一种脱氮剂及其制备方法和RH脱氮的方法技术

本发明专利技术公开了一种脱氮剂及其制备方法和RH脱氮方法。该脱氮剂含有36-45重量％的CaO、12-35重量％的SiO2、3-10重量％的MgO、5-25重量％的Al2O3、10-30重量％的TiO2。本发明专利技术的脱氮剂可以进入钢水吸附钢水中的氮含量，吸附氮后的渣进入钢包渣，从而完成钢水脱氮。采用本发明专利技术脱氮剂能有效降低钢水中氮含量，脱氮率达到50％以上。

【技术实现步骤摘要】
一种脱氮剂及其制备方法和RH脱氮的方法
本专利技术涉及一种脱氮剂以及该脱氮剂的制备方法，本专利技术还涉及一种RH脱氮的方法。
技术介绍
由于钢水的RH处理在均匀钢水、脱气、脱碳方面具有的广泛优势，多数厂家均选用RH生产极低碳钢和极低氢钢。在一般钢种中，氮做为有害元素必须加以控制，大多数钢种要求氮含量越低越好。因此，也要求RH对精炼后的钢水进行脱氮处理。例如，对于齿轮钢20CrMnTi，要求RH精炼后钢中的氮含量低于70ppm，且越低越好，而一般RH精炼前钢水中的氮含量大于100ppm。CN102703647A公开了一种提高沸腾钢脱氮效率的方法，该方法要求在转炉出钢过程中及RH处理周期内，严禁加入任何含铝原材料以及脱氧剂；提升气体流量控制在1-6min为100-120Nm3/h，7min后140-160Nm3/h；钢水中过剩氧值不小于450ppm；深真空时间不小于12min；钢水镇静后净循环时间不小于5min。该专利技术的方法可以使钢中的氮含量得到有效控制，从而最大限度地发挥RH炉的脱氮效率，降低钢中氮含量，确保钢种氮含量不超标。CN102251076A公开了一种超低碳不锈钢的RH真空精炼方法，该方法是利用RH真空循环装置独特的真空冶炼原理，在RH真空精炼初期，利用其真空条件先将来料钢水的氮含量降低至目标要求后，在RH精炼工位通过强制脱碳与自由脱碳相结合的脱碳方式，并且在脱氮与脱碳期间，利用不同的真空度及提升气体流量来改变钢水循环流量，以达到快速脱氮及脱碳的目的，最后进行温度及成分的调整，达到超低碳不锈钢炉成分要求。从而能够在现有的生产条件下，实现钢铁企业品种的扩展及满足不锈钢不同市场的需求。由上可见，尽管RH脱气能力较强，但对氮含量的控制主要是采用避免氮气进入钢水的被动措施，致使RH对低氮情况下的脱氮条件要求极其苛刻。因此，亟需开发一种新的RH脱氮方法。
技术实现思路
本专利技术的专利技术人通过研究发现，使具有特定组成的复合渣料进入钢水中，可以吸附钢水中的氮，吸附氮后的渣进入钢包渣，从而完成对钢水的脱氮。这种方法能解决氮难以析出钢液的缺陷，从而可以使用主动措施进行RH脱氮处理，简化RH脱氮的工艺。在此基础上，完成了本专利技术。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种脱氮剂，该脱氮剂含有36-45重量％的CaO、12-35重量％的SiO2、3-10重量％的MgO、5-25重量％的Al2O3和10-30重量％的TiO2。根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种脱氮剂的制备方法，该方法包括：将脱氮剂原料混合均匀并压制成型；所述脱氮剂原料含有高炉渣、CaO、粘结剂和任选的SiO2；其中，所述脱氮剂原料的用量使得所述脱氮剂含有36-45重量％的CaO、12-35重量％的SiO2、3-10重量％的MgO、5-25重量％的Al2O3和10-30重量％的TiO2。根据本专利技术的第三个方面，本专利技术提供了由上述方法制得的脱氮剂。根据本专利技术的第四个方面，本专利技术还提供了一种RH脱氮的方法，该方法包括：在对钢水的RH合金化完成后，加入本专利技术的脱氮剂，所述脱氮剂的加入量为3-12千克/吨钢。本专利技术的脱氮剂可以用于RH处理中，该脱氮剂可以吸附钢水中的氮，因此，简化了现有技术中的RH脱氮工艺。另外，在RH处理中使用本专利技术的脱氮剂可以使钢水的脱氮率达到50％以上。本专利技术的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。具体实施方式以下对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。根据本专利技术的第一个方面，本专利技术提供了一种脱氮剂，该脱氮剂含有36-45重量％的CaO、12-35重量％的SiO2、3-10重量％的MgO、5-25重量％的Al2O3和10-30重量％的TiO2。本专利技术中，脱氮剂中的TiO2起到脱除氮的作用，所述脱氮剂中的CaO、SiO2、MgO和Al2O3的含量处于上述范围内时能使脱氮剂的熔点降低到钢水的温度以下，使TiO2熔解从而起到脱除氮的目的。本专利技术的脱氮剂优选为球形。