技术领域

本发明涉及一种利用炼铝浮渣制造的炼钢用制 剂， 尤其是涉及炼钢用脱 氧剂、 改质剂和调渣剂。 背景技术

在脱氧、 改质、 调渣工艺中， 除了选择设备以外， 最重要的就是选择合 适的脱氧剂、 改质剂、 调渣剂。

经试验， 在现代炼钢脱氧材料中， 各种元素在 1600 °C时的脱氧能力不 同， 由此看出在 1600°C时， 各元素的脱氧能力顺序为 Al、 Ti、 B、 Si、 C、 V、 Cr、 Mn， 而常规的只选用 Al、 Si、 Mn、 Ca等元素用于脱氧， 其余元素均是 用于调整成分。

目前各炼钢企业主要用铝块、 硅铝钡、 硅钙合金、 硅铝合金、 包芯铝线 等材料脱氧、 改质， 虽然这些都是很好的脱氧剂、 改质剂， 但它们价格高， 脱氧后渣稀， 不利于聚渣， 另外在生产各种合金时需要大量的木材做还原 剂， 对木材的消耗很大， 对生态造成很大破坏。

在钢水调渣工艺中， 有采用 CaC ₂ 进行调渣的， 但 CaC^碎时， 在空气 湿度大的情况下， 会产生 C ₂ H ₂ 气体， 易燃， 易爆， 安全性差。 并且生产 CaC ₂ 的能耗很大， 不利于环保。 发明内容

本发明针对现有技术的弊端，提供一种利用炼 铝浮渣制造的炼钢用制剂， 这种制剂能够用做脱氧剂、 改质剂和调渣剂， 并具有良好的性能。

本发明的一个目的在于， 提供低成本高效能的脱氧剂、 改质剂和调渣剂。 为此， 本发明提供了一种利用炼铝浮渣制造的炼钢用 制剂， 其添加入钢 水中， 其中， 所述制剂包括： 金属铝、 氧化铝、 氧化镁和氧化钙。

进一步， 所述炼钢用制剂为炼钢用脱氧剂、 改质剂或调渣剂。 进一步， 所述炼钢用脱氧剂或改质剂包括： 质量百分比为 25-70%的 A1, 3-30%的 A1 ₂ 0 ₃ ， 10-30%的 CaO， 5-15%的 MgO， 3~10%的 Si0 ₂ ， 和还有少量 杂质。

进一步， 所述炼钢用脱氧剂或改质剂由以下成分组成： 质量百分比为 25-70%的 A1, 3-30%的 A1 ₂ 0 ₃ ， 10-30%的 CaO, 5-15%的 MgO， <3%的稀土 元素， 3~10%的 Si0 ₂ ， 和少量杂质。 BP , 只包含上述成分， 而不包含其它成 分。

进一步， 所述炼钢用脱氧剂或改质剂中的各组分为粉末 状， 粒度在 50微 米~ 1毫米之间。

进一步， 所述炼钢用脱氧剂或改质剂粉末被压制成球体 状。

进一步， 所述炼钢用脱氧剂或改质剂粉末被压制成的球 体的直径介于

20~50mm之间。

进一步，所述炼钢用脱氧剂或改质剂在转炉或 电炉初炼钢水出钢过程中， 被加入到钢水中。

进一步， 所述炼钢用脱氧剂或改质剂被加入到钢包精炼 炉或电炉中。 进一步， 所述炼钢用调渣剂包括： 质量百分比为 5-20%的 A1, 25-70%的 A1 ₂ 0 ₃ ， 10-50%的 CaO, 5-15%的 MgO， 3~10%的 Si0 ₂ ， 和还有少量杂质。

进一步，所述炼钢用调渣剂由以下成分组成： 质量百分比为 5-20%的 A1, 25-70%的 A1 ₂ 0 ₃ ， 10-50%的 CaO, 5-15%的 MgO， 小于 <3%的稀土， 3-10% 的 Si0 ₂ ， 和少量杂质。 gp， 只包含上述成分， 而不包含其它成分。

