一种复合球体形式的钢水净化剂及生产方法技术

一种复合球体形式的钢水净化剂及生产方法，属于炼钢技术领域。钢水净化剂表现形式是一种复合球体，复合球体由球团核和外壳构成，球团核为金属材料，外壳为碳酸盐，所述的球团核主要由硅、锰、铝的合金粉的混合物构成，所述的外壳主要由碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、氧化钙、氧化镁的一种或不超过三种的混合物构成。本发明专利技术的优点在于，配方科学、工艺简单，可对钢液中的夹杂物进行有效去除，降低钢中全氧含量，提高钢材质量，降低冶炼成本。亦可应用于液态有色金属液之净化和精炼。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】，属于炼钢
。钢水净化剂表现形式是一种复合球体，复合球体由球团核和外壳构成，球团核为金属材料，外壳为碳酸盐，所述的球团核主要由硅、锰、铝的合金粉的混合物构成，所述的外壳主要由碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、氧化钙、氧化镁的一种或不超过三种的混合物构成。本专利技术的优点在于，配方科学、工艺简单，可对钢液中的夹杂物进行有效去除，降低钢中全氧含量，提高钢材质量，降低冶炼成本。亦可应用于液态有色金属液之净化和精炼。【专利说明】
本专利技术属于炼钢
，特别是涉及一种复合球体形式的钢水净化剂及生产方 法，适用于钢水之净化和精炼，用于炉外精炼去除细小夹杂物的复合球体及其制法，亦可用 于液态有色金属之净化和精炼。
技术介绍
为满足各行各业对钢材质量越来越高的要求，国内外都在寻找钢材洁净的方法和 钢水净化剂，以进一步提高钢水洁净度。生产纯净钢的关键在于控制夹杂物。对夹杂物进 行质量控制，首要的是控制夹杂物的数量和尺寸。由于钢种不同和冶炼成本限制，对夹杂 物的要求也不尽相同。某些钢产品对氧化物夹杂颗粒尺寸具有很苛刻的要求，如发动机阀 门弹簧钢要求夹杂物尺寸小于15 ym。对高级别的钢种而言，最新对钙处理的研宄表明，如 果能将大尺寸的夹杂物（直径5?50 μ m或更大）都去除掉，小尺寸的夹杂物（直径小于 5 μm)对钢的质量而言是安全的。通常二次精炼的时间较短，LF -般不到60min，RH-般不 到50min，VD -般不到45min。在较短的精炼时间如何将5?50 ym的夹杂物都去除掉成 为问题的关键。 在大规模连续炼钢生产的条件下，仅靠自然上浮去除夹杂物的效率很低。目前采 用渣洗法、气泡法、过滤法和离心分离法等专门手段，来强化夹杂物的去除。过滤法和离心 分离法多停留在实验室阶段，工业应用有限，没有成为主流的选择。工厂普遍采用渣洗法和 气泡法的手段来生产纯净钢。 渣洗法常选用的金属净化剂、脱氧剂、除渣剂等精炼渣系产品，多数依靠钢渣混 冲的强烈湍动能来去除夹杂物。例如，专利技术专利CN98101510. 7公开了在冶金熔炉内 生产含铝预熔渣，可作为钢水净化剂、预脱氧剂或脱硫剂使用。专利技术专利CN02146152. X 公开了用电渣炉生产的成分为CaO、Al2O3、金属Al、Ca、Si、Ba的钢水净化剂。专利技术专利 CN01121537 . 2公开了成分为Al和Mg熔炼成块的净化剂及净化钢液的方法。专利技术专利 CN01130616. 5公开了以硅石、石灰为主要原料并辅以其它辅助材料，投入感应炉经熔化 制得的钢液净化剂。专利技术专利CN01130616. 5公开了在感应电炉内生产的主要成份为 CaSiO3的钢液净化剂。专利技术专利CN200410033193 . 7公开了由石榴石籽粒或石榴石矿粉、 水镁石矿粉、电石、小苏打和草木灰经机械粉碎、搅拌混匀、压制成型、分袋包装而制得的净 化剂。这些专利产品主要在出钢时期加入，靠钢渣的乳化作用去除夹杂物的时间较短，随后 形成覆盖于钢水表面的精炼渣，靠吸附作用吸收上浮的夹杂物。 气泡法一般分为纯吹气法和反应形成气泡法两种类型。纯吹气法获得的氩气泡通 常直径较大，对显微夹杂或超显微夹杂夹杂物的去除效果较差。反应形成气泡法也有一些 专利产品。例如，专利技术专利CN02109267. 2公开了以铝肩、石灰石粉、膨润土粉等为原料 的铝造渣球。专利技术专利CN200710010471.0公开了由铁矾土或铝矾土、碳酸钙、全铁、低 硅助熔剂、工业中的废弃物粉煤灰、矿化剂等原料和燃料焦炭在高炉内生产的钢水净化剂。 专利技术专利CN200710012323. 2公开了铝、碳酸钙矿物质、碳化硅、高岭土、水泥熟料等原 料造粒生产的铝钙质造渣剂。上述这些产品中生成气泡的物质在整个物料中所占的质量比 例偏低，更主要的是促进精炼渣的发泡性能，而不是使产品进入钢水产生微小气泡。