所述脱氮剂的大小可以根据RH精炼炉的进料仓口的大小决定，一般情况下，所述进料仓口不大于25毫米。为了能使脱氮剂通过进料仓口进入到所述RH精炼炉中，并保证不会被真空泵抽走，所述脱氮剂的粒径优选为10-20毫米。一般地，球形冶金辅料是通过粘合剂将原料粘合并压制成型的。因此，本专利技术的脱氮剂为球形时，所述脱氮剂还含有粘结剂。所述粘结剂可以为本领域常规的选择，一般地，所述粘接剂可以为硅酸钠、氯化镁、硅胶、粘土、酚醛树脂、聚乙烯醇和丁苯橡胶中的至少一种。优选地，所述粘结剂为硅酸钠，这样可进一步防止所述脱氮剂掉渣。在所述脱氮剂中，硅酸钠的含量可以为1-15重量％。本专利技术中，为了充分利用高炉渣，实现变废为宝，另外为了简化工艺，优选情况下，至少部分所述CaO、SiO2、MgO、Al2O3和TiO2以高炉渣的形式存在。所述高炉渣可以是现有的各种高炉渣，优选地，所述高炉渣含有25-30重量％的CaO、25-30重量％的SiO2、5-10重量％的MgO、10-20重量％的Al2O3和20-25重量％的TiO2。上述高炉渣可以为以钒钛磁铁矿为原料采用高炉冶炼得到的高炉渣。根据本专利技术的一种优选实施方式，以所述脱氮剂的总重量为基准，所述高炉渣的含量为70-80重量％，CaO的含量为15-20重量％，SiO2的含量为0-10重量％，硅酸钠的含量为1-15重量％，进一步优选为4-12重量％。本专利技术中，当同时出现高炉渣和SiO2时，SiO2为外加的SiO2，而非高炉渣所含的SiO2，这部分SiO2例如可以为石英；同样地，当同时出现高炉渣和CaO时，CaO也为外加的CaO，而非高炉渣所含的CaO，这部分CaO例如可以为生石灰。本专利技术中，所述脱氮剂中各组分的含量可以根据制备所述脱氮剂时各组分的使用量得到。根据本专利技术的第二个方面，本专利技术提供了一种脱氮剂的制备方法，该方法包括：将脱氮剂原料混合均匀并压制成型；所述脱氮剂原料含有高炉渣、CaO、粘结剂和任选的SiO2；其中，所述脱氮剂原料的用量使得所述脱氮剂含有36-45重量％的CaO、12-35重量％的SiO2、3-10重量％的MgO、5-25重量％的Al2O3和10-30重量％的TiO2。所述粘结剂和高炉渣如上所述，在此不再赘述。根据本专利技术的方法，优选将所述脱氮剂原料混合并压制成粒径为10-20毫米的球形。本专利技术中，在制备所述脱氮剂时，优选使用的粘结剂硅酸钠可以直接与高炉渣和任选的CaO与SiO2混合，再加入水制成待压制成型的浆料。所述硅酸钠也可以以水溶液的形式同其他原料混合。从进一步简化制备工艺的角度出发，所述硅酸钠以水溶液的形式加入(即，所述粘结剂为硅酸钠水溶液)。所述硅酸钠水溶液中硅酸钠的浓度可以为30-40重量％。根据本专利技术的一种优选实施方式，以所述脱氮剂原料的总重量为基准，所述高炉渣的用70-80重量％，CaO的用量为15-20重量％，SiO2的用量为0-10重量％，硅酸钠的用量为1-15重量％，进一步优选为4-12重量％。这样可以在进一步提高RH脱氮效果的同时又可以保证钢水的质量。优选情况下，所述高炉渣、CaO和SiO2的粒径均为1-3毫米，这样便于混合，同时使形成的脱氮剂具本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种脱氮剂，其特征在于：所述脱氮剂含有36‑45重量％的CaO、12‑35重量％的SiO2、3‑10重量％的MgO、5‑25重量％的Al2O3和10‑30重量％的TiO2。

【技术特征摘要】
1.一种RH脱氮的方法，该方法包括：在对钢水的RH合金化完成后，加入脱氮剂，所述脱氮剂的加入量为3-12千克/吨钢，所述脱氮剂分两次加入，第一次加入和第二次加入的脱氮剂的质量比为1:0.5-2，两次加入的时间间隔为1-4分钟；所述脱氮剂含有36-45重量％的CaO、12-35重量％的SiO2、3-10重量％的MgO、5-25重量％的Al2O3和10-30重量％的TiO2；所述脱氮剂为球形且粒径为10-20毫米；至少部分所述CaO、SiO2、MgO、Al2O3和TiO2以高炉渣的形式存在，所述高炉渣为以钒钛磁铁矿为原料采用高炉冶炼得到的高炉渣；所述脱氮剂还含有1-15重量％的硅酸钠；所述高炉渣含有25-30重量％的CaO、25-30重量％的SiO2、5-10重量％的MgO、10-20重量％的Al2O3和20-25重量％的TiO2；以所述脱氮剂的总重量为基准，所述高...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈亮，陈天明，郭华，李扬洲，李红光，杨森祥，寄海明，冯远超，郭奠荣，李平凡，
申请(专利权)人：攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51