适用于渣金间外加电场无污染脱氧的合成熔渣制造技术

本发涉及一种适用于渣金间外加电场无污染脱氧的合成熔渣，属于钢铁冶金精炼工艺技术领域。本发明专利技术的特征在于该熔渣的化学组分及其重量百分比为：ＣａＯ　４０－５５％，Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］　４０－５５％，ＭｇＯ　１～１０％，ＦｅＯ　０．０１～１％，ＭｎＯ　０～１％；且ＣａＯ／Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］＝０．８～１．２。本发明专利技术的合成熔渣具有熔点低，熔化速度快，流动性好，挥发少，氧离子电导率高等特点。另外，在使用过程中无粉尘污染，而且该预熔渣组分与现有的精炼渣成分比较接近，对现有工艺改造小，故成本低。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于渣金间外加电场无污染脱氧的合成熔渣，属于钢铁冶金精炼工艺

技术介绍
随着科学技术的飞速发展，人们对钢的质量的要求越来越高。众所周知，冶炼过程的脱 氧产物是钢液中的主要污染源，因此钢液脱氧是炼钢过程中非常重要的问题。长期以来，炼 钢工作者对此问题一直给予高度的重视。然而传统的脱氧方法己无法满足人们对金属材料洁 净度越来越高的要求，亟待寻求一种洁净的脱氧方法脱除钢中的氧。基于此， 一些冶金工作 者尝试了一些电化学脱氧方法来进行金属液的脱氧。其中主要的方法集中于利用氧化锆固体 电解质，通过电解法、原电池法和脱氧体法等将氧离子加以定向引导，使与固体电解质内的 脱氧剂如氢气、 一氧化碳或活泼金属反应，相关反应产物如水、二氧化碳或氧化物与金属 熔体不发生接触，从而达到脱氧而不污染金属液的目的。这些研究思路体现在公开号CN1215759A、 CN1187542A、 CN1335413A的中国专利技术专利申请案中，以及公开号 CN2432220Y的中国技术专利申请案中。尽管利用固体电解质为传导介质的脱氧方法有 无污染、脱氧速度快等优点，但是也存在设备复杂、成本较高、不易在现场推广等问题。在这样的背景下，针对已有工艺存在的问题，在固体电解质无污染脱氧的基础上，提出 了一种新的无污染脱氧方法渣金间外加直流电场脱氧法，即用炉渣代替固体电解质，在渣 金间施加电场来强化脱氧，通过控制氧离子在熔渣体系中的传导方向和速度，从而实现金属 液的无污染脱氧。其研究思路体现在一些专利文献中，如公开号为CN1453371A、 CN101235430A等的中国专利技术专利。这些该方法具有设备简单、成本低、可连续作业、无需 还原剂等优点。合理熔渣体系的选择，是整个技术的关键之一，关系着是否能够将钢液中的氧脱到预期 的水平。对于熔渣体系的选择考虑以下原则l.熔渣具有适度的流动性；2.熔渣具有相对的 稳定性；3.熔渣是还原性渣且保证一定碱度，渣的氧位应该越低越好，渣中的氧容量应尽可 能的高，确保脱氧效果；4.渣具有较高的氧离子迁移能力和良好的导电性，以有利于电化学 反应的进行；5.外加电势越大，反应越迅速，脱氧深度越高，为了使外加电场可调节范围较 宽，阳离子电解电位要高；6.熔渣的成分要均匀一致，保证化学性质稳定；7.有良好的电极过 程性质；8.适用于钢包渣金间加电场脱氧时，对钢包内衬侵蚀要轻微。渣金间外场脱氧技术是建立在其他脱氧方法不足上的一种新的脱氧思路，目的是为了降低浇注钢中的氧含量，在工艺上属于钢的后期精炼。其冶金作用在某种程度上跟钢包精炼炉 (LF)精炼有着某些相似之处。钢包精炼炉(LF)精炼渣一般都具有扩散脱氧能力。本专利技术 中研究的渣系正是从精炼渣发展而来。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种适用于渣金间外加电场无污染脱氧的合成熔渣。 为达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案-一种适用于渣金间外加电场无污染脱氧的合成熔渣，其特征在于该合成熔渣的组成及质 量百分比为-CaO 40-55%, A1203 40-55%，MgO 1~10%， FeO 0.01 1%，MnO 0~1%; 以上各组分质量百分比之和为100%。 上述的合成熔渣中CaO与A1203的质量比0.8~1.2。