一種用于煉鋼的脫氧塊及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及冶金工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于煉鋼的脫氧塊及其制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，能源危機(jī)也隨之增加，太陽(yáng)能以其優(yōu)勢(shì)成為人們解決能源能源危機(jī)的首選，而太陽(yáng)能技術(shù)的應(yīng)用需要以高純度的晶體硅材料為首選，在切割晶體硅的過(guò)程中需要加入由碳化硅和聚乙二醇等組成的切割料漿。隨著切割的進(jìn)行，碳化硅的球形系數(shù)、粒徑和粒徑分布發(fā)生變化，最終導(dǎo)致切割能力不足成為廢料漿。該料漿中包含大量的碳化硅，造成了極大的資源浪費(fèi)。
[0003]碳化硅是一種人造材料，長(zhǎng)期以來(lái)主要做磨料使用，由于其理化性質(zhì)，其用途不斷擴(kuò)大，已在許多重要工業(yè)和科學(xué)領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。在上世紀(jì)七八十年代，工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家開(kāi)發(fā)了以碳化硅做煉鋼脫氧劑；九十年代在國(guó)內(nèi)也興起了碳化硅代替硅鐵粉脫氧的新工藝。碳化硅作為復(fù)合脫氧劑，其作用與硅鐵粉相似，而價(jià)格低廉；碳化硅直接脫氧的能力也大于碳粉及硅粉。從熱力學(xué)角度出發(fā)，碳化硅和硅擴(kuò)散脫氧的能力及直接脫氧的能力比硅鐵粉與碳粉脫氧的能力強(qiáng)，是電爐煉鋼理想的脫氧劑，但碳化硅粉體材料的堆積密度小，其反應(yīng)只能在渣鋼界面上進(jìn)行。目前，通常使用碳化硅和硅進(jìn)行擴(kuò)散脫氧，即將碳化硅或硅加入到爐渣中，直接降低爐渣中的氧化鐵含量，借分配定律的作用使鋼液中的氧化鐵逐漸轉(zhuǎn)移到爐渣中來(lái)，但擴(kuò)散脫氧的速度慢，深度脫氧效果差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供了一種脫氧塊及其制備方法，能夠使碳化硅和硅進(jìn)入到鋼水內(nèi)部進(jìn)行深度脫氧，該脫氧方式效率高、成本低、操作簡(jiǎn)單，并且利用切割晶體硅的過(guò)程中產(chǎn)生的廢砂漿，實(shí)現(xiàn)資源回收利用，有利于環(huán)境保護(hù)。
[0005]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案:
[0006]一種用于煉鋼的脫氧塊，其中，包括具有多個(gè)孔柱的生鐵塊體以及填充于所述孔柱中的脫氧劑；所述脫氧劑為硅片切割廢砂漿中固液分離后的固體組分。
[0007]優(yōu)選地，按重量百分比計(jì)算，所述脫氧劑的化學(xué)組分為:80%?90%的SiC，5%?15%的 Si，2%?6%的 S12,1%?3%的 Fe。
[0008]優(yōu)選地，所述多個(gè)孔柱的體積占整個(gè)塊體的體積為40 %?50 %。
[0009]優(yōu)選地，所述脫氧塊的密度為3.5g/cm3以上。
[0010]優(yōu)選地，所述生鐵塊體為圓球形。
[0011]優(yōu)選地，所述多個(gè)孔柱從所述圓球形生鐵塊體的球心延伸至該圓球形生鐵塊體的表面。
[0012]優(yōu)選地，所述多個(gè)孔柱均勻分布于所述圓球形生鐵塊體中。
[0013]優(yōu)選地，所述圓球形生鐵塊體的直徑為I?50cm，所述孔柱的孔徑為5?50mm，所述孔柱的長(zhǎng)度小于所述圓球形生鐵塊體的半徑。
[0014]如上所述的用于煉鋼的脫氧塊的制備方法，包括步驟:
[0015]將硅片切割廢砂漿進(jìn)行固液分離，烘干固體組分，獲得脫氧劑；
[0016]制備具有多個(gè)孔柱的生鐵塊體；
[0017]將所述脫氧劑和生鐵塊體放入球磨機(jī)中共同旋轉(zhuǎn)，使脫氧劑填充于所述孔柱中，獲得所述脫氧塊。
[0018]本發(fā)明實(shí)施例提供的脫氧塊的制備方法，其利用切割晶體硅的過(guò)程中產(chǎn)生的廢砂漿，實(shí)現(xiàn)資源回收利用，有利于環(huán)境保護(hù)。制備得到的脫氧塊，能夠使碳化硅和硅進(jìn)入到鋼水內(nèi)部進(jìn)行深度脫氧，該脫氧方式效率高、成本低、操作簡(jiǎn)單。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的脫氧塊的正視圖。
