專利名稱：鋼包覆蓋渣含硼改質(zhì)劑及其使用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鋼包覆蓋渣含硼改質(zhì)劑及其使用方法。
背景技術(shù)：
鋼包覆蓋渣主要由轉(zhuǎn)爐精煉渣在出鋼過程流入和合金脫氧產(chǎn)物所形成的渣組成，通常存 在渣量大、氧化性高、堿度低等問題，降低了鋼水的脫氧、脫硫能力，影響精煉效果；同時， 部分覆蓋渣還存在熔點高、粘度大、易結(jié)殼現(xiàn)象，造成LF爐下電極和加料困難，進(jìn)而給滑 板處理、翻包和鋼包周轉(zhuǎn)等帶來困難，乃至影響生產(chǎn)過程的順利進(jìn)行。此外，轉(zhuǎn)爐的精煉渣， 傳統(tǒng)上多含CaF2組分，增加了爐渣對耐火材料的侵蝕，污染環(huán)境和影響人體健康。為了對 覆蓋渣改質(zhì)，鋼包內(nèi)所加改質(zhì)劑通常也含有CaF2，亦加重了對生產(chǎn)和環(huán)境的負(fù)面影響。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有鋼包覆蓋渣及其改質(zhì)劑的問題，本發(fā)明提供一種鋼包覆蓋渣含硼改質(zhì)劑及其使 用方法，目的在于提高覆蓋渣堿度、降低氧化性和降低覆蓋渣熔點，避免精煉過程中使用CaF2 對爐襯的侵蝕及其他危害。
本發(fā)明的鋼包覆蓋渣含硼改質(zhì)劑的化學(xué)成分按重量百分比為CaO 20~30%、 MgO 4~12%、 B20325~44%、 A1203 l~30/o、 SiO22~10%、 Fe2O30 1.5%， Al卜3%，雜質(zhì)0.5~1.5%， 燒失成分10~20%;粒度要求為將全部含硼改質(zhì)劑過50目篩后，篩余物占含硼改質(zhì)劑總重 量的10%以下，熔點小于110(TC。燒失成分為S03、 C02和H20， S03、 032和1120分別以 硫酸根、碳酸根和結(jié)品水的形態(tài)存在。雜質(zhì)為Na、 K、 Mn、 Ti、 Ba的氧化物。
上還含硼改質(zhì)劑的制備方法為釆用硼鎂石物理破碎，經(jīng)人工配料，再按成分要求添加 CaO粉和/或MgO粉，混合均勻，然后按成分要求加入金屬鋁粉制備成含硼改質(zhì)劑。
本發(fā)明的鋼包覆蓋渣含硼改質(zhì)劑的使用方法為出鋼時將含硼改質(zhì)劑隨鋼流加入到鋼包 中，或者在出鋼結(jié)束后將含硼改質(zhì)劑加入到鋼水液面上，含硼改質(zhì)劑的用量為0.4 0.6kg/t鋼 水。當(dāng)采用將含硼改質(zhì)劑加入到鋼水液面的方式時，冶煉出的成品鋼中硼元素的重量含量增 加0.0022~0.0033%，而且硼增加量穩(wěn)定。該含硼改質(zhì)劑適用于冶煉含硼系列鋼種，例如300 系列不銹鋼，同時也適用于對硼含量沒有要求和限制的鋼種。
本發(fā)明采用的原料硼鎂石系指"白硼"礦石，其次級產(chǎn)品中的偏硼酸鈣QCaB204 21120) 成分，做為含硼改質(zhì)劑的基礎(chǔ)組分；偏硼酸鈣中含有CaO，其含量《30%。 CaO是精煉渣、 覆蓋渣的主要成分之一，它對渣堿度和精煉能力有直接影響。偏硼酸鈣帶入的CaO量較高時， 可以滿足改質(zhì)劑對CaO的需求。同時，在精煉渣中使用，可以減少精煉渣造渣過程的石灰加入量。原料中不含對鋼水和環(huán)境有害的組分。原礦中伴有少量或微量Na、 K、 Mii、 Ti、 Ba 元素，他們對冶煉過程不產(chǎn)生有害影響。
上述含硼改質(zhì)劑的成分以含一定量B203的偏硼酸鈣為基礎(chǔ)，配加脫氧組分金屬鋁和堿
