一种无氟无钠的钢包覆盖剂制造技术

本发明专利技术涉及钢冶炼及钢包冶金技术领域，特别涉及一种无氟无钠的钢包覆盖剂。本发明专利技术的目的是：发明专利技术一种无氟无钠型的钢包覆盖剂，该覆盖剂具备强碱性、还原性、吸收夹杂能力强、铺展性及保温性能优良的特征，解决目前CaO系钢包覆盖剂存在的熔点高、熔速慢、脱硫能力低、覆盖剂使用效果差的问题，并克服覆盖剂使用氧化钠、氟化钙等造成的污染危害问题。其特征在于该覆盖剂由下述组分按重量百分比配制：锂辉石40-80%，石灰10-40%，镁砂2-15%，炭黑1-10%。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及钢冶炼及钢包冶金
，特别涉及一种无氟无钠的钢包覆盖剂。
技术介绍
最初的钢包覆盖剂以碳化稻壳类材料为主，主要起到防止钢液氧化和保温的功能，炭化稻壳的主要成分是固定碳和二氧化硅，属酸性材料，有时二氧化硅的含量达60%以上，容易造成钢水在钢包内的回磷、回硫或增氧，在钢水质量要求较高时具有局限性；特别是随着对钢质量要求的提高，人们对中间包覆盖剂的冶金作用也愈来愈重视，炭化稻壳之类的单一型覆盖剂已经不能满足高清洁度钢水的需求，进而开始采用人工合成的复合型覆盖剂；目前的复合型覆盖剂按照化学成分主要分为酸性覆盖剂和碱性覆盖剂，酸性覆盖剂的化学成分范围CaO 5-15%, SiO2 30-50%，Al2O3 10-20%，C 1-25%, Na2O 1-10%, CaF2 2-8%,碱度小于0.6 ;而碱性覆盖剂的成分范围Ca0+Mg0 40-60%, SiO2 10-25%, Al2O3 5-20%, C1-25%，Na2O 1-10%, CaF2 2_8%，碱度大于I. O ;不管是酸性覆盖剂还是碱性覆盖剂，除具有 保温、隔离钢水和空气的功能外，还应具有一定的脱硫、吸渣、回磷控制等冶金功能，但该类覆盖剂由于大量采用CaO，其熔点较高，需要配入较多量的Si02、Al203、Na20、CaF2等促进CaO熔解、降低覆盖剂熔点的组元，SiO2降低了覆盖剂的碱度，不利于后续钢包精炼时造高碱度渣的脱硫，对碱性钢包包衬也具有较重的侵蚀，同时降低了覆盖剂的吸渣、吸夹杂能力；最重要的不足是这类覆盖剂含有易挥发和分解的Na20、CaF2等助熔组分，在高温下分解产生的钠、氧化钠蒸汽和含氟气体对钢包及精炼设备产生严重侵蚀，也会污染环境和影响操作人员的健康，因此需要一种无氟无钠的钢包覆盖剂。综上所述，目前的钢包覆盖剂主要以CaO为基体，配入较多量的Na20、CaF2等促进CaO熔解、降低覆盖剂熔点的组元，造成碱危害和氟污染，加入的其它助熔调渣组分如Si02、Al2O3等，降低了覆盖剂碱度，影响脱硫和覆盖剂吸渣能力，特别是钙铝、钙硅和钙铝硅类覆盖剂在脱硫、吸渣、去夹杂、铺展性及保温效果等方面难以满足要求，因此，开发一种无氟、无钠，且具有强碱性、还原性、吸渣能力强和低熔点等有益效果的钢包覆盖剂具有重要应用价值。
技术实现思路
本专利技术的目的是专利技术一种无氟无钠型的钢包覆盖剂，该覆盖剂具备强碱性、还原性、吸收夹杂能力强、铺展性及保温性能优良的特征，解决目前CaO系钢包覆盖剂存在的熔点高、熔速慢、脱硫能力低、覆盖剂使用效果差的问题，并克服覆盖剂使用氧化钠、氟化钙等造成的污染危害问题。实现本专利技术的技术方案是 专利技术一种无氟无钠的钢包覆盖剂，其特征在于该覆盖剂由下述组分按重量百分比配制锂辉石40-80%，石灰10-40%，镁砂2-15%，炭黑1_10% ;本专利技术的覆盖剂的制备方法如下将锂辉石、石灰、镁砂按重量份数称量配料，混匀后在1300-140(TC下预熔，熔化后冷却，可以采用自然冷却或风冷后破碎，然后制成细粉，按重量份数配入炭黑后混匀磨细至200目(粒度小于O. 074mm),制浆后用低压喷雾造粒塔干燥成形制成空心颗粒覆盖剂；本专利技术的钢包覆盖剂的加入量为每包钢水40-80公斤，可以用在转炉出钢后投入钢包做覆盖齐U，也可以在钢包精炼后做待浇或浇注状态时的钢包覆盖剂。为保证本专利技术的效果，所采用的原料的条件要求如下 I)所用锂辉石的特征在于锂辉石的成分以质量百分含量计算为100%，要求7. 