[0020]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的脫氧塊的剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如前所述，本發(fā)明的目的是提供一種用于煉鋼的脫氧塊，該脫氧塊包括具有多個(gè)孔柱的生鐵塊體以及填充于所述孔柱中的脫氧劑；所述脫氧劑為硅片切割廢砂漿中固液分離后的固體組分。
[0022]其制備方法包括步驟:
[0023]1、將硅片切割廢砂漿進(jìn)行固液分離，烘干固體組分，獲得脫氧劑。
[0024]2、制備具有多個(gè)孔柱的生鐵塊體。
[0025]3、將所述脫氧劑和生鐵塊體放入球磨機(jī)中共同旋轉(zhuǎn)，使脫氧劑填充于所述孔柱中，獲得所述脫氧塊。
[0026]該脫氧塊的制備方法，利用切割晶體硅的過(guò)程中產(chǎn)生的廢砂漿，實(shí)現(xiàn)資源回收利用，有利于環(huán)境保護(hù)。制備得到的脫氧塊，能夠使碳化硅和硅進(jìn)入到鋼水內(nèi)部進(jìn)行深度脫氧，該脫氧方式效率高、成本低、操作簡(jiǎn)單。
[0027]較為優(yōu)選的方案中，按重量百分比計(jì)算，所述脫氧劑的化學(xué)組分為:80%?90%的 SiC，5%?15%的 Si，2%?6%的 S12,1%?3%的 Fe。
[0028]較為優(yōu)選的方案中，所述多個(gè)孔柱的體積占整個(gè)塊體的體積為40%?50%。
[0029]較為優(yōu)選的方案中，所述脫氧塊的密度為3.5g/cm3以上。
[0030]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行詳細(xì)地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)例，而不是全部實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
[0031]實(shí)施例1
[0032]首先，將硅片切割廢砂漿進(jìn)行固液分離，烘干固體組分，獲得脫氧劑。本實(shí)施例中，按重量百分比計(jì)算，制備得到的脫氧劑的化學(xué)組分為:87 %的SiC，6 %的Si，5 %的S12,2%的 Fe。
[0033]然后，制備具有多個(gè)孔柱的生鐵塊體。本實(shí)施例中，如圖1和圖2所示，生鐵塊體10為圓球形，其直徑D為5cm。多個(gè)孔柱20均勻分布于圓球形生鐵塊體10中?？字?0的孔徑d為5mm，孔柱20的長(zhǎng)度為2.3cm。多個(gè)孔柱20的體積占整個(gè)生鐵塊體10的體積為40%。并且，多個(gè)孔柱20從圓球形生鐵塊體10的球心延伸至該圓球形生鐵塊體10的表面，呈放射狀結(jié)構(gòu)。
[0034]最后，將如上制備得到的脫氧劑和生鐵塊體放入球磨機(jī)中共同旋轉(zhuǎn)，使脫氧劑填充于孔柱中，獲得脫氧球團(tuán)。如圖1和圖2所示的，最終獲得的脫氧球團(tuán)中，脫氧劑30填充于孔柱20中，圓球形生鐵塊體10的密度大于5g/cm3。
[0035]本實(shí)施例中，生鐵塊體設(shè)計(jì)為圓球形，當(dāng)然在另外的一些實(shí)施例中，生鐵塊體也可以設(shè)計(jì)為其他形狀的塊體。圓球形的生鐵塊體，更有利于脫氧塊滲入到鋼液內(nèi)部，更能有效地進(jìn)行脫氧，并且為了使脫氧塊更好地滲入到鋼液內(nèi)部，脫氧塊的密度要設(shè)計(jì)為3.5g/cm3以上。將本實(shí)施例的脫氧球團(tuán)應(yīng)用于煉鋼中，最終鋼液中氧含量可以控制在1PPm以下。
[0036]更進(jìn)一步地，對(duì)于圓球形的生鐵塊體10，其直徑D可以設(shè)計(jì)的范圍為I?50cm，此時(shí)孔柱20的孔徑d可以設(shè)計(jì)的范圍為5?50mm，所述孔柱20的長(zhǎng)度L應(yīng)小于所述圓球形生鐵塊體10的半徑。
[0037]實(shí)施例2
[0038]與實(shí)施例1不同的是:首先，本實(shí)施例中制備得到的脫氧劑的化學(xué)組分為:80%的SiC, 15%的Si，2%的S12, 3%的Fe。其次，圓球形生鐵塊體10的直徑D為6cm。孔柱20的孔徑d為10mm，孔柱20的長(zhǎng)度為2.8cm。多個(gè)孔柱20的體積占整個(gè)生鐵塊體10的體積為45%。最終制備得到的圓球形生鐵塊體10的密度大于4g/cm3。本實(shí)施例制備得到的脫氧塊，應(yīng)用于煉鋼中，具有于實(shí)施例1中的相近似的效果。
