多用途钢精炼剂制造技术

一种推荐的多用途钢精炼剂含有以下比例的组分，重量％：ＡＬ＿＿＿＿＿＿＿＿３０－４０ＳＩ＿＿＿＿＿＿＿＿３５－２５ＣＡ＿＿＿＿＿＿＿＿５－１５ＭＧ＿＿＿＿＿＿＿＿７－５Ｃ＿＿＿＿＿＿＿＿＿２０－１０ＦＥ＿＿＿＿＿＿＿＿余量。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金学，更具体地说涉及多用途钢精炼剂。本专利技术可以用于生产多用途转炉钢、平炉钢和电炉钢。本专利技术可以最有效地用于精炼钢时通过从氧化物料还原合金元素进行加合金元素的过程，例如在盛钢桶中精炼多用途含锰钢。所谓多用途钢，我们认为是其成分含有如下组分比例的钢，重量%C 0.05-0.5Mn 0.25-2.0Fe 余量此外，多用途钢成分可含有(重量%)Si 最多0.60Al 最多0.08Cr 最多2.00V 最多0.20Ti 最多0.20以及其它元素。目前，世界上的冶金实践中，在盛钢桶中进行下列工艺操作钢合金化，钢精炼脱硫、变质处理和除去非金属夹杂物，降低氧、氮和氢的气体含量。通常按照钢的合金化和精炼进行顺序操作。首先通过加入各种不同的铁合金使钢合金化，然后采用不同方法，例如真空炼钢或者在惰性载气流中加入各种粉状物料进行精炼。钢的合金化和精炼的每个操作都导致相当大的热损耗。因此为了弥补这种热损耗必须或者在炼钢设备中将金属过热并在较高温度下出钢，或者在专用装置上的盛钢桶中补充加热金属。但是这两种方法对生产多用途钢都是不经济的。因为第一，由于在高温下氧的溶解度大，金属过热就导致其氧化程度增大。因此增加脱氧剂的消耗，钢被脱氧产物-非金属夹杂物污染，从而恶化钢的质量。第二，在专用装置上采用补充加热，除了建造这些设备的额外花费之外，还导致处理时间增加，因而降低炼钢设备的生产率。所有这些都导致提高钢的成本，这在多用途钢生产中终是不合算的。已知一种液态金属精炼剂(EP，A1，0192090)，其成分含有下列比例的组分，重量%Si 40-80Ti 10-20Mg 1.5-3.0Ca 0-0.5Al 0-2稀土元素 0-2Fe 余量但是已知的精炼剂不能保证实现有效的钢的精炼脱硫和去除非金属夹杂物，因为达不到对此必需的条件-在液态金属中低含量的溶解氧。这与在已知精炼剂成分中活性元素-脱氧剂的含量低有关，这些脱氧剂是铝、镁、钙、稀土，它们本身也是强脱硫剂和非金属夹杂物变性剂。由于这些物料与溶解在液态金属中的氧接触，它们能使金属很好脱氧，而对于脱硫和变性处理是不够的。此外，在已知精炼剂成分中加入钛，由于氧化而形成高熔点氧化物，它漂浮在渣上，提高渣的粘度，导致降低渣对硫和非金属夹杂物的吸附能力，使它们留在金属中。由此降低金属质量。使用已知精炼剂适于通过从含有合金元素的氧化物中还原这些元素的钢合金化过程，使用这种精炼剂导致不可能获得化学成分合乎标准的钢。在已知精炼剂成分中加入硅，虽然对氧有高的亲和性，但它是比铝、镁和钙更弱的脱氧剂。在这种情况下，酸性氧化硅是反应产物，这种酸性氧化硅由于增加渣的粘度并降低渣中合金元素的活性恶化了合金元素的脱氧过程。同时恶化脱硫条件，降低渣的硫化物数量和渣对非金属夹杂物的吸附能力。所有这些都导致恶化成品钢的质量。已知一种金属精炼剂(SU，A，456032)，它含有下列比例的组分，重量%Mn 48-60Si 28-32Al 6-12Ca 0.4-3.0Mg 0.3-2.0C 0.06-0.3P 0.04-0.35S 0.01-0.02Fe 余量但是使用这种已知的钢精炼剂不能获得脱硫度和去除非金属夹杂物的高指标。这可用精炼剂的质和量的成分来解释。第一，它含有数量不足的对氧具有高亲和力的元素，如钙、镁、铝和硅。第二，在其成分中含有有害杂质-磷和硫。第三，它含有大量锰，锰与硫形成易熔于液态金属中的低熔点硫化锰，从而无助于将硫排入渣中。第四，碳作为杂质存在于已知精炼剂的成分中，因此在精炼金属时必须补充添加碳，而这引起以后成品钢的成分中含硫量增加，从而恶化成品钢的质量。在使用氧化物材料熔炼合金过程中使用已知精炼剂也是不合适的，因为在精炼剂成分中具有的活性元素虽然与氧化物的氧迅速反应，但由于其数量小脱氧度不高，因而不能获得预定化学成分的钢。