专利名称：电弧炉炼钢预脱氧合成球及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种电弧炉炼钢炉内带渣脱氧剂，尤其涉及一种电弧炉炼钢预脱氧合成球及其制造方法。
背景技术：
在以废钢、铁水为原料的现代超高功率电弧炉炼钢过程中，通常采用向炉内吹氧、加矿的方式进行氧化初炼，以去除钢中的碳、磷等杂质元素。随着吹炼的进行，钢中的碳含量不断下降而氧含量逐渐增加，以至钢水中的氧含量大大超过了成品钢的允许值，因此，氧化初炼结束后，应设法减少钢水中的氧含量。目前一般采用在电弧炉初炼结束后，在出钢过程中加入部分脱氧剂进行脱氧，在钢水含氧量高的情况下加入脱氧剂，因反应急剧，钢水剧烈沸腾很容易造成事故，且脱氧剂和合金消耗高，加大了生产成本，使用过量脱氧剂尤其合金脱氧剂会在钢水中产生夹杂物，降低钢的纯净度，影响钢的质量。总之，精炼钢水要求经电弧炉炼得的钢水含氧量越低越好，因此，如能在电弧炉氧化初炼结束前进行预脱氧，并选择能防止夹杂物生成的纯净脱氧剂则会得到较佳脱氧效果。
发明内容
本发明的主要目的在于针对上述问题提供一种用于电弧炉预脱氧的高密度、高抗压、较高含碳量的电弧炉炼钢预脱氧合成球及其制造方法，以达到安全操作，纯净钢质，减少脱氧剂和合金消耗，降低生产成本的目的。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是一种电弧炉炼钢预脱氧合成球，其特征在于是由下列原料按重量百分比组成含碳量≥98.5％的煅后石油焦24～28％，含铁量≥96％、含磷量＜0.11％且含硫量＜0.04％的钢砂68～72％，按重量百分比由90％硅酸钠与10％工业淀粉组成的复合黏结剂3～4％，石墨粉0.8～1％。
一种上述电弧炉炼钢预脱氧合成球的制造方法，其特征在于依次包括如下步骤(1)细碎用粉碎机将所述的煅后石油焦破碎成粒度为1mm以下的细粉；
(2)配制复合黏结剂按所述重量配比，将硅酸钠与工业淀粉混合，并搅拌均匀形成复合黏结剂；(3)配料按照所要求的规格及所述重量配比称取煅后石油焦，钢砂，由步骤(2)制得的复合黏结剂及石墨粉；(4)混捏在步骤(3)的基础上，依次将煅后石油焦，钢砂加入搅拌机中，搅拌1～2分钟；然后加入复合黏结剂继续搅拌1～2分钟；并将所得混合物料通过对辊机进行挤压处理，继而转入轮碾机中，再加入石墨粉，轮碾6～8分钟；(5)挤压成型将由步骤(4)混捏均匀的混合物料装入双辊成型机中，在10-15吨压力下挤压成型，获得粒度为26-42mm的预脱氧合成球；(6)烘干将成型后的预脱氧合成球放入烘干炉中，在温度130-160℃的环境中烘干1.5-2小时。
本发明的有益效果是针对电弧炉炼钢初炼过程提供的钢水含氧量高及含有夹杂物的问题，提供出用于电弧炉氧化初炼结束前进行预脱氧的高密度、高抗压、较高含碳量的预脱氧合成球及其制造方法。因碳元素是能防止夹杂物生成的纯净脱氧剂，经预脱氧后，既可减轻炼钢后期即在精炼炉中进行的还原期的脱氧负担，降低钢水沸腾剧烈程度，达到安全操作，又能去除夹杂物，提高钢的纯净度，保证炼钢质量，并减少脱氧剂消耗，提高合金收得率，降低生产成本。
以下结合实施例对本发明详细说明。
具体实施例方式
1.原料来源电弧炉炼钢预脱氧合成球的原料均为市售产品，可从市场直接购得。
2.电弧炉炼钢预脱氧合成球配料中各原料重量百分比含碳量≥98.5％的煅后石油焦26％，；含铁量≥96％、含磷量＜0.11％且含硫量＜0.04％的钢砂70％；按重量百分比由90％硅酸钠与10％工业淀粉组成的复合黏结剂3％；石墨粉1％。
3.上述电弧炉炼钢预脱氧合成球的制造方法依次包括如下步骤(1)细碎用粉碎机将所述的煅后石油焦破碎成粒度为1mm以下的细粉；(2)配制复合黏结剂按重量配比90％∶10％将硅酸钠与工业淀粉混合，并搅拌均匀形成复合黏结剂；(3)配料按照前述所要求的规格及所述重量配比称取煅后石油焦，钢砂，由步骤(2)制得的复合黏结剂及石墨粉，按制作每批预脱氧合成球为300kg计，电弧炉炼钢预脱氧合成球各种原料称重如下含碳量≥98.5％的煅后石油焦78kg；含铁量≥96％、含磷量＜0.11％且含硫量＜0.04％的钢砂210kg；复合黏结剂9kg；石墨粉3kg。(4)混捏在步骤(3)的基础上，依次将煅后石油焦，钢砂加入搅拌机中，搅拌1.5分钟；然后加入复合黏结剂继续搅拌2分钟；并将所得混合物料通过对辊机进行挤压处理，以去除物料弹性，继而转入轮碾机中，再加入石墨粉，轮碾7分钟；(5)挤压成型将由步骤(4)混捏均匀的混合物料装入双辊成型机中，在12吨压力下挤压成型，获得粒度为30mm的预脱氧合成球；(6)烘干将成型后的预脱氧合成球放入烘干炉中，在温度150℃的环境下烘干2小时。预脱氧合成球的生产设备均为市售常规设备。
