專利名稱：新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種煉鋼保護(hù)劑，尤其是一種用于鋼鐵工業(yè)的新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑。
背景技術(shù)：
鋼鐵冶煉都需要經(jīng)過澆注工序，而煉鋼保護(hù)劑(渣)的主要作用是保護(hù)鋼鐵溶液的順利澆注，當(dāng)之覆蓋在鋼包內(nèi)鋼液面上或鋼錠模內(nèi)的鋼液面上，可將鋼水中的浮渣、脫氧產(chǎn)物、耐火材料顆粒等迅速的吸收，從而消除澆注鋼錠內(nèi)外部的夾雜缺陷。以超細(xì)粉煤灰、赤泥為主復(fù)合的煉鋼保護(hù)劑(渣)浮在鋼液面上，隨著鋼液流入鋼錠與模壁之間形成保護(hù)膜(渣膜)，起著保溫、潤滑作用并減輕錠模對凝殼的急冷，同時(shí)起著減少鋼液表面的熱損失及防止鋼液表面的氧化作用。在鋼鐵冶金原理中涉及煉鋼保護(hù)劑(渣)方面是以熔渣的表面性質(zhì)概述的。冶金反應(yīng)常涉及到各種相界面，固化需要了解相界面的性質(zhì)，而共存相之間的界面張力或表面張力是討論界面反應(yīng)或界面現(xiàn)象的重要物理量。金屬和渣的分離、夾雜的排出、反應(yīng)時(shí)新相的形成、相界面的吸附、渣與耐火材料的作用及固相物在渣內(nèi)的同化等等問題莫不與熔渣和金屬液的界面張力或表面張力有關(guān)。在冶煉中，金屬液和熔渣或夾雜的分離以及金屬液對耐火材料的作用十分重要，這是和它們之間的潤濕及鋪展有關(guān)的。
目前，我國鋼鐵工業(yè)常用的煉鋼保護(hù)劑(渣)的主要物相有鈣長石、黃長石、槍晶石，還有莫來石、硅灰石、尖晶石及石墨等。適當(dāng)高的CaO含量和一定量的氟對煉鋼保護(hù)劑(渣)所起的作用效果均有好處。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種在煉鋼保護(hù)使用中形成穩(wěn)定的粉狀結(jié)構(gòu)層、燒結(jié)層、類熔融層、熔融層并具有一定粘度和良好的流動(dòng)性和吸附性，對穩(wěn)定鑄鋼質(zhì)量可發(fā)揮良好作用的新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)。
本發(fā)明的技術(shù)方案為將＜28μm的干狀超細(xì)粉煤灰與分別磨細(xì)的＜28μm的赤泥、碳素殘極、鹵素類化合物組成的助熔劑混合干燥至水分小于1％，即得新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)。
以＜28μm的干狀超細(xì)粉煤灰、赤泥為主要原料，復(fù)配部分助熔和碳素、石墨、焦油等發(fā)熱材料制成的一種新型煉鋼澆注鋼用保護(hù)劑，其擴(kuò)散速度、保溫效果、保溫時(shí)間等完全適用于澆注鋼水包用。
＜28μm的干狀超細(xì)粉煤灰是一種高分散度的硅鋁氧化物的集合體，赤泥中氧化鈣和氧化鐵超過50％，并富含鉀鈉霞石、鐵鋁酸鈣固熔體和硅酸鈣鎂、水灰石，是冶金輔料良好的原料，它們具有較高的耐熱性能和良好的保溫隔熱性能。碳素殘極是優(yōu)質(zhì)的無煙煤、焦、焦油及石墨的燒結(jié)后網(wǎng)狀高碳體。充分利用這些物料的性能，可復(fù)合制成在煉鋼保護(hù)使用中形成的粉狀結(jié)構(gòu)層、燒結(jié)層、類熔融層、熔融層并具有一定粘度和良好的流動(dòng)性、吸附性的新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)。成本比CaO、CaF2、石墨、精碳粉復(fù)合制成的保護(hù)劑(渣)低30％以上。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于1、本發(fā)明所用的粉煤灰、赤泥、碳素殘極均為廢棄物，材料易得、廉價(jià)，實(shí)現(xiàn)了資源再利用，使用其作為原料可享受國家減免稅收待遇。
2、本發(fā)明制備工藝簡單，無需復(fù)雜的工藝設(shè)備和工藝過程。
3、本發(fā)明生產(chǎn)成本低、無污染，完全可以工業(yè)化生產(chǎn)。
4、本發(fā)明在煉鋼保護(hù)使用中形成穩(wěn)定的粉狀結(jié)構(gòu)層、燒結(jié)層、類熔融層、熔融層并具有一定粘度和良好的流動(dòng)性和吸附性，對穩(wěn)定鑄鋼質(zhì)量可發(fā)揮良好的作用。
綜上所述利用＜28μm的干狀超細(xì)粉煤灰、赤泥復(fù)合生產(chǎn)的新型煉鋼保護(hù)劑(渣)，具有工藝簡單、投資少、原料來源廣、效果好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，還可以大量利用工業(yè)廢棄物，有利于環(huán)境保護(hù)和大宗固體廢棄物處理，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和明顯的社會(huì)效益。
具體實(shí)施例方式1、干狀粉煤灰分選或磨細(xì)至＜28μm；2、赤泥(燒結(jié)法、拜爾法、聯(lián)合法均可)分選或磨細(xì)至＜28μm；3、碳素殘極磨細(xì)至＜28μm；4、助溶劑磨細(xì)至＜28μm；
將以上物料按實(shí)際生產(chǎn)中所需成分和含量計(jì)算配比、混合、防潮包裝。
實(shí)施例以河南豐源實(shí)業(yè)有限公司＜28μm的干狀超細(xì)粉煤灰(成分如表1)，中國長城鋁業(yè)公司聯(lián)合法赤泥(成分如表2)，碳素殘極(成分如表3)，助溶劑(成分如表4)為例。
表1河南豐源實(shí)業(yè)有限公司超細(xì)粉煤灰化學(xué)成分、比表面積

