一种炼钢用助熔剂及助熔方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及炼钢领域,尤其是一种炼钢用助熔剂及助熔方法。
【背景技术】
[0002] 炼钢的过程是炼渣的过程。造好渣是炼钢工艺中重要环节,如转炉炼钢炉渣的理 化性质及渣量,关系到钢中杂质的去除、金属中上浮非金属夹杂物的吸收以及喷溅大小和 金属的收得率。石灰是常用的造渣材料,冶炼过程中CaO易与SiO 2反应生成高熔点的C2S (2050°C),会造成炉渣粘稠,影响了成渣速度和出现"反干"现象,导致氧枪粘钢、金属喷溅、 炉渣脱夹杂能力下降等一系列问题。因此,炼钢同时需同时进行化渣,使渣尽快具有适当的 碱度、氧化性和流动性,以使钢铁冶炼尽快进行。 现有助熔剂一般为萤石、氧化铁或纯铁。萤石中的氟会严重侵蚀转炉的炉衬,导致转炉 寿命降低、污染空气、增加钢铁料消耗量;另外,近年来受萤石资源短缺的影响,萤石价格波 动大,品位较高的萤石价格更是成倍地增长,大大增加了炼钢企业的生产成本。氧化铁或纯 铁对炉衬的侵蚀较重,而且不能够实现脱磷和脱硫。
【发明内容】
[0003] 发明目的:本发明的一个目的是提供一种炼钢用助熔剂,以解决上述问题,本发明 的另一个目的是提供一种助熔方法。
[0004] 技术方案:一种炼钢用助熔剂,由以下重量份数的组分组成:Al2O3 50-55, SiO2 10-15 ,MgCl2 6-10, CaO,20-25, Na2O 3-5,Mn 1-2, K2O 3-5, TiO2 3-6, Re 或 ReO 6-10。
[0005] 优选地,由以下重量份数的组分组成:Al2O3 50-52, SiO2 10-12,MgCl2 6-8, CaO, 20-22,Na20 3-5,Mnl-2,K20 3-4,Ti02 3-6,Re*Re0 6-8。
[0006] 优选地,所述RE是指稀土铺Ce、Pr或含有至少Ce、Pr中的一种的混合稀土,在混 合稀土中Ce、Pr的含量不少于60%。
[0007] 采用上述炼钢用助熔剂进行助熔的方法,包括如下步骤: 51、 按照重量比例称取各组分; 52、 过磨制机械成粉末,各粉末的平均粒径为30-50微米; 53、 将上述粉末在混料机内进行混料30-50分钟; 54、 在模具内通过300-350MPa压力压制35-45秒成坯体; 55、 将所述坯体装入助熔单元中,在剩余空间中充入氩气并密封; 56、 将所述助熔单元中安装在助熔罐中,在剩余空间中充入氩气并密封; 57、 将助熔罐分批加入炉内,在降氧枪开始吹氧的同时加入规定量1/3-1/2的助熔剂, 在吹炼中期加入余下的助熔剂; 所述助熔单元包括具有中空容纳部的主体及与主体螺接的盖体,所述主体的端部为圆 锥体,所述盖体上设有连接杆,连接杆的端部设有弹扣件; 所述助熔罐包括具有容纳腔的罐体及密封盖,所述罐体内部设有安装杆,沿所述安装 杆的周向设置与所述连接杆配合的凹槽;所述凹槽内具有沿周向的发条和沿轴向设置的弹 簧。
[0008] 在进一步的实施例中,所述助熔罐具有多层容纳腔,内层容纳腔的表面设有凹槽。
[0009] 在进一步的实施例中,各容纳腔侧壁的厚度不同,位于不同容纳腔中的助熔单元 的侧壁的厚度不同。
[0010] 在进一步的实施例中,罐体或助熔单元上设有多个喷气点,所述喷气点处的厚度 比其周围薄。
[0011] 有益效果:本发明具有的优点包括:各助熔剂安全环保,降低了环境污染程度;降 低了 CaO含量,减少灰尘,同时选用助剂提高组合物的助熔效果,使其不会因 CaO的含量的 减少而降低助熔效果,通过MgCl2使灰尘凝聚成团,减少飞尘;本发明的反应性好,熔点低, 易流动和铺展;Na 2O等助剂能使本发明的熔化温度降低;除助熔作用外,本发明还具有一定 的脱磷和脱硫功能。本发明的方法具有实施方便、助熔效果好的优点。
【附图说明】
[0012] 图1是本发明实施例一的结构示意图; 图2是本发明实施例二的结构示意图。