制备上述的适用于渣金间外加电场无污染脱氧的合成熔渣的方法，可采用预熔-混合工艺， 具体步骤为按上述比例将CaO、 Al203和MgO混和均匀后，放置于电感应炉中加热至熔融， 得熔体；将所得熔体冷至室温，得到熔块；然后将该熔块破碎，研磨，过筛，干燥后，再按 上述比例将FeO和MnO粉料与粉碎后的熔块粉料混合均匀；干燥后封装备用；在使用过程 中该混合物形成合成熔渣。本专利技术的特点如下所述本专利技术预熔渣的组成均在低熔点区，具有熔点低，熔化速度快，流动性好，氧离子电导 率高，挥发少，高温下不会电解，表面张力小，黏度适宜，稳定性好的特点，使用过程中无 粉尘污染，具有良好的节能和环保效果。另外预熔渣组分与现有的精炼渣成分比较接近，对 现有工艺改造小，成本低，能够满足大规模生产的要求。 具体实施例方式现将本专利技术的具体实施例叙述于后。 实施例1本实施例中设定的熔渣的化学组成及其重量百分比如下CaO: 48%, A1203: 44%， MgO: 7.95%, FeO 0.02%, MnO 0.03%;其中CaO/Al2O3=1.09。将上述的一定重量的CaO， MgO和Al203粉料混合均匀后，放置于电感应炉中，加热至 1600°C，使其熔化，此为预熔过程。然后将上述熔体空冷至室温，得到熔块；将该熔块进行破碎，研磨，过筛，干燥后，将一定量的FeO和MnO粉料与所得的预熔熔块粉料相互混合， 并使混合均匀；干燥后封装备用。 合成熔渣的应用试验如下所述将本实施例所得的合成熔渣0.135kg投放于0.42kg的20#钢液中，并在钼丝炉中进行加热， 加热温度为155(TC;在合成渣与钢液间施加1.2￥的直流电场，经历10分钟后，检测发现钢 液中的氧含量由155ppm下降至29ppm。 实施例2本实施例中设定的熔渣的化学组成及其重量百分比如下CaO: 47.08%， A1203: 47.96%, MgO: 4.86%, FeO 0.10%;其中CaO/Al2O3=0.98。将上述的一定重量的CaO， MgO和Al203粉料混合均匀后，放置于电感应炉中，加热至 160(TC，使其熔化，此为预熔过程。然后将上述熔体空冷至室温，得到熔块；将该熔块进行 破碎，研磨，过筛，干燥后，将一定量的FeO和MnO粉料与所得的预熔熔块粉料相互混合， 并使混合均匀；干燥后封装备用。合成熔渣的应用试验如下所述将本实施例所得的合成熔渣0.10kg投放于0.445kg的20#钢液中，并在钼丝炉中进行加热， 加热温度为1550'C;在合成渣与钢液间施加2V的直流电场，经历10分钟后，检测发现钢液 中的氧含量由188ppm下降至12ppm。权利要求1. 一种适用于渣金间外加电场无污染脱氧的合成熔渣，其特征在于该合成熔渣的组成及质量百分比为CaO 40-55％，Al2O3 40-55％，MgO 1～10％，FeO 0.01～1％，MnO 0～1％；以上各组分质量百分比之和为100％。2. 根据权利要求1所述的适用于渣金间外加电场无污染脱氧的合成熔渣，其特征在于所述的 合成熔渣中CaO与A1203的质量比0.8-1.2。全文摘要本发涉及一种适用于渣金间外加电场无污染脱氧的合成熔渣，属于钢铁冶金精炼工艺
本专利技术的特征在于该熔渣的化学组分及其重量百分比为CaO 40-55％，Al₂O₃ 40-55％，MgO 1～10％，FeO 0.01～1％，MnO 0～1％；且CaO/Al₂O₃＝0.8～1.2。本专利技术的合成熔渣具有熔点低，熔化速度快，流动性好，挥发少，氧离子电导率高等特点。另外，在使用过程中无粉尘污染，而且该预熔渣组分与现有的精炼渣成分比较接近，对现有工艺改造小，故成本低。文档编号C21本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种适用于渣金间外加电场无污染脱氧的合成熔渣，其特征在于该合成熔渣的组成及质量百分比为：　ＣａＯ　４０－５５％，　Ａｌ↓［２］Ｏ↓［３］　４０－５５％，　ＭｇＯ　１～１０％，　ＦｅＯ　０．０１～１％，　ＭｎＯ　 　０～１％；　以上各组分质量百分比之和为１００％。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张捷宇，许继芳，柴娜，王波，刘恭源，周国治，李谦，雷鸣，
申请(专利权)人：上海大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]