表2中國長城鋁業(yè)公司磨細(xì)聯(lián)合法赤泥化學(xué)成分、比表面積

表3碳素殘極成分

表4助熔劑成分

＜28μm的超細(xì)粉煤灰35～50％，赤泥30～45％，碳素殘極10～20％，鹵素類化合物組成的助熔劑5～15％，調(diào)節(jié)劑(鈣類)微量。
新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)分散性好，耐熱性能高，保溫性能好，水分含量低，浮于鋼液上形成粉狀結(jié)構(gòu)層、燒結(jié)層、類熔融層、熔融層多層結(jié)構(gòu)，能夠迅速的吸收浮渣、脫氧、耐火材料顆粒，其中含有的焦、石墨網(wǎng)狀高碳體提高了保溫效果并確保有效的高溫還原反應(yīng)，流動(dòng)擴(kuò)散好，對避免鋼錠表面產(chǎn)生裂縫和延長鋼錠模壽命起著極為重要的作用，對減少鋼錠的切頭率及防止鋼錠產(chǎn)生二次縮孔至關(guān)重要。同時(shí)由于保護(hù)劑(渣)內(nèi)存在的大量雜質(zhì)離子，因此析出的主晶相大多長成為細(xì)長的柱狀或針狀，并有長成樹枝狀的傾向，熔體或殘余玻璃相填入主晶相的間隙中，更增加了保護(hù)劑(渣)在鋼水上面的保護(hù)覆蓋能力，不易流散而避免鋼的氧化，從而使新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)真正的對煉鋼起到良好的保護(hù)作用。
權(quán)利要求
1.一種新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)，其特征是包括下列重量單位的組份，超細(xì)粉煤灰35～50％，赤泥30～45％，碳素殘極10～20％，助熔劑5～15％，調(diào)節(jié)劑(鈣類)微量，其制作方法為；超細(xì)粉煤灰與分別磨細(xì)的的赤泥、碳素殘極、助熔劑按實(shí)際生產(chǎn)中所需成分和含量計(jì)算配比、混合干燥至水分小于1％，即得新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)，其特征是超細(xì)粉煤灰的粒徑、赤泥的粒徑、碳素殘極的粒徑、助熔劑的粒徑都＜28μm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)，其特征是助熔劑為鹵素類化合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)，其特征是超細(xì)粉煤灰的比表面積為12000cm2/g。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)，其特征是赤泥的比表面積為＞9300cm2/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)，其特征是碳素殘極的空隙率為＞35％。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)，包括下列組份，超細(xì)粉煤灰35～50％，赤泥30～45％，碳素殘極10～20％，助熔劑5～15％，調(diào)節(jié)劑(鈣類)微量，其制作方法為；超細(xì)粉煤灰與分別磨細(xì)的的赤泥、碳素殘極、助熔劑按實(shí)際生產(chǎn)中所需成分和含量計(jì)算配比、混合干燥至水分小于1％，即得新型輕質(zhì)復(fù)合煉鋼保護(hù)劑(渣)。利用＜28μm的干狀超細(xì)粉煤灰、赤泥復(fù)合生產(chǎn)的新型煉鋼保護(hù)劑(渣)，具有工藝簡單、投資少、原料來源廣、效果好、成本低等優(yōu)點(diǎn)，還可以大量利用工業(yè)廢棄物，有利于環(huán)境保護(hù)和大宗固體廢棄物處理，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益和明顯的社會(huì)效益。
文檔編號C21C7/04GK1580292SQ03126280
公開日2005年2月16日 申請日期2003年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年8月4日
發(fā)明者楊久俊, 黃明, 毋雪梅, 董延玲, 黃沙 申請人:鄭州大學(xué)