[發明專利]一種低氧低硫高氮鋼用的鋼包渣改質劑的制備方法

無效

• 申請號: 201210300109.8
• 申請日: 2012-08-21
• 公開（公告）號: CN102776328A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 張立峰;李燕龍;楊樹峰
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21C7/076
• 分類號: C21C7/076
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

（一）技術領域

本發明按國際專利分類(IPC)劃分屬于化學；冶金部，冶金分部，鐵的冶金大類，生鐵的加工處理，例如精煉、熟鐵或鋼的冶煉；熔融態下鐵類合金的處理小類，用渣或熔劑作為處理劑領域。

（二）背景技術

鋼水從轉爐或電爐等初煉爐出鋼進入鋼包時，需對鋼水進行脫氧、脫硫、去除夾雜物等處理，以提高鋼的純凈度，滿足用戶的質量要求。曾有用鋁灰渣配入鋁粉作為鋼包渣改質劑，起到脫氧、脫硫的目的。如2003年由中國專利局公告的由江蘇江南鐵合金有限公司申報的，授權公開號為CN1410556A，中國專利號（ZL）為：02138450.9號的發明專利名稱是《鋁渣球及其制備方法》的發明專利，它將鋁粉、鋁渣粉、螢石和石灰石粉配比為單質鋁含量為24.9%的鋁渣球，成功起到脫氧精煉及去除夾雜物的作用。但是尚有不足之處是，其基本原料鋁粉和鋁渣粉（Al>40%）均是成本較高的原料，并且Al含量大于40%的鋁渣粉仍具有可回收價值。

（三）發明內容

本發明的目的是為解決現有技術中鋁灰渣配入鋁粉作為鋼包渣改質劑成本高的問題，提供一種運用鋁灰且無需加入鋁粉生產鋼包渣改質劑，將其運用于低氧低硫高氮鋼或對氮含量要求低的鋼種。

一種低氧低硫高氮鋼用的鋼包渣改質劑的制備方法，其特征是：將電解鋁灰與氧化鈣和螢石按比例混合，鋁灰30～40%；氧化鈣40～50%；螢石10～15%，加入玻璃水混合均勻，然后壓制成球，經干燥即得成品。其技術關鍵在于運用鋁灰的鋁單質和氮化鋁進行脫氧脫硫，所用鋁灰成分如下：

鋁灰的化學成份含量（重量%）為：鋁灰：Al5-10%，AlN25-35%，Al₂O₃35-50%，SiO₂2-5%，NaC1：10-15%。

當這種改質劑在出鋼后加入鋼包中，由于物料具有很好的流動性，因而能迅速在鋼水表面形成覆蓋層；在精煉期中，改質劑參與鋼渣的脫氧反應：

2Al+3FeO→Al₂O₃+3Fe??????????(1)

2AlN+3FeO→Al₂O₃+3Fe+N₂??????(2)

上述反應中產生的N₂大部分進入氣相中，少部分溶解于鋼中，致使鋼液增氮：

N₂→2[N]?????????????????????(3)

此外，改質劑也參與鋼液的脫氧與脫硫：

2[Al]+3[O]→Al₂O₃????????????(4)

2AlN+3[O]→Al₂O₃+2[N]????????(5)

CaO+Al+[S]→CaS+Al₂O₃????????(6)

研究表明，鋼液中[O]、[S]為表面活性元素，當其降低時有利于鋼液增氮，所以反應(4)(5)(6)促進反應(3)的進行。

本發明的有益效果是：一、氧、硫含量很低，特別適用于低氧低硫高氮鋼或對氮含量要求低的鋼種；二、反應產生的氮氣成為增氮的主要來源，且有很好的熱力學和動力學條件；三、原料普通、易得，且成本低；四、無需添加鋁粉，亦可成為很好的還原劑，具有成本優勢。

（四）具體實施方法

一種鋼包渣改質劑的制備方法，將電解鋁灰與氧化鈣和螢石按比例混合，鋁灰30～40%；氧化鈣40～50%；螢石10～15%，加入玻璃水混合均勻，然后壓制成球，經干燥即得成品。例1：

對原材料取樣分析，各原材料的化學組份分別是：

鋁灰：Al：4.3%、AlN：32.0%、Al₂O₃：49.1%、SiO₂：1.01%、NaC1：13.2%

氧化鈣：CaO：98.3%、SiO₂：0.52%

螢石粉：CaF₂：98.26、SiO₂：0.67%

制備鋼包渣改質劑，將化驗合格的原材料稱重：鋁灰49.3%、氧化鈣39.5%、螢石11.2%，將上述稱重的原料混合均勻。以上實例的成品化學成份組份含量按重量百分比為：