专利名称：：一种强化钢水脱碳的氧化性粉剂的制作方法
技术领域：
：本发明涉及炼钢工艺，特别涉及一种强化钢水脱碳的氧化性粉剂。技术背景炼钢工序的冶炼超低碳钢的任务是进一步降低钢中的碳含量、提高钢水的洁净度等。目前，超低碳钢普遍采用的生产路线是转炉一真空循环脱气(RH:)—连铸。然而RH真空处理时，当钢液中的碳含量降至1530ppm后，碳氧反应速率急剧降低，存在脱碳滞止现象，反应的体积传质系数很快减少，采用常规的真空循环脱碳方式很难进一步降低钢水中的碳含量，必须寻求其他的手段来提高脱碳反应速率。现有的钢水脱碳工艺一般采用真空处理，不采用喷粉脱碳工艺。主要受设备功能和粉剂性能的限制。国外专利涉及过喷粉脱碳工艺，虽然也取得了一定的脱碳效果，其一般采用烧结矿粉、含氢的氧化铁粉剂、含氧化铁和氧化镍等的单一组成粉剂等，这些粉剂的喷吹性能、防潮性能、脱碳效果一般，且对耐火材料的侵蚀也较严重，无法满足超低碳钢真空脱碳工艺的要求。
发明内容针对超低碳钢的真空脱碳工艺，本发明的目的开发一种强化钢水脱碳的氧化性粉剂，具有良好的防潮性和喷吹性能；能够强化钢水在低碳区(50ppm以下碳含量)的真空脱碳反应，使钢水的碳含量达到10ppm以下。为达到上述目的，本发明的技术方案是，一种强化钢水脱碳的氧化性粉剂，其成分质量百分比为，Fe20356~73MnO38CaO1626MgO26Si0226A12030.52.0有机溶剂硅油，外加，0.31.0余量为不可避免杂质。迸一步，本发明的粉剂中的水分H2O《0.3%;粉剂的粒度范围在0.1mm0.5mm。在真空脱碳反应的低碳区(钢液中碳含量在0.01%以下)向钢液中喷吹氧化物粉剂是一种增加体积传质系数的有效方式。即在RH真空室内通过喷枪向循环钢水喷吹含氧化铁的粉剂，可以向钢水提供新的氧源和脱碳反应核心，以此来促进脱碳反应。喷吹的氧化物粉剂绝大部分直接进入并分散于钢液中，粉料颗粒与钢液的反应界面积大大增加，同时氧化物粉剂作为氧源表面氧位较高且可作为CO气泡的形核核心，大大促进碳氧反应的进行。在本发明中，强化钢水脱碳的氧化性粉剂中的Fe203和MnO属于氧化性物质，可以向钢水提供氧源和脱碳反应核心，以此来促进脱碳反应。Fe203在高温下先生成FeO,再参加脱碳反应，其反应式分别为Fe203+Fe=3FeO(FeO，MnO)+[C]=[Fe，Mn]+CO因此，粉剂中Fe203和MnO是真空下钢水脱碳反应的主要组元，为真空脱碳反应提供有效的氧源，增加与钢液反应的界面积，必须保证其含量达到一定的比例。但粉剂中Fe203和MnO含量太高则会对耐火材料侵蚀加剧，粉剂的喷吹性能也会受到影响，都会影响真空脱碳的工艺效果。为了改善强化钢水脱碳的氧化性粉剂的喷吹性能，提高粉剂的反应性能，在粉剂中添加一定量的氧化钙粉剂，并进行钝化处理，可以增加粉剂的流动性、降低粉剂密度，且粉剂在运输、储存过程中不吸潮，确保粉剂的反应性和良好的喷吹性能。此外，为减轻喷吹粉剂对浸渍管耐火材料的侵蚀，在粉剂中加入-一定比例的MgO，既可以降低粉剂比重，也可以达到保护耐火材料的目的。CaO和MgO都在粉剂中起关键的辅助作用，因此，含量都不能太高，否则真空脱碳的氧化性粉剂的真空脱碳效果会受到削弱。Si02含量为2%~6%、八1203含量在0.5%~2.0%，Si02和A1203是由原料带入的，需要控制在--定范围。对降低粉剂熔点，促进粉剂熔化、形成低熔点夹杂物有利，但会降低熔渣的碱度，影响真空脱碳后钢水的脱氧。有机硅油的含量在0.3%1.0%，向真空脱碳的氧化性粉剂加入冇机硅油后，对粉剂表面进行了钝化处理，使其表面产生一层疏水保护层，而达到防潮、提高粉剂反应性、改善粉剂流动性和喷吹性能的目的。