性氧化物，以提高改質(zhì)劑的脫氧、脫硫能力；含硼改質(zhì)劑的成分根據(jù)覆蓋渣的堿度、氧化性 和流動性要求加以配制，以保證渣的精煉能力；鋁是鋼中的強(qiáng)脫氧元素，含硼改質(zhì)劑中添加 少量鋁粉，可以降低渣子氧化性，同時可以貢獻(xiàn)成渣熱量，對精煉和成渣都有好處。含硼改 質(zhì)劑中B203含量必須'保證在上述范圍內(nèi)，以降低覆蓋渣熔點，改善渣流動性。含硼改質(zhì)劑中 MgO組分，少量由原料中帶入，根據(jù)需要采用配加方式增加。含硼改質(zhì)劑中CaO.含量根據(jù) 渣性能要求配制，在含硼改質(zhì)劑的制備過程中進(jìn)行調(diào)整。
B203是含硼改質(zhì)劑中非常有效的助溶劑，也是含硼改質(zhì)劑中起主要作用的元素。B203 熔點450'C，在渣中能夠快速熔化，同時可以與渣中的CaO、 MgO等多種堿性氧化物形成低 熔點復(fù)合化合物，如熔點為988。C的MgO'B203，熔點為IIO(TC的CaO B203等，使渣系 熔點下降，促進(jìn)CaO溶解，加快精煉過程的成渣速度。8203比CaF2與渣中堿性氧化物形成 的復(fù)合化合物熔點要相對低30(TC左右，所以它比CaF2是更有效的助熔劑，能夠促進(jìn)快速成 渣。據(jù)研究介紹，渣中B203每增加1%可以降低熔化溫度25°。左右。
本發(fā)明使用含硼改質(zhì)劑代替含CaF2的改質(zhì)劑，可以避免CaF2對爐襯的侵蝕，減少環(huán)境 污染和對人體的危害，同時具有作用快、早成渣，達(dá)到提高精煉速度和效果的目的。
具體實施方式
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本發(fā)明實施例中采用的鋁粉為普通工業(yè)鋁粉，粒度不大于180目。
本發(fā)明實施例中冶煉的鋼種為300系列不銹鋼。
本發(fā)明實施例中采用的CaO粉和MgO粉為普通工業(yè)產(chǎn)品。 實施例1
采用一步法冶煉不銹鋼時，由于合金和輔料都加入到轉(zhuǎn)爐中，而且高碳鉻鐵含硅，為此 需要增加石灰用量，導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐出渣量大，同時精煉渣熔點高、粘度大、鋼包中易結(jié)渣殼，給 后步操作帶來諸多不利影響。轉(zhuǎn)爐精煉渣平均含CaO 52.04wt%、SiO233.13wt%、MgO 7.3wt%、 Fe2O30.93%、 MnO 0:019%，以CaO/Si02代表堿度，(FeO+MnO)代表氧化性，可見渣堿度 偏低、熔點較高。 ，
按上述方法冶煉不銹鋼，出鋼結(jié)束后將含硼改質(zhì)劑加入到鋼包液面上，含硼改質(zhì)劑的用 量為0.4kg/t鋼水。加入含硼改質(zhì)劑后，冶煉出的成品鋼中硼的重量含量增加0.0022%。
所用的含硼改質(zhì)劑成分按重量百分比為CaO 30%、 Mg0 4%、 B20344%、 A12C>32%、 Si024%、 Fe203 1.5%, A13%，雜質(zhì)1.5%，燒失成分10%;粒度為過50目篩后的篩余物占含硼改 質(zhì)劑總重量的10%以下，熔點小于1100'C。
使用后覆蓋渣平均成分為CaO 56.16wt%、SiO230.53wt%、MgO 6.67wt°/。、Fe203 0.80wt%、 MnO0.68wt%。
經(jīng)過多次實驗表明，加入含硼改質(zhì)劑后，渣堿度提高、渣流動性良好，轉(zhuǎn)爐出鋼到LF 爐未發(fā)生大包吹不開的情況；LF爐加料和給電正常；澆鑄結(jié)束鋼包表面結(jié)殼很薄，翻渣過程 碎裂且基本翻干凈。同時，B的收得率比較穩(wěn)定，能夠代替B線的喂加，每爐加入30Kg改 質(zhì)劑相當(dāng)于喂入硼線15米左右。 實施例2
對于在精煉渣和改質(zhì)劑中使用含CaF2組份的渣系，由于存在爐襯侵蝕加劇和CaF2污染 問題，擬以含硼改質(zhì)劑代替含CaF2改質(zhì)劑。
