[發明專利]一種同時控制電渣錠氫-氧含量的渣系的制備方法

有效

• 申請號: 201510033273.0
• 申請日: 2013-09-18
• 公開（公告）號: CN104480321A
• 公開（公告）日: 2015-04-01
• 發明（設計）人: 常立忠;施曉芳
• 申請（專利權）人: 安徽工業大學
• 主分類號: C22B9/18
• 分類號: C22B9/18
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 蔣海軍

本發明專利申請是針對申請號為：2013104293204的分案申請，原申請的申請日為：2013年9月18日，發明創造名稱為：一種同時控制電渣錠氫-氧含量的新渣系及其制備方法。

技術領域

本發明屬于電渣重熔渣系技術領域，更具體地說，涉及一種同時控制電渣錠氫-氧含量的渣系的制備方法。

背景技術

渣系在電渣重熔過程中具有重要的作用，其不僅僅關系到電渣重熔過程的順利進行與否，更重要的是對電渣錠的質量具有決定性的影響。目前，常用的電渣重熔渣系具有如下兩個缺點：

(1)不能有效控制鋼錠中的氧含量。目前的研究和生產實踐均發現，當電極中的氧降至一定水平時，在經過電渣重熔后，不但不能降低氧的含量，反而會出現一定的增高。不論是幾百公斤重的小錠還是重達幾十噸的大錠，目前都存在這種問題。

影響電渣錠中氧含量的主要因素有：原始電極中的氧及夾雜物；渣池上方電極表面的氧化及重熔渣的影響；渣的組元。在現代煉鋼工藝中，原始電極的氧含量可以控制到很低的水平，因此不會對電渣過程增氧；渣池上方的電極在高溫下會發生氧化，但是由于電渣過程不斷加入脫氧劑，因此也不會對電渣過程增氧。對電渣重熔過程增氧主要是渣的組元，特別是在高溫下不穩定的氧化物很容易分解出氧進入電渣錠。重熔渣中不穩定的組元主要是Al₂O₃，其在高溫下分解如下：

分解的氧和鋁進入金屬熔池中，隨著金屬熔池的冷卻，鋁和氧重新結合成氧化鋁存在于電渣錠中，從而導致氧含量增加、夾雜物增加。

(2)不能有效控制鋼錠中的氫含量。在電渣重熔過程中，普通渣系不但不能有效的去除電極中的[H]，而且還存在著增氫現象，特別是對于大型鑄錠，這一現象更加嚴重。而氫在鋼中有很大的危害，容易產生白點等缺陷，嚴重影響著鋼材的性能。

電渣重熔過程中氫的來源主要包括以下幾個方面：電極中的氫含量；大氣中的水分；電極和結晶器冷表面上冷凝的水分；渣中吸收的水分。電極一般都經過真空處理，氫含量非常低，不會造成增氫現象；在電渣重熔過程中采用干燥空氣保護，可以避免大氣中水分對氫的影響；采用熱水啟動可以避免結晶器表面冷凝水的影響。因此，電渣錠增氫的主要環節是渣的組元。而目前廣泛采用的含CaO的節能渣，CaO極易與水反應，導致渣中的水分增加，在重熔過程會分解為氫進入電渣錠。經文獻檢索，查詢到兩件防止增氫的專利，其公開號分別為CN1078500、CN101654742。公開號為CN1078500的專利主要是采用干燥空氣來避免潮濕天氣對電渣重熔過程的影響，沒有考慮渣系的影響，因此不能完全杜絕氫的滲透。公開號為CN101654742的專利，其控氫的主要措施是采用MgO代替部分CaO，防止CaO的吸潮，但是MgO也會吸潮，所以也不能完全杜絕氫的滲透，同時以上兩種渣系中都含有較高的Al₂O₃，因此無法對電渣錠的氧含量進行有效的控制。

綜上所述，現有技術中的電渣重熔渣系在控制鋼錠中的氧含量、氫含量方面均達不到理想狀態。隨著對鋼鐵材料質量要求的提高，潔凈鋼的研究成為冶金行業近期產業化的重點，如何在電渣重熔過程中同時控制電渣錠的氧含量、氫含量是一直困擾特種冶金企業的難題。

發明內容

1.發明要解決的技術問題

本發明的目的在于克服現有技術中電渣重熔渣系不能有效控制鋼錠中的氧含量、氫含量的不足，提供了一種同時控制電渣錠氫-氧含量的渣系的制備方法，采用本發明的技術方案，制備得到的渣系具備低氧、低氫滲透率，能夠降低電渣重熔過程鋼錠氫、氧的含量。

2.技術方案

為達到上述目的，本發明提供的技術方案為：

本發明的一種同時控制電渣錠氫-氧含量的新渣系的制備方法，其步驟為：

步驟一、根據制備渣系組分及重量百分比要求按比例配置渣料，并進行混勻，渣料為石灰石、白云石、螢石、鋁礬土、氧化鈰粉末和氧化鑭粉末，其中，渣系成分及重量百分比為：CaF₂：43～47％，CaO：18～22％，Al₂O₃：4～6％，MgO：8～12％，Ce₂O₃：14～16％，La₂O₃：4～6％；其中：所述的石灰石中CaO的質量百分比>54％，粒度2～5mm；白云石中MgO的質量百分比>20％，CaO的質量百分比>30％，粒度2～5mm；