此外，本发明还对粉剂中的水分也做控制，H2O《0.3%，否则有可能粉剂中的水分进入钢水，增加了真空脱气的负担，也对钢的性能产生危害。另外，本发明还对氧化性粉剂的粒度进行控制，粉剂颗粒尺寸太大则可能反应性能差，粉剂在钢水中的停留时间短，而粉剂颗粒过小，喷吹性能差，容易在真空抽气条件下被抽入真空系统，不能参与反应，而且影响真空设备，造成设备故障。本发明控制的粉剂粒度范围为0.1mm0.5mm，既能保证其反应性，又不会影响真空设备。本发明的有益效果本发明粉剂采用混合料制成，主要含氧化铁、氧化钙等组成，再通过向粉剂中加入极少量的有机溶剂硅油(含量为0.3%1.0%)进行表面钝化处理，使其具有良好的防潮性和喷吹性能。在脱碳反应后期喷吹，能够强化钢水在低碳区(50ppm以下碳含量)的真空脱碳反应，使钢水的碳含量达到10ppm以下。具体实施方式本发明的实施例参见表1,并分别在真空下对钢水进行深脱碳试验，能够达到在真空下对低碳钢水(50ppm以下碳含量)强化脱碳的目的，满足极低碳钢冶炼的要求。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage5</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>实施效果分别如下实施例1钢水在RH真空循环精炼过程喷粉脱碳前的碳含量为30ppm，经过喷粉强化脱碳处理后，钢水中碳含量降至lOppm;实施例2钢水在RH真空循环精炼过程喷粉脱碳前的碳含量为23ppm，经过喷粉强化脱碳处理后，钢水中碳含量降至8ppm;实施例3钢水在RH真空循环精炼过程喷粉脱碳前的碳含量为25ppm,经过喷粉强化脱碳处理后，钢水中碳含量降至9ppm。实施例4钢水在RH真空循环精炼过程喷粉脱碳前的碳含量为29ppm，经过喷粉强化脱碳处理后，钢水中碳含量降至10ppm。实施例5钢水在RH真空循环精炼过程喷粉脱碳前的碳含量为21ppm，经过喷粉强化脱碳处理后，钢水中碳含量降至7ppm。综上所述，本发明粉剂具有良好的防潮性和喷吹性能，在脱碳反应后期喷吹，钢水中的自由氧在300ppm450ppm，能够强化钢水在低碳区(50ppm以下碳含量)的真空脱碳反应，使钢水的碳含量达到10ppm以下。权利要求1.一种强化钢水脱碳的氧化性粉剂，其成分质量百分比为，Fe2O356～73MnO3～8CaO16～26MgO2～6SiO22～6Al2O30.5～2.0有机溶剂硅油，外加，0.3～1.0余量为不可避免杂质。2.如权利要求1所述的强化钢水脱碳的氧化性粉剂，其特征是，该粉剂中H2O《0.3%。3.如权利要求1所述的强化钢水脱碳的氧化性粉剂，其特征是，该粉剂的粒度范围在().lmm0.5mm。全文摘要本发明公开了一种强化钢水脱碳的氧化性粉剂，解决冶炼超低碳钢工序中钢水脱碳问题，该氧化性粉剂成分质量百分比为，Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，56～73、MnO，3～8、CaO，16～26、MgO，2～6、SiO<sub>2</sub>，2～6、Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>，0.5～2.0、H<sub>2</sub>O≤0.3、有机溶剂硅油，0.3～1.0。本发明粉剂具有良好的防潮性和喷吹性能。在脱碳反应后期喷吹，能够强化钢水在低碳区(50ppm以下碳含量)的真空脱碳反应，使钢水的碳含量达到10ppm以下。文档编号C21C7/068GK101245403SQ20071003766公开日2008年8月20日申请日期2007年2月16日优先权日2007年2月16日发明者戈张,胡汉涛,郑建忠,马志刚,黄宗泽申请人:宝山钢铁股份有限公司