预脱氧合成球的脱氧原理是在电弧炉炼钢初炼结束前进行预脱氧时，将预脱氧合成球从高位料仓加入炉内，由于重力作用，预脱氧合成球下沉至渣和钢水的界面，因渣和钢水中均含氧量较高，此时，预脱氧合成球上半部与渣反应，使渣脱氧，并将铁从渣中还原出来，进入钢水中；同时，预脱氧合成球下半部接触钢水与钢水中的氧反应，直接降低钢水中的氧含量，达到脱氧目的，且预脱氧合成球中的铁进入钢中。因此，当钢水进入精炼炉进行还原时，含氧量已降低，保证安全，尤其采用碳元素脱氧无夹杂物产生，保证了钢的性能及质量，降低了成本。表1示出了本实施例制得的预脱氧合成球的主要性能指标。
表1预脱氧合成球主要性能指标
于2006年2月天津第二炼钢厂采用上述实施例制得的预脱氧合成球进行试验，情况如下(1)试验数量9炉，共用3.6吨预脱氧合成球。
(2)试验方法将预脱氧合成球从电弧炉高位料仓加入炉内，每炉加0.4吨。
(3)试验结果对5个炉次进行加预脱氧合成球前后数据对比，见表2，表3，表4。
表2加预脱氧合成球前后C，Si，Al含量变化
表3加预脱氧合成球前后C含量变化(电炉内取钢水试样)
表4加预脱氧合成球前后FeO含量变化(取渣样)
通过表2看出，加入预脱氧合成球后，即便在出钢配C量比不加预脱氧合成球低0.02％的情况下，成品钢C含量仍能达到相同。通过表2、表3数据综合分析，采用预脱氧合成球的炉次比未用预脱氧合成球的炉次出钢碳含量平均提高0.02-0.022％；硅含量平均提高0.03％；铝含量平均提高0.012％；氧含量平均降低0.022％。表4中数据说明，小部分预脱氧合成球与渣中FeO发生氧化还原反应，将Fe从渣中还原出来进入钢水中，每炉还原出Fe约0.24吨，而且预脱氧合成球中含有的铁进入钢水中，从而提高了钢铁料到钢水的收得率。试验表明，加入预脱氧合成球对于提高电弧炉出钢碳含量，防止钢水过氧化，减少钢中夹杂物含量，提高合金收得率是有效的。预脱氧合成球中90％铁进入钢中，硅、铝增加节约合金，碳增加节约增碳剂，经成本核算，采用预脱氧合成球后综合效益为5.62元/吨钢。
权利要求
1.一种电弧炉炼钢预脱氧合成球，其特征在于是由下列原料按重量百分比组成含碳量≥98.5％的煅后石油焦 24～28％，含铁量≥96％、含磷量＜0.11％且含硫量＜0.04％的钢砂 68～72％，按重量百分比由90％硅酸钠与10％工业淀粉组成的复合黏结剂 3～4％，石墨粉 0.8～1％。
2.一种如权利要求1所述的电弧炉炼钢预脱氧合成球的制造方法，其特征在于依次包括如下步骤(1)细碎用粉碎机将所述的煅后石油焦破碎成粒度为1mm以下的细粉；(2)配制复合黏结剂按所述重量配比，将硅酸钠与工业淀粉混合，并搅拌均匀形成复合黏结剂；(3)配料按照所要求的规格及所述重量配比称取煅后石油焦，钢砂，由步骤(2)制得的复合黏结剂及石墨粉；(4)混捏在步骤(3)的基础上，依次将煅后石油焦，钢砂加入搅拌机中，搅拌1～2分钟；然后加入复合黏结剂继续搅拌1～2分钟；并将所得混合物料通过对辊机进行挤压处理，继而转入轮碾机中，再加入石墨粉，轮碾6～8分钟；(5)挤压成型将由步骤(4)混捏均匀的混合物料装入双辊成型机中，在10-15吨压力下挤压成型，获得粒度为26-42mm的预脱氧合成球；(6)烘干将成型后的预脱氧合成球放入烘干炉中，在温度130-160℃的环境中烘干1.5-2小时。
全文摘要
本发明涉及一种电弧炉炼钢预脱氧合成球及其制造方法，其特征在于是由下列原料按重量百分比组成含碳量≥98.5％的煅后石油焦24～28％，含铁量≥96％、含磷量＜0.11％且含硫量＜0.04％的钢砂68～72％，按重量百分比由90％硅酸钠与10％工业淀粉组成的复合黏结剂3～4％，石墨粉0.8～1％；其制造方法包括如下步骤(1)细碎，(2)配制复合黏结剂，(3)配料，(4)混捏，(5)挤压成型，(6)烘干。本发明的有益效果是采用高密度，高抗压，较高含碳量的预脱氧合成球进行钢水预脱氧，减轻了精炼炉还原期的脱氧负担，达到安全操作，又能去除夹杂物，保证炼钢质量，并减少脱氧剂消耗，提高合金收得率，降低生产成本。
文档编号C22B1/14GK1847411SQ200610013618
公开日2006年10月18日 申请日期2006年5月9日 优先权日2006年5月9日
发明者钱自良 申请人:天津新技术产业园区津良科技有限公司