进一步， 所述炼钢用调渣剂中的各组分为粉末状或为由 粉末压制成的球 体状。

进一步， 所述炼钢用调渣剂被加入到钢包精炼炉中进行 调渣， 或在转炉 或电炉初炼钢水出钢时， 加入到钢水中进行调渣。

进一步， 所述炼钢用脱氧剂或改质剂粉末被喷吹入到钢 包精炼炉或电炉 中。

进一步， 所述炼钢用脱氧剂或改质剂在转炉出钢时， 加完铁合金之后， 再加入炼钢用脱氧剂或改质剂。

进一步， 在转炉出钢时， 先在出钢三分之一时加入三分之二量的炼钢用 脱氧剂或改质剂， 其它三分之一量的炼钢用脱氧剂或改质剂待出 钢完毕后加 在钢包精炼炉的表面。

进一步， 所述炼钢用调渣剂的用量为使得炉渣中 MgO达到饱和值。 本发明的炼钢用制剂由于含有一定量的金属铝 和活性度很高的氧化铝， 在钢水中首先与氧进行反应， 形成较强的还原气氛； 随后自身含有的氧化铝 和金属铝生成的氧化铝共同与氧化钙结合， 形成铝酸钙渣系， 该渣系熔点在 1 300 °C左右， 具有很高的硫容量， 有助于硫和其它杂质从钢液中的去除， 另 外造白渣的效果也是特别好， 除此以外该产品最大的优势是能够降低炼钢成 本， 提高炼钢效率。

本发明无需改变原有工艺、 设备， 对钢铁企业节能减排、 降低生产成本、 提高生产效率、 生产洁净钢大有益处。 具体实施方式

本发明的主要技术方案是以铝在熔炼中产生的 浮渣制成的复合铝粉， 浮 渣的化学成分如下， 见表二：

复合铝粉化学成分 (wt%)

其中， STQ-l~STQ-6为不同的铝冶炼过程中产生的不同种� ��的浮渣的编 号， 以示区分。

上述复合铝粉代替金属铝作为还原剂， 并且在上述复合铝粉的基础上， 添加 CaO， 形成铝钙脱氧剂、 改质剂和调渣剂， 并以不同的加入方式对钢水 进行脱氧、 改质、 调渣处理。

本发明的以复合铝粉为基础的脱氧剂、 改质剂、 调渣剂， 根据不同的钢 种要求， 采用不同的组分配比， 每种组分配比的脱氧剂、 改质剂、 调渣剂均 可以两种方法加入钢水中， 即球状料加入法和粉末状料加入法， 有条件也可 以向初炼转炉或电炉内喷吹， 或向钢包精炼炉内喷吹。

基于复合铝粉和 CaO最终制成的炼钢用制剂的成分组成， 见表三:

炼钢用制剂的成分组成 （wt% )

其中， STQ-1600~STQ-6000为不同成分组成的炼钢用制剂的� ��号， 以示 区分。 并且， 其中， SiCb是可选择性地从复合铝粉中去除的。 并且上述成分 组成中还可以包含稀土元素， 通常稀土元素的重量百分比不超过 3 %。并且， 其中， STQ-1600〜STQ-1900通常用于调渣，而 STQ-2000〜STQ-6000通常用 于脱氧和改质。

炼钢用制剂通常是粉末状， 粉末可直接实用， 也可制成外型尺寸： 40mm X 40 mm X 25 mm或 50mm X 40 mm X 20 mm的块体，也可根据用户需要调整。

上述炼钢用制剂作为脱氧剂、 改质剂的操作方法：

将上述脱氧剂、 改质剂， 根据不同钢种的指标要求， 通过炉后加料口随 着转炉或电炉初炼出钢过程加入转炉、 电炉或直接加入钢包精炼炉（LF炉）， 一般的加入方法是在转炉或电炉出钢时， 加完铁合金之后， 即可加入本发明 的炼钢用脱氧剂， 本发明的炼钢用脱氧剂可全部或大部分取代脱 氧用的其它 材料， 加入量要根据炼钢工艺计算， 计算方法与原工艺相同。

本发明的炼钢用脱氧剂在 LF炉中的应用如下：就在转炉出钢时加入脱氧 剂， 即先在出钢三分之一时加入三分之二量的脱氧 剂， 其它三分之一量的脱 氧剂待出钢完毕后加在钢包精炼炉表面， 加入量与原工艺脱氧材料一样。

粉状脱氧剂、 改质剂的脱氧方法：

粉状脱氧剂、 改质剂的化学成分与上述球状相同， 不同之处是开 '、 粉 末状态， 颗粒度小于 lmm。 可分为 5Kg、 10 Kg, 15 Kg等小包装。 对一些炉 体小于 20吨或钢包小于 50吨的企业来说， 粉末状脱氧剂、 改质剂效果更好， 有条件的还可考虑用喷吹法， 加入方法和加入量与上述相同。

表四中列出了三种球状调渣剂的成分组成：

球状调渣剂的成分组成 （wt% )