【具体实施方式】
[0013] 结合图1和图2说明本发明及其原理。
[0014] 实施例1 一种炼钢用助熔剂,由以下重量份数的组分组成:Al2O3 50, SiO2 15, MgCl2 6, CaO, 25, 似20 3,]^1,1(20 5,1102 3,1^或1^0 10。所述1?是指稀土铈06、?1'或含有至少06、?1'中 的一种的混合稀土,在混合稀土中Ce、Pr的含量不少于60%。
[0015] 采用上述炼钢用助熔剂进行助熔的方法,包括如下步骤: 51、 按照重量比例称取各组分; 52、 过磨制机械成粉末,各粉末的平均粒径为50微米; 53、 将上述粉末在混料机内进行混料30分钟; 54、 在模具内通过330MPa压力压制40秒成坯体; 55、 将所述坯体装入助熔单元中,在剩余空间中充入氩气并密封; 56、 将所述助熔单元中安装在助熔罐中,在剩余空间中充入氩气并密封; 57、 将助熔罐分批加入炉内,在降氧枪开始吹氧的同时加入规定量1/3-1/2的助熔剂, 在吹炼中期加入余下的助熔剂; 所述助熔单元包括具有中空容纳部的主体2及与主体螺接的盖体,所述主体的端部为 圆锥体21,盖体上设有连接杆4,连接杆的端部设有弹扣件22 ;所述助熔罐包括具有容纳腔 1的罐体及密封盖(未示出),所述罐体内部设有安装杆11,沿所述安装杆的周向设置与所述 连接杆配合的凹槽5 ;所述凹槽内具有沿周向的发条和沿轴向设置的弹簧(未示出)。所述 罐体或助熔单元上设有多个喷气点,所述喷气点处的厚度比其周围薄。
[0016] 当助熔罐体放入钢包中时,铁制或钢制的罐体会熔化,从而漏出助熔单元,由于发 条和压缩弹簧的作用,该单元会被弹射出去,同时发生旋转,从而保证其能够在钢液中运动 一段距离,多个单元被弹射到不同的地方,从而能够助熔组合物能够快速分散到各处。在 设有喷气点的实施例中,在喷射助熔剂前和过程中,会同时喷射氩气,形成气泡,在气泡上 浮时,引起钢水的搅动,增加助熔剂和钢水或杂质碰撞的机会,并将反应后的杂质带到液面 上,从而提1?助溶效率。
[0017] 实施例2 一种炼钢用助熔剂,由以下重量份数的组分组成:Al2O3 52, SiO2 10 ,MgCl2 8, CaO, 22,Na2O 5,Mn 2, K2O 3,TiO2 6, Re 或 ReO 8。所述 RE 是指稀土铈 Ce、Pr 或含有至少 Ce、 Pr中的一种的混合稀土,在混合稀土中Ce、Pr的含量不少于60%。
[0018] 采用上述炼钢用助熔剂进行助熔的方法,包括如下步骤: 51、 按照重量比例称取各组分; 52、 过磨制机械成粉末,各粉末的平均粒径为30微米; 53、 将上述粉末在混料机内进行混料45分钟; 54、 在模具内通过300MPa压力压制45秒成坯体; 55、 将所述坯体装入助熔单元中,在剩余空间中充入氩气并密封; 56、 将所述助熔单元中安装在助熔罐中,在剩余空间中充入氩气并密封; 57、 将助熔罐分批加入炉内,在降氧枪开始吹氧的同时加入规定量1/3-1/2的助熔剂, 在吹炼中期加入余下的助熔剂; 所述助熔单元包括具有中空容纳部的主体及与主体螺接的盖体,所述主体的端部为圆 锥体,所述盖体上设有连接杆,连接杆的端部设有弹扣件; 所述助熔罐包括具有容纳腔1、3的罐体及密封盖,所述罐体内部设有安装杆11,沿所 述安装杆的周向设置与所述连接杆配合的凹槽5;所述凹槽内具有沿周向的发条和沿轴向 设置的弹簧(未示出)。所述助熔罐具有多层容纳腔,内层容纳腔的表面12设有凹槽。各容 纳腔侧壁的厚度不同,位于不同容纳腔中的助熔单元2、13的侧壁的厚度不同。所述罐体或 助熔单元上设有多个喷气点,所述喷气点处的厚度比其周围薄。
[0019] 当助熔罐体放入钢包中时,铁制或钢制的罐体会熔化,从而漏出助熔单元,由于发 条和压缩弹簧的作用,该单元会被弹射出去,同时发生旋转,从而保证其能够在钢液中运动 一段距离,多个单元被弹射到不同的地方,从而能够助熔组合物能够快速分散到各处形成 多个除杂源,加快除杂速度。