所用的含硼改質(zhì)劑成分按重量百分比為CaO 28%、 MgO 10%、 B2O340%、 A1203 1%、 Si022%、 Fe203 l%， A12%，雜質(zhì)0.5°/。，燒失成分17.5%;粒度為過50目篩后的篩余物占含 硼改質(zhì)劑總重量的10%以下，熔點小于IIOO'C。
按實施例1所述的方法將含硼改質(zhì)劑加入到鋼水液面上，加入量為0.5kg/t鋼水。
加入含硼改質(zhì)劑后對覆蓋渣進(jìn)行分析表明，渣堿度和氧化性合適，采用上述含硼改質(zhì)劑 進(jìn)行處理后，避免了含CaF2改質(zhì)劑所存在的不足，而且化渣良好，成渣迅速，促進(jìn)了精煉過 程的進(jìn)行。 實施例3
精煉時使用MgO-C質(zhì)爐襯，為避免爐襯加重侵蝕和快速成渣，擬提高渣中MgO含量， 所用的含硼改質(zhì)劑成分按重量百分比為Ca0 28°/。、 Mg012%、 B20325%、 Al2033%、 SiO210%、 Al 1.5%，雜質(zhì)0.5%，燒失成分20%;粒度為過50目篩后的篩余物占含硼改質(zhì)劑總重量的10% 以下，熔點小于ll(KTC。
按實施例1所述的方法將含硼改質(zhì)劑加入到鋼水液面上，加入量為0.6kg/t鋼水。 經(jīng)加入含硼改質(zhì)劑，渣堿度和MgO含量提高、化渣、成渣迅速、渣精煉能力提高。轉(zhuǎn) 爐出鋼到LF爐沒有大包吹不開的情況；LF爐加料和給電正常。 實施例4
所用的含硼改質(zhì)劑成分按重量百分比為CaO20。/c、 Mg09%、 B20339%、 Al2032%、 Si02 7%、 A13%， Fe2031.5%，雜質(zhì)1.5%，燒失成分17%;粒度為過50目篩后的篩余物占含硼改 質(zhì)劑總重量的10%以下，熔點小于110(TC。
出鋼時將含硼改質(zhì)劑隨鋼流加入到鋼包中，加入量為0.4kg/t鋼水。
經(jīng)加入含硼改質(zhì)劑，渣堿度和MgO含量提高、化渣、成渣迅速、渣精煉能力提高。轉(zhuǎn) 爐出鋼到LF爐沒有大包吹不開的情況；LF爐加料和給電正常。
權(quán)利要求
1、一種鋼包覆蓋渣含硼改質(zhì)劑，其特征在于該含硼改質(zhì)劑的成分按重量百分比為CaO20～30％、MgO 4～12％、B2O3 25～44％、A12O3 1～3％、SiO2 2～10％、Fe2O3 0～1.5％，Al 1～3％，雜質(zhì)0.5～1.5％，燒失成分10～20％；粒度要求為將全部含硼改質(zhì)劑過50目篩后，篩余物占含硼改質(zhì)劑總重量的10％以下。
2、 權(quán)利要求1所述的一種鋼包覆蓋渣含硼改質(zhì)劑的使用方法，其特征在于出鋼時將 含硼改質(zhì)劑隨鋼流加入到鋼包中，或者在出鋼結(jié)束后將含硼改質(zhì)劑加入到鋼水液面上，含硼 改質(zhì)劑的用量為0.4 0.6kg/t鋼水。
全文摘要
一種鋼包覆蓋渣含硼改質(zhì)劑及其使用方法，改質(zhì)劑成分按重量百分比為CaO 20～30％、MgO 4～12％、B₂O₃ 25～44％、Al₂O₃ 1～3％、SiO₂ 2～10％、Fe₂O₃ 0～1.5％，Al 1～3％，雜質(zhì)0.5～1.5％，燒失成分10～20％。使用方法為出鋼時將含硼改質(zhì)劑隨鋼流加入到鋼包中，或者在出鋼結(jié)束后將含硼改質(zhì)劑加入到鋼水液面上，含硼改質(zhì)劑的用量為0.4～0.6kg/t鋼水。本發(fā)明使用含硼改質(zhì)劑代替含CaF₂改質(zhì)劑，具有作用快、早成渣，達(dá)到提高精煉速度和效果的目的，同時可以避免CaF₂對爐襯的侵蝕，減少環(huán)境污染和對人體的危害。
文檔編號C21C7/04GK101613786SQ200910012628
公開日2009年12月30日 申請日期2009年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月21日
發(fā)明者戴云閣, 謝啟榮 申請人:大石橋市榮源鎂礦有限公司