同时完全不可能存在脱硫过程以及降低非金属夹杂物含量的过程，因而获得低质量的钢。本专利技术的主要目的是改进多用途钢的精炼脱硫和去除非金属夹杂物。根据本专利技术提出的任务是制造这样的多用途钢精炼剂，由于在该精炼剂中有一定比例的组分，它改进钢的精炼脱硫和去除非金属夹杂物。所提出的任务是这样解决的，按照本专利技术，多用途钢精炼剂在其成分中含有铝、硅、钙、镁、碳和铁，这些组分的比例如下，重量%Al 30-40Si 35-25Ca 5-15Mg 7-5C 20-10Fe 余量所推荐的钢精炼剂既适合在用铁合金的合金化过程中，又适合通过从合金元素的氧化物将其还原的合金化过程中精炼钢。所推荐的多用途钢精炼剂可以获得含有最低含量硫和非金属夹杂物的钢。这是因为在所推荐的精炼剂成分中存在相当大量的与氧具有最大亲和力的元素。在上述比例时这些元素的存在提供了钢的脱氧和形成易球化非金属夹杂物过程相结合的可能性，非金属夹杂物以后易于进入覆盖渣中。同时进行多用途钢的脱硫过程和除去覆盖渣中所形成的硫化物过程。所有上述情况都导致改善多用途钢的质量。所推荐的多用途钢精炼剂可以混合物和合金形式使用。混合物可以由最大含量的主要元素的纯物料或由纯物料和化合物，如碳化钙和碳化硅组成的混合料，或者由碳化钙、碳化硅和含有铝、镁和铁的合金组成的混合料组成。所推荐的多用途钢精炼剂适合于在盛钢桶中处理钢。所推荐的精炼剂最好在用锰进行钢的合金化过程中使用，锰从含有它的以氧化物存在的物料中还原出来。由于在精炼处理过程中形成的渣具有高流动性，它能很好地与金属分离并对硫及非金属夹杂物具有高吸附能力。此外，这种渣具有良好的绝热性能并能良好地防止金属冷却及再次氧化。所有这些，因为降低了钢中硫和非金属夹杂物的含量，都有助于提高精炼钢的性能。这是由于所推荐的多用途钢精炼剂保证在盛钢桶中得到良好脱氧的金属，因为在精炼剂成分中含有足够量的对氧具有活性的元素，这些元素使金属脱氧并使合金元素从氧化物还原。同时进行金属精炼脱硫和去除非金属夹杂物。使用所推荐的多用途钢精炼剂并与含有合金元素的氧化物的物料相结合能够消除对氧有活性元素的烧损，这些活性元素是加入多用途钢精炼剂成分中的。这是由于含有合金元素的氧化物的物料进入盛钢桶中就迅速熔化并形成渣层，而渣层预防加入到多用途钢精炼剂成分中的对氧具有高亲和力的元素被空气中的氧氧化。与合金元素氧化物还原和它们均匀分布在金属体积内的同时，进行钢的精炼。这些反应的进行伴随放热，这就允许在不预热的情况下加入物料。因此，不需要在炼钢设备中预热金属或设置用于预热的附加装置，归根到底这有助于改善成品钢的质量并降低其成本。在推荐的多用途钢精炼剂中含有30-40%Al和25-35%Si对于获得良好的脱氧金属是足够的，这造成了金属脱硫的有利条件，也使合金元素能从其氧化物还原，在钢中合金元素从其氧化物还原的回收率达95%。这时形成低熔点的良好漂浮在渣中的氧化铝和氧化硅的复杂化合物，它不会恶化渣的流动性，因此也不降低渣的吸附能力。多用途钢精炼剂成分中的铝含量降低到低于30%，以致必须将硅含量增加到35%以上，这就导致恶化合金元素从其氧化物还原的过程。这是由于渣中的酸性硅酸盐-氧化硅产物增加，酸性硅酸盐降低渣中合金元素的活性，渣变成粘稠，渣中质量转换恶化，此外，还降低对硫的吸附能本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种多用途钢精炼剂，该精炼剂含有铝、硅、钙、镁、碳和铁，其特征在于，它含有以下比例的组分，重量％：Ａｌ，３０－４０Ｓｉ，３５－２５Ｃａ，５－１５Ｍｇ，７－５Ｃ，２０－１０Ｆｅ，余量。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：安托力雅克夫罗维奇那克尼克，亚利山大朱利维奇泽特斯夫，莫那特泽克博根若维奇托洛莫博科夫，朱利弗得罗维奇夫雅特垦，瓦西里瑟夫莫维奇科帕克夫，
申请(专利权)人：顿涅茨克多种技术研究院，
类型：发明
国别省市：SU[苏联]