以下专 利向着在钢水内部产生微小气泡的方向迈进了一步。专利技术专利CN101319267A公开了一种 用于炉外精炼脱硫、去除细小夹杂物的复合球体及其制法，球团核由低熔点预熔渣粉剂、碳 酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁混合物构成，外壳由氧化钙或氧化镁的一种或两种的混合 物构成。这种复合球体在RH应用取得了不错的效果，如果密度再高一些，去除夹杂物的功 效应该更好。 确定了化学组成后，从专利产品的制作方式出发，可将上述专利产品主要分为单 一球体（或块状，甚至是粉剂）和复合球两大类。 用熔炼法制得的单一球体产品包括CN98101510. 7、CN02146152. X、 CN01121537· 2、CN01130616· 5、CN01130616· 5、CN200710010471· 0 等等， 这些产品多由氧化物在合金熔炼炉中制得，耗费大量电能，环境污染严重，不利于可持 续发展。也有用压球法制得的单一球体，压球法是属于环保的生产方式，符合先进生 产力的发展方向。压球法制得的产品包括CN200410033193. 7、CN02109267. 2、 CN200710012323. 2等等，这些产品主要是由还原物质和发泡剂经过物理碾轧复合而成。 由于还原物质含量较低，生产出的产品往往强度较低，易粉碎被抽入烟气中带走，且密度 小，不易进入钢水发挥作用，冶金效率偏低。专利ZL90102953. X采用α -淀粉与合金粉料混 合，经一般的辊压设备压制成合金粉球。该专利主要成分是还原物质，密度与铁合金相当， 克服了上述缺陷。但属于合金粉料二次利用的单一制球，没有复合脱氧的效果。 复合球的工序相对复杂，报导较少。专利技术专利CN101613800A公开了一种采用两次 成球方式制作的冶金复合球体，用于烧结工序造烧结矿或球团矿，以及转炉的造渣球。该发 明未应用于去除夹杂物，其造球的思路值得借鉴。专利技术专利CN101319267A是在钢水内部产 生微小气泡去除夹杂物的典型例子，但制作出的复合球体比重较轻，影响了复合球体进入 钢水发挥效果的效率。 针对上述现有技术中存在的问题，提出本
技术实现思路
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技术实现思路
本专利技术的目的在于提供，能够综合吹 氩和渣洗的优点，促进大量尺寸5?50 μ m的显微夹杂有效去除。钢水净化剂的实物表现 形式是一种复合球体，进入钢水内爆裂，能同时产生液相和气相的微小粒子，促使夹杂物聚 集长大去除和被气泡碰撞去除，使钢水的洁净度大大提高。效果稳定明显，降低冶炼成本， 并且制备工艺简单，便于使用、操作、运输和储存。 本专利技术的钢水净化剂，其表现形式是一种复合球体，复合球体由球团核和外壳构 成，球团核为金属材料，外壳为碳酸盐，所述的球团核主要由硅、锰、铝的合金粉的混合物构 成，所述的外壳主要由碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、氧化钙、氧化镁的一种或不超过三种的混合 物构成。 所述的球团核由下述原料按重量百分比制备而成：硅铁粉20%?100%、锰铁粉 0?100%、铝肩或铝铁粉20%?100%、粘结剂0· 5%?10%。 最优地，硅铁粉20%?50 %、锰铁粉20%?60 %、铝肩或铝铁粉15 %?40%、粘 结剂1%?8%。 所述的球团核粘结剂为无机粘结剂，或在这些无机粘结剂中加入少量有机物。所 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种复合球体形式的钢水净化剂，其特征在于，其表现形式是一种复合球体，复合球体由球团核和外壳构成，球团核为金属材料，外壳为碳酸盐，所述的球团核包括硅、锰、铝的合金粉的混合物构成，球团核由下述原料按重量百分比制备而成：硅铁粉20％～100％、锰铁粉0～100％、铝屑或铝铁粉20％～100％、粘结剂0.5％～10％；球团核粘结剂为无机粘结剂，或在无机粘结剂中加入少量有机物；外壳包括碳酸钙、碳酸镁、碳酸钠、氧化钙、氧化镁的一种或不超过三种的混合物构成；外壳由下述原料按照重量百分比制成：碳酸钙0～100％、碳酸镁0～100％、碳酸钠0～60％、氧化钙0～100％、氧化镁0～100％、无机粘结剂0.5％～20％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：倪冰，杨勇，刘浏，贺庆，姚同路，孟华栋，赵军普，王乐，
申请(专利权)人：钢铁研究总院，
类型：发明
国别省市：北京;11