[發明專利]一種堿土金屬氧化物復合鋼水精煉劑及其制備方法

有效

• 申請號: 201610192617.7
• 申請日: 2016-03-29
• 公開（公告）號: CN105624365B
• 公開（公告）日: 2017-08-11
• 發明（設計）人: 李國安;王建國;李壽全
• 申請（專利權）人: 馬鞍山市興達冶金新材料有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/064;C21C7/04
• 代理公司: 南京知識律師事務所32207
• 代理人: 蔣海軍

技術領域

本發明屬于鋼水爐外精煉工藝技術領域，更具體地說，涉及一種堿土金屬氧化物復合鋼水精煉劑及其制備方法。

背景技術

近年來，隨著我國鋼鐵工業生產技術和裝備水平不斷提高，一些特大型鋼鐵企業已達世界先進水平，從而帶動了品種結構的進一步優化，板帶比明顯提高，優質純凈鋼的產量也大幅提升。高質量鋼水精煉工藝、高效率連鑄生產技術、充分發揮軋機物理冶金能力是目前先進鋼鐵企業在高效率、高質量、低成本生產控制中采用的關鍵技術。其中，作為提高鋼材質量、優化產品結構的重要措施之一，爐外精煉技術越來越為鋼鐵企業所重視，精煉劑在鋼水精煉中的作用也越來越突出，對其要求也向多功能、高效率、純凈化方向發展。

高品質優質鋼對生產過程要求較高，尤其重視鋼水的內在質量，這就要求精煉工藝須遵循純凈鋼生產原則。一是要求鋼的純凈度較高，成份控制準確、穩定、波動小；二是精煉過程中須有高的脫硫效率，增硅、碳、氮盡可能低；三是對鋼水中夾雜物要有良好的吸附和改質作用；四是連鑄生產順行，鑄坯質量好，力求獲得無缺陷鑄坯。

目前，國內生產高純凈鋼主要借助于提升技術裝備或優化工藝，如：采用鐵水預處理-轉爐自動化冶煉-LF精煉-RH或VD工藝和精煉喂線對鋼水進行處理，研究高效、適用于優鋼生產工藝，且具有脫氧、脫硫和夾雜物變性處理功效的多功能精煉渣等手段。通過優化工藝和提升設備裝備水平，雖然能大幅度提高鋼質，并具備生產高品質優質鋼的能力，但同時也面臨著會帶來鐵水脫硫后的渣處理、鐵損及工藝流程拉長，鋼水溫降大需進行溫度補償及生產成本增加等一系列問題，顯然不利于當前鋼市低迷、價格競爭激烈、企業普遍處于虧損的局面。鋼水精煉喂線技術的推廣應用，雖然在一定程度上解決了上述問題，但也存在合金元素收得率受鋼水冶煉條件影響較大，喂線品種和數量受到嚴格限制的不足，同時采用喂線精煉處理鋼水也大大增加了鋼鐵生產成本。

二十一世紀中后期，國內鋼廠開始研究脫氧、脫硫復合功能合金及能夠適用于優鋼生產工藝，且具有高效脫氧、脫硫和夾雜物變性處理功效的多功能精煉渣，在優化提升工藝裝備的前提下，不僅使優質鋼生產成本得到進一步降低，而且還借助于多功能復合合金和精煉渣系使得生產超低硫、氧、氮、氫和低雜質含量的純凈鋼成為可能。隨著低熔點，粘度、流動性好，能快速成渣的CaO·Al₂O₃預熔精煉渣的研究開發成功與廣泛應用，并配合CaSi、MgAl、CaAlSi、CaBaAlSi等復合多功能脫氧合金的共同使用，其形成的CaO-Al₂O₃-SiO₂-MgO-Fe₂O₃或CaO-Al₂O₃-SiO₂-BaO-Fe₂O₃等多元渣系，使深度脫[S]、[O]及夾雜物變性處理，凈化鋼水，提高鋼水純凈度的功能得以實現。但根據鋼水及渣脫硫的動力學反應條件，必須同時對鋼水、鋼包頂渣進行沉淀脫氧和擴散脫氧，上述精煉渣系才具有較高的脫硫效率。一般擴散脫氧均采用活波金屬Al、Ca、Ba等單質合金或復合合金，但由于Ca、Ba單質較活潑，在自然界不易存在，且Ca、Ba單質及其復合合金價格高，因此一般采用金屬Al進行擴散脫氧。而采用金屬鋁和含鋁的復合合金脫氧后的產物Al₂O₃在鋼水中屬高熔點、絮狀夾雜物，對鋼質影響較大，同時使鋼水可澆性變差，影響連鑄生產。在終脫氧以金屬鋁或含鋁復合合金為主的鋼種生產時，如果未解決上述問題，則必須在鋼水精煉站采用喂鈣線對鋼水進行變性處理，或者使用CaSi、CaAl、CaBaSi等合金對鋼水進行變性處理，從而大幅度增加了生產成本。