[發(fā)明專利]一種高氧化鈣含量的鋼包渣還原劑及其制備方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201110005517.6
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102586543A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發(fā)明（設計）人: 馬志剛;黃宗澤
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司
• 主分類號: C21C7/04
• 分類號: C21C7/04;C21C7/06
• 代理公司: 上海三和萬國知識產權代理事務所 31230
• 代理人: 劉立平

技術領域

本發(fā)明涉及轉爐煉鋼領域，具體涉及一種鋼包渣改性用的還原劑及用該還原劑進行改性的方法。

背景技術

低碳超低硫鋼的冶煉一般采用鐵水預處理-轉爐吹煉-鋼包爐(LF)精煉+RH真空精煉工藝。經過脫硅、脫硫等預處理的鐵水加入轉爐中吹煉，達到合適的溫度和碳含量后，鋼水從轉爐出鋼進入鋼包。轉爐出鋼過程中，會有大量的氧化性轉爐渣進入鋼包。在后續(xù)的LF和RH真空精煉過程中，這些氧化性的鋼包渣會對鋼水造成污染，形成夾雜物，影響鋼水質量。其反應如下：

y(FeO)+x[M]＝M_xO_y+yFe????????????????????????????????????????(1)

式中的M代表鋼水中的金屬相，包括Al、Mn、Ti、V等，主要是金屬Al。M_xO_y則是被鋼包渣氧化形成的非金屬夾雜物。鋼包渣的氧化性越高(即熔渣中的FeO含量越高)，對鋼水的污染越嚴重，形成的夾雜物越多。因此，在轉爐出鋼過程嚴格控制轉爐氧化性熔渣進入鋼包是提高鋼水質量的有效途徑。但轉爐出鋼過程不可避免地會有部分氧化性熔渣進入鋼包，這些氧化渣會給后面的精煉處理帶來不利影響，比如會使鋼水氧化從而造成夾雜物數(shù)量增加、渣的氧化性強而影響脫硫反應的進行、合金的氧化使其收得率降低等。因此，在出鋼后向鋼包渣中加入渣還原劑對進入鋼包的氧化性熔渣進行還原處理，可以降低渣的氧化性，對鋼水中夾雜物控制、脫硫和提高產品質量等均有益。可以有效減少鋼包渣對鋼水的污染，提高鋼水質量，同時可以減少金屬的氧化損耗，提高金屬的收得率。

此外，熔渣的堿度(即熔渣中的CaO與SiO₂的重量百分比，通常以CaO/SiO₂表示)對鋼水中夾雜物的吸附以及鋼水的脫氧、脫硫等均產生影響，熔渣堿度高，則渣中CaO含量高而SiO₂含量低，對鋼水脫氧、脫硫有利，其主要反應為：

3(CaO)+3[S]+2[Al]＝3(CaS)+Al₂O₃??????????????????????????(2)

4[Al]+3(SiO₂)＝3[Si]+2(Al₂O₃)????????????????????????????(3)

因此，在轉爐出鋼后，鋼水在LF處理時必須對鋼包渣進行還原，減低熔渣的氧化性，提高熔渣的堿度，以利于鋼水的脫硫、脫氧和夾雜物去除，提高鋼水質量。同時，還要確保熔渣具有良好的流動性，使鋼水和熔渣之間的反應具有良好的動力學條件。

鋼包渣的還原處理主要依靠還原劑中的金屬鋁來實現(xiàn)，其反應為：

3(FeO)+2Al＝3Fe+(Al₂O₃)????????????????????????????????????(4)

即熔渣中的FeO被金屬鋁還原形成Al₂O₃，其氧化性明顯降低。與此同時，熔渣還原產生大量的Al₂O₃，使熔渣的性質發(fā)生變化，必須在還原熔渣的同時，確保熔渣能夠實現(xiàn)對鋼水的脫硫、脫氧、夾雜物的吸附以及良好的渣金反應動力學等。

目前使用的鋼包渣還原劑基本由金屬鋁、高鋁礬土(主要成分是Al₂O₃)、螢石(主要成分是CaF₂)以及石灰石(主要成分是CaCO₃)等。其氧化鈣含量很低，基本在10％以下，與轉爐渣反應后熔渣的堿度較低；其氧化鋁(Al₂O₃)偏高，達到25％以上，其中的金屬鋁與轉爐渣反應后生成大量氧化鋁，是熔渣中的的氧化鋁含量達到40％以上；SiO₂的含量達到5％以上。這對于LF精煉過程鋼水的脫硫、脫氧以及夾雜物的去除均難以有理想的效果，不能滿足潔凈鋼的需要。