[0020] 当具有多个容纳腔时,不同容纳腔内的单元的弹射时间不同,能够形成阶梯性的 除杂过程,提高除杂质量。在进一步的实施例中,不同容纳腔内的除杂单元所装的组合物的 组成不同,在不同时间采用不同除杂组合物来除杂的协同过程。
[0021] 在设有喷气点的实施例中,在喷射助熔剂前和过程中,会同时喷射氩气,形成气 泡,在气泡上浮时,引起钢水的搅动,增加助熔剂和钢水或杂质碰撞的机会,并将反应后的 杂质带到液面上,从而提高助熔效率。
[0022] 实施例3 一种炼钢用助熔剂,由以下重量份数的组分组成:Al2O3 55, SiO2 12,MgCl27,CaO, 20,似20 4,]?111.2,1(20 4,1102 4,1^或1^0 6。所述1?是指稀土铈06、?1'或含有至少〇6、 Pr中的一种的混合稀土,在混合稀土中Ce、Pr的含量不少于60%。
[0023] 采用上述炼钢用助熔剂进行助熔的方法,包括如下步骤: 51、 按照重量比例称取各组分; 52、 过磨制机械成粉末,各粉末的平均粒径为45微米; 53、 将上述粉末在混料机内进行混料35分钟; 54、 在模具内通过350MPa压力压制35秒成坯体; 55、 将所述坯体装入助熔单元中,在剩余空间中充入氩气并密封; 56、 将所述助熔单元中安装在助熔罐中,在剩余空间中充入氩气并密封; 57、 将助熔罐分批加入炉内,在降氧枪开始吹氧的同时加入规定量1/3-1/2的助熔剂, 在吹炼中期加入余下的助熔剂; 所述助熔单元包括具有中空容纳部的主体及与主体螺接的盖体,所述主体的端部为圆 锥体,所述盖体上设有连接杆,连接杆的端部设有弹扣件; 所述助熔罐包括具有容纳腔的罐体及密封盖,所述罐体内部设有安装杆,沿所述安装 杆的周向设置与所述连接杆配合的凹槽
;所述凹槽内具有沿周向的发条和沿轴向设置的弹 簧。
[0024] 所述罐体或助熔单元上设有多个喷气点,所述喷气点处的厚度比其周围薄。
[0025] 在设有喷气点的实施例中,在喷射助熔剂前和过程中,会同时喷射氩气,形成气 泡,在气泡上浮时,引起钢水的搅动,增加助熔剂和钢水或杂质碰撞的机会,并将反应后的 杂质带到液面上,从而提高助熔效率。
[0026] 实施例4 一种炼钢用助熔剂,由以下重量份数的组分组成:Al2O3 51,Si0211,MgCl29,Ca0,23, Na2O 3. 5,Mn 1. 6, K2O 3. 5, Ti025, Re 或 ReO 8。所述 RE 是指稀土铈 Ce、Pr 或含有至少 Ce、Pr中的一种的混合稀土,在混合稀土中Ce、Pr的含量不少于60%。
[0027] 采用上述炼钢用助熔剂进行助熔的方法,包括如下步骤: 51、 按照重量比例称取各组分; 52、 过磨制机械成粉末,各粉末的平均粒径为35微米; 53、 将上述粉末在混料机内进行混料40分钟; 54、 在模具内通过340MPa压力压制38秒成坯体; 55、 将所述坯体装入助熔单元中,在剩余空间中充入氩气并密封; 56、 将所述助熔单元中安装在助熔罐中,在剩余空间中充入氩气并密封; 57、 将助熔罐分批加入炉内,在降氧枪开始吹氧的同时加入规定量1/3-1/2的助熔剂, 在吹炼中期加入余下的助熔剂; 所述助熔单元包括具有中空容纳部的主体及与主体螺接的盖体,所述主体的端部为圆 锥体,所述盖体上设有连接杆,连接杆的端部设有弹扣件; 所述助熔罐包括具有容纳腔的罐体及密封盖,所述罐体内部设有安装杆,沿所述安装 杆的周向设置与所述连接杆配合的凹槽;所述凹槽内具有沿周向的发条和沿轴向设置的弹 簧。所述助熔罐具有多层容纳腔,内层容纳腔的表面设有凹槽。各容纳腔侧壁的厚度不同, 位于不同容纳腔中的助熔单元的侧壁的厚度不同。所述罐体或助熔单元上设有多个喷气 点,所述喷气点处的厚度比其周围薄。