[0039]綜上所述，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的用于煉鋼的脫氧塊，能夠使得脫氧劑進(jìn)入鋼水內(nèi)部深度脫氧，脫氧效果良好，最終鋼液中氧含量可以控制在1PPm以下。該脫氧塊化學(xué)成份穩(wěn)定，提高了鋼的質(zhì)量。另外，該脫氧塊中的脫氧劑為硅片切割廢料的固體組份，不僅價(jià)格便宜、提高了資源的利用率而且保護(hù)環(huán)境，具有經(jīng)濟(jì)和環(huán)境的雙重效益。
[0040]以上所述僅是本申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本申請(qǐng)?jiān)淼那疤嵯?，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本申請(qǐng)的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，包括具有多個(gè)孔柱的生鐵塊體以及填充于所述孔柱中的脫氧劑；所述脫氧劑為硅片切割廢砂漿中固液分離后的固體組分。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，按重量百分比計(jì)算，所述脫氧劑的化學(xué)組分為:80%?90%的SiC，5%?15%的Si，2%?6%的S12,1 %?3%的Fe。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述多個(gè)孔柱的體積占整個(gè)塊體的體積為40 %?50 %。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述脫氧塊的密度為3.5g/cm3以上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述生鐵塊體為圓球形。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述多個(gè)孔柱從所述圓球形生鐵塊體的球心延伸至該圓球形生鐵塊體的表面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述多個(gè)孔柱均勻分布于所述圓球形生鐵塊體中。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于煉鋼的脫氧塊，其特征在于，所述圓球形生鐵塊體的直徑為I?50cm，所述孔柱的孔徑為5?50mm，所述孔柱的長(zhǎng)度小于所述圓球形生鐵塊體的半徑。
9.如權(quán)利要求1-8任一所述的用于煉鋼的脫氧塊的制備方法，其特征在于，包括步驟: 將硅片切割廢砂漿進(jìn)行固液分離，烘干固體組分，獲得脫氧劑； 制備具有多個(gè)孔柱的生鐵塊體； 將所述脫氧劑和生鐵塊體放入球磨機(jī)中共同旋轉(zhuǎn)，使脫氧劑填充于所述孔柱中，獲得所述脫氧塊。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種用于煉鋼的脫氧塊，包括具有多個(gè)孔柱的生鐵塊體以及填充于所述孔柱中的脫氧劑；所述脫氧劑為硅片切割廢砂漿中固液分離后的固體組分。其制備方法包括步驟：將硅片切割廢砂漿進(jìn)行固液分離，烘干固體組分，獲得脫氧劑；制備具有多個(gè)孔柱的生鐵塊體；將所述脫氧劑和生鐵塊體放入球磨機(jī)中共同旋轉(zhuǎn)，使脫氧劑填充于所述孔柱中，獲得所述脫氧塊。該脫氧塊的制備方法，利用切割晶體硅的過(guò)程中產(chǎn)生的廢砂漿，實(shí)現(xiàn)資源回收利用，有利于環(huán)境保護(hù)；制備得到的脫氧塊，能夠使碳化硅和硅進(jìn)入到鋼水內(nèi)部進(jìn)行深度脫氧，該脫氧方式效率高、成本低、操作簡(jiǎn)單。
【IPC分類(lèi)】C21C7-06
【公開(kāi)號(hào)】CN104726642
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510056380
【發(fā)明人】鐵生年, 汪長(zhǎng)安, 侯思懿, 王濤, 張晨光, 張鉦
【申請(qǐng)人】林州市清華·紅旗渠新材料產(chǎn)業(yè)化發(fā)展中心
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年2月3日