其外型尺寸为： 40mm X 40 mm X 25 mm或 50mm X 40 mm X 20 mm的块 体， 也可根据用户需要调整。

球状调渣剂对钢水的调渣方法：

转炉或电炉初炼出钢时， 根椐出钢温度和炉渣情况， 决定加入调渣剂的 数量， 进行调渣。 使炉渣 MgO达到饱和值， 提高炉渣的熔点， 调整炉渣的黏 度， 使其适宜于溅渣， 一般加入量为 3-5Kg/T。

这种调渣剂比较常规的调渣剂具有很好的聚渣 性， 利于稠化炉渣， 因含 有比较多的 A1 ₂ 0 ₃ ， 因此对耐火材料有很好的保护修复作用。

下面是本发明与现在产品在价格及能源消耗方 面的比对表， 见表五 表五 本发明与现在产品在价格及能源消耗方面的比 对表

用粉末状的脱氧剂、 改质剂、 调渣剂进行脱氧、 改质、 调渣工艺处理， 使用方法与球状产品相同。

综上所述， 采用本发明复合型脱氧、 改质、 调渣剂对炼钢生产的脱氧、 改质、调渣具有十分显著的效果。试验表明： 当钢水的原始氧为 57.2 ppm时， 用本发明脱氧剂 2Kg脱氧，到终点氧可降低为 10.3 ppm,即脱氧率 70%以上。 还能起到脱硫的作用 （试验报告后附， 见表七）。 并且能够去除其它杂质， 提 高钢的性能。 改质剂的顶渣改质效果十分明显， 降低了顶渣的氧化性， 提高 顶渣流动性， 大大改善钢水的可浇注性， 减少了脱氧合金的消耗， 降低了连 浇的各项消耗。 因不含 CaF， 所以对 RH浸泽管侵蚀小， 提高了设备的利用 率 （试验报告后附， 见表九）。

与现有技术相比， 本发明具有如下优点： 成本低， 在不改变原有设备、 工艺的条件下， 能耗低， 效果好， 操作简单， 不含 F化物对保护环境有利， 属绿色产品。 具体实施方式

实例一： 采用本发明的脱氧剂， 对 5个炉次的钢水进行脱氧试验。

脱氧剂的成分组成， 见表六：

表六 脱氧剂的成分组成 （wt% )

外型尺寸： 40mm X 40 mm X 25 mm ₀

实施例钢水脱氧处理的试验条件及工艺参数， 见表七

表七 钢水脱氧处理的试验条件及工艺参数

精炼前夹杂 （％) 26 25 30 26 71 精炼后夹杂 （％) 15 12 9 20 13 实例二： 采用本发明的改质剂， 对 4个炉次的钢水进行了改质试验 改质剂的成分组成， 见表八

表八 改质剂的成分组成 （wt%)

外型尺寸： 40mm X 40 mm X 25 mm ₀

实施例钢水改质处理的成份分析表， 见表九

表九 钢水改质处理的成份分析表

注： -1 加入改质剂前

-2 加入改质剂后

通过 RH炉后， 效果更加明显， 始终保持良好的流动性。 因该改质剂含 量较高并且不含 CaF, RH浸泽管侵蚀较低， 同时顶渣流动性更好也降低了浸 泽管粘渣的情况。 良好的流动性及顶渣成分也保证了顶渣能够很 好的吸附脱 氧产生的夹杂， 钢水纯净度和可浇注性大大提高。

下面是 RH炉进站和出站渣样对比表， 见表十

RH炉进站和出站渣样对比 炉号 FeO CaO A1203 Si02 MgO MnO CaO/A1203

1913824-1 2.32 43.41 28.87 7.96 8.09 2.67 1.50 1913824-2 2.17 42.91 36.61 7.74 7.58 1.37 1.17

1913825-1 2.98 43.77 27.02 8.05 8.62 3.45 1.62

1913825-2 2.54 41.36 34.49 7.92 9.13 1.89 1.20

进 RH均值 2.65 43.59 27.95 8.01 8.36 3.06 1.56

出 RH均值 2.36 42.14 35.55 7.83 8.36 1.63 1.19

注： -1 进 RH

-2 出 RH

实施例三：

用调渣剂对钢水进行调渣处理。 调渣剂的成分组成， 见表 ^一

表 ^一 调渣剂的成分组成 （wt% )

外型尺寸： 40mm X 40 mm X 25 mm ₀

实施例钢厂使用调渣剂的工艺参数， 见表十二

表十二 钢厂使用调渣剂的工艺参数

实施例钢厂使用调渣剂的效果， 见表十三

表十三 钢厂使用调渣剂的效果

尽管本发明的实施方案已公开如上， 但其并不仅仅限于说明书和实施方 式中所列运用， 因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一 般概念下， 本 发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的 图例