合金含碳高達15-20％，煉鋼所用合金等要求含碳≤8％，沒實用性的。所制造的關鍵是將鈣鐵合金或煉鋼復合脫氧劑中的碳脫除，使它含碳降到小于或等于8％，才能在煉鋼中使用。

通過制備方法和實施例來說明本發明。

第一種方法。用吹氧脫碳法脫碳，生產低碳(C≤8％)鈣鐵合金。制造含鈣高的鈣鐵合金，用礦熱爐或電弧爐生產。生產含鈣低的復合脫氧劑，用感應電爐制造。

實施例1：吹氧脫碳法，生產含鈣較高的鈣鐵合金。

用礦熱爐連續生產高碳鈣鐵，再液態裝入轉爐中吹氧降碳，生產高鈣(≥20％)的鈣鐵合金。吹氧法脫碳法與生產中低碳錳鐵合金工藝相同。

工藝流程：

鈣鐵合金原料配比：電石(Ca?70％)100kg，鐵礦石球團(Fe?60％)100kg。

在礦熱礦中生產的高碳鈣鐵液態裝入轉爐中送電，用氧槍在轉爐中吹氧脫碳，出爐鑄錠。經化驗產品化學成分：

Ca?51.76％、C?1.57％、S?0.04％、P?0.04％，余量為Fe。優點是產量高，缺點是鈣燒損大。

某鋼廠用該產品與硅鈣合金(Ca?28％)進行對比試驗，使用量是硅鈣合金的二分之一，鋼的質量相同的情況下，降低鋼生產成本6.50元/噸左右。

實施例2：吹氧脫碳法，生產含鈣較低(5-10％)的煉鋼復合脫氧劑。

將電石和廢鋼投入感應電爐中，熔化后頂吹氧脫碳，再投其他脫氧原料，全部化合后出爐鑄錠。

工藝流程：

鋁鈣鐵原料配比：鋁錠50kg、電石10kg、廢鋼40kg。

生產的鋁鈣鐵復合脫氧劑，經化驗產品化學成分：

Al?48.36％、Ca?6.12％、Fe?45.10％、S?0.02％、P?0.02％，合金中Fe少量是由工器具帶入。

第二種方法。用氧化物還原法脫碳，生產低碳鈣鐵合金和復合脫氧劑。

工藝流程：

工藝流程中的氧化物包括氧化鐵、氧化錳、氧化硅、氧化鋁等。這些氧化物中的氧與電石中的碳在高溫(1700℃以上)下，生成二氧化碳排除和碳化物入渣。合金中必然要有一部分氧化物元素被還原，這些元素對煉鋼也是有用的。

實施例3：制造含鈣量低(5-10％)的煉鋼復合脫氧劑。

鋁鎂鈣鐵原料配比：鋁錠60kg、鎂錠5kg、電石(含Ca?51％)10kg、氧化鐵皮(Fe?90％)25kg。先將電石和氧化鐵皮投入工頻電爐中，全熔化合后，再投入鋁錠和鎂錠，化合后出爐鑄錠。經化驗該產品化學成分：

Al?57.61％、Mg?3.62％、Ca?5.36％、C?0.97％，余量為Fe和其他雜質。

某廠原生產鋁鎂鈣鐵脫氧劑，質量標準為：FeAl₅₅Mg₅Ca₅。用鈣鐵合金(FeCa₅₀C_1.5)10kg，替代還原鈣7kg。生產鋁鎂鈣鐵脫氧劑，不但產品達到質量標準，而且沒有出現原加還原鈣燃燒冒煙現象，每噸降低生產成本230元(40元/kg×7-5元/kg×10)。

實施例4：用礦熱爐生產含鈣高的鈣鐵合金。