[0028] 在设有喷气点的实施例中,在喷射助熔剂前和过程中,会同时喷射氩气,形成气 泡,在气泡上浮时,引起钢水的搅动,增加助熔剂和钢水或杂质碰撞的机会,并将反应后的 杂质带到液面上,从而提高助熔效率。
[0029] 实施例5 一种炼钢用助熔剂,由以下重量份数的组分组成:Al2O3 54, SiO2 14,MgCl210,CaO, 24, Na2O 4. 5,Mn 1. 5, K2O 4. 5, TiO2 4. 5, Re 或 Re07。所述 RE 是指稀土铈 Ce、Pr 或含有 至少Ce、Pr中的一种的混合稀土,在混合稀土中Ce、Pr的含量不少于60%。
[0030] 采用上述炼钢用助熔剂进行助熔的方法,包括如下步骤: 51、 按照重量比例称取各组分; 52、 过磨制机械成粉末,各粉末的平均粒径为40微米; 53、 将上述粉末在混料机内进行混料38分钟; 54、 在模具内通过320MPa压力压制37秒成坯体; 55、 将所述坯体装入助熔单元中,在剩余空间中充入氩气并密封; 56、 将所述助熔单元中安装在助熔罐中,在剩余空间中充入氩气并密封; 57、 将助熔罐分批加入炉内,在降氧枪开始吹氧的同时加入规定量1/3-1/2的助熔剂, 在吹炼中期加入余下的助熔剂; 所述助熔单元包括具有中空容纳部的主体及与主体螺接的盖体,所述主体的端部为圆 锥体,所述盖体上设有连接杆,连接杆的端部设有弹扣件; 所述助熔罐包括具有容纳腔的罐体及密封盖,所述罐体内部设有安装杆,沿所述安装 杆的周向设置与所述连接杆配合的凹槽;所述凹槽内具有沿周向的发条和沿轴向设置的弹 簧。
[0031] 所述罐体或助熔单元上设有多个喷气点,所述喷气点处的厚度比其周围薄。
[0032] 在设有喷气点的实施例中,在喷射助熔剂前和过程中,会同时喷射氩气,形成气 泡,在气泡上浮时,引起钢水的搅动,增加助熔剂和钢水或杂质碰撞的机会,并将反应后的 杂质带到液面上,从而提高助熔效率。
[0033] 实施例6 一种炼钢用助熔剂,由以下重量份数的组分组成:Al2O3 53, SiO2 13 ,MgCl2 8, CaO, 21,Na20 3,Mn L 8, K2O 4, TiO2 3. 5, Re 或 ReO 7.5。所述 RE 是指稀土铈 Ce、Pr 或含有至 少Ce、Pr中的一种的混合稀土,在混合稀土中Ce、Pr的含量不少于60%。
[0034] 采用上述炼钢用助熔剂进行助熔的方法,包括如下步骤: 51、 按照重量比例称取各组分; 52、 过磨制机械成粉末,各粉末的平均粒径为45微米; 53、 将上述粉末在混料机内进行混料42分钟; 54、 在模具内通过310MPa压力压制40秒成坯体; 55、 将所述坯体装入助熔单元中,在剩余空间中充入氩气并密封; 56、 将所述助熔单元中安装在助熔罐中,在剩余空间中充入氩气并密封; 57、 将助熔罐分批加入炉内,在降氧枪开始吹氧的同时加入规定量1/3-1/2的助熔剂, 在吹炼中期加入余下的助熔剂; 所述助熔单元包括具有中空容纳部的主体及与主体螺接的盖体,所述主体的端部为圆 锥体,所述盖体上设有连接杆,连接杆的端部设有弹扣件; 所述助熔罐包括具有容纳腔的罐体及密封盖,所述罐体内部设有安装杆,沿所述安装 杆的周向设置与所述连接杆配合的凹槽;所述凹槽内具有沿周向的发条和沿轴向设置的弹 簧。所述助熔罐具有多层容纳腔,内层容纳腔的表面设有凹槽。各容纳腔侧壁的厚度不同, 位于不同容纳腔中的助熔单元的侧壁的厚度不同。所述罐体或助熔单元上设有多个喷气 点,所述喷气点处的厚度比其周围薄。
[0035] 在设有喷气点的实施例中,在喷射助熔剂前和过程中,会同时喷射氩气,形成气 泡,在气泡上浮时,引起钢水的搅动,增加助熔剂和钢水或杂质碰撞的机会,并将反应后的 杂质带到液面上,从而提高助熔效率。
[0036] 将上述实施例应用到生产实际中,实验结果如表1所示。
[0037] 表 1
从表可知,本发明的方法整体上远远优于常规技术。