0%>Li20>3. 0%，25%>Al203>15%，77%>Si02>64%，包括 Na20、K20、Mn0、Ti02、S 和 P2O5 在内的杂质质量分数<1%, P2O5和S为纯有害杂质，Ρ205〈0· 15%，S〈0. 15%。2)所用石灰的特征在于石灰的成份以质量百分含量计算为100%，要求100% >CaO彡90. 0%, 5% ^ MgO > 0,2. 5%彡SiO2彡O,杂质中S、P、SiO2的含量越低越好。 3)所用镁砂的特征在于镁砂的成份以质量百分含量计算，要求MgO ^ 85%，杂质中S、P、SiO2杂质的含量越低越好。4)所用炭黑的特征在于炭黑的成份以质量百分含量计算，要求固定碳>90%，灰分、杂质、水分三者的总和小于10%。本专利技术中各主要原料的主要作用和配加比例确定根据如下 I)锂辉石锂辉石中的三大组元Li2O,Al2O3, SiO2都是钢包覆盖剂的主要组分，均能降低CaO系、硅酸钙系覆盖剂的熔点，特别是Li2O,不仅有比Na20、K20等碱金属氧化物和CaF2等氟化物具有更强的降低CaO系、硅酸盐系熔点的作用，Li2O的高温稳定性是碱金属氧化物中最好的，其分解和气化温度都高于钢水温度，可以保证覆盖剂性能的稳定性和使用效果，又避免了采用Na20、K2O等碱金属氧化物和CaF2等氟化物带来的碱污染和氟污染；另外,锂辉石中的Li2O具有目前已知氧化物中最强的脱磷、脱硫能力，因此可以提高钢包精炼的脱硫效果和实现钢液回磷、回硫控制；另外，锂辉石中Li2O, SiO2能与钢液铝脱氧产物Al2O3结合成低熔点的复杂氧化物，提高钢包覆盖剂吸收脱氧产物的能力，有利于保证吸渣能力和夹杂物去除能力；本专利技术以锂辉石作为覆盖剂的主要组元，锂辉石的配加比例依据锂辉石中的Li2O含量确定，使覆盖剂中的Li2O含量控制在2-5%的范围内，根据目前锂辉石精矿中Li2O含量在3%-7%范围内，因此，确定本专利技术的覆盖剂中锂辉石的配加量控制在40-80%范围内。2)石灰石灰的主要组分是CaO，本专利技术中加入石灰的主要目的是调整渣的碱度、提高脱硫能力和保证覆盖剂的吸渣(吸收Al2O3)效果，石灰的加入量对渣的碱度(CaO/SiO2)和钙铝比(CaO/ Al2O3)有重要影响，本专利技术中石灰的加入量应首先根据锂辉石的加入量和锂辉石中SiO2和Al2O3的含量确定，石灰的加入量在10-40%的范围内。3)镁砂覆盖剂中镁砂提供的MgO具有调整覆盖剂熔点和粘度的作用，特别是MgO具有保护钢包包衬不被渣侵蚀和熔蚀的作用，减少因包衬侵蚀剥落而污染钢液，其适宜的添加量在2-15%范围内。4)炭黑本专利技术覆盖剂中炭黑是一种强还原剂，防止钢液被氧化，同时，营造的强还原性气氛有利于钢液脱硫和脱氧，也有利于钢中硫化物和氧化物的去除，适宜的添加量在1-10%的范围内。与现有技术相比本专利技术的主要优点如下 (!)本专利技术以熔化性能稳定的锂辉石为主要基料，锂辉石的熔点在1080-1160°c，对CaO具有很好的助熔作用，所以该覆盖剂不需要加入Na20、K2O, CaF2等助熔成分，消除了传统覆盖剂使用Na20、K2O> CaF2引起的碱污染和氟污染,虽然锂辉石中的Li2O也是碱金属氧化物，但Li2O的分解温度和沸腾温度都高于钢水温度，远比Na20、K2O, CaF2的稳定性好，所以本专利技术的最大优点就是无钠无氟，克服了挥发碱及碱金属氧化物和氟化物的污染危害。(2)本专利技术的覆盖剂熔点低、具有长渣的组成和性能特征，熔化性能稳定，熔铺性好，覆盖保温及防氧化、吸气效果好，与传统覆盖剂相比，熔点变化范围窄，在1180-1280°本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无氟无钠的钢包覆盖剂，其特征在于：该覆盖剂由下述组分按重量百分比配制：锂辉石？40？80%，石灰？10？40%，镁砂2？15%，炭黑？1？10%。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李桂荣，王宏明，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：