[0038] 以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实 施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种等 同变换,这些等同变换均属于本发明的保护范围。
[0039] 另外需要说明的是,在上述【具体实施方式】中所描述的各个具体技术特征,在不矛 盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可 能的组合方式不再另行说明。
[0040] 此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本 发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
【主权项】
1. 一种炼钢用助熔剂,其特征在于,由以下重量份数的组分组成:Al2O3 50-55,SiO2 10-15 ,MgCl2 6-10,CaO,20-25,Na20 3-5,Mn1-2,K20 3-5,TiO2 3-6,Re或ReO6-10。2. 如权利要求1所述的炼钢用助熔剂,其特征在于,其特征在于,Al2O3 50-52,SiO2 10-12 ,MgCl2 6-8,CaO,20-22,Na2O3-5,Mn1-2,K2O3-4,TiO2 3-6,Re或ReO6-8。3. 如权利要求1所述的炼钢用助熔剂,其特征在于,所述RE是指稀土铈Ce、Pr或含有 至少Ce、Pr中的一种的混合稀土,在混合稀土中Ce、Pr的含量不少于60%。4. 采用权利要求1所述的炼钢用助熔剂进行助熔的方法,其特征在于,包括如下步骤: 51、 按照重量比例称取各组分; 52、 过磨制机械成粉末,各粉末的平均粒径为30-50微米; 53、 将上述粉末在混料机内进行混料30-50分钟; 54、 在模具内通过300-350MPa压力压制35-45秒成坯体; 55、 将所述坯体装入助熔单元中,在剩余空间中充入氩气并密封; 56、 将所述助熔单元中安装在助熔罐中,在剩余空间中充入氩气并密封; 57、 将助熔罐分批加入炉内,在降氧枪开始吹氧的同时加入规定量1/3-1/2的助熔剂, 在吹炼中期加入余下的助熔剂; 所述助熔单元包括具有中空容纳部的主体及与主体螺接的盖体,所述主体的端部为圆 锥体,所述盖体上设有连接杆,连接杆的端部设有弹扣件; 所述助熔罐包括具有容纳腔的罐体及密封盖,所述罐体内部设有安装杆,沿所述安装 杆的周向设置与所述连接杆配合的凹槽;所述凹槽内具有沿周向的发条和沿轴向设置的弹 簧。5. 如权利要求4所述的助熔方法,其特征在于,所述助熔罐具有多层容纳腔,内层容纳 腔的表面设有凹槽。6. 如权利要求5所述的助熔方法,其特征在于,各容纳腔侧壁的厚度不同,位于不同容 纳腔中的助熔单元的侧壁的厚度不同。7. 如权利要求4所述的助熔方法,其特征在于,所述罐体或助熔单元上设有多个喷气 点,所述喷气点处的厚度比其周围薄。
【专利摘要】本发明公开了一种炼钢用助熔剂及助熔方法,所述炼钢用助熔剂由以下重量份数的组分组成:Al2O3 50-55,SiO210-15,MgCl26-10,CaO,20-25,Na2O3-5,Mn1-2,K2O3-5,TiO23-6,Re或ReO6-10。本发明具有的优点包括:各助熔剂安全环保,降低了环境污染程度;降低了CaO含量,减少灰尘,同时选用助剂提高组合物的助熔效果,使其不会因CaO的含量的减少而降低助熔效果,通过MgCl2使灰尘凝聚成团,减少飞尘;本发明的反应性好,熔点低,易流动和铺展;Na2O等助剂能使本发明的熔化温度降低。
【IPC分类】C21C7/076
【公开号】CN104894337
【申请号】CN201410081181
【发明人】朱小坤, 徐辉霞, 程兴磊
【申请人】江苏天工工具有限公司
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2014年3月7日