钙系钢包渣改质剂及其应用方法与流程

本发明涉及钢包渣改质剂及其应用方法，具体涉及钙系钢包渣改质剂及其应用方法，属于冶金
技术领域：
。
背景技术：
：西昌钢钒转炉采用滑板挡渣工艺后，转炉下渣量平均值从2365kg/炉下降到1183kg/炉，吨钢下渣量减少一半，这对减少精炼过程回硫、磷以及降低脱氧合金消耗都有一定好处，但随着下渣量的减少，出钢钢液面渣层薄，其保温效果变差，经统计，同期两种挡渣工艺条件下，滑板挡渣转炉出钢—小平台出站平均温降低65.3℃，而挡渣镖挡渣温降低56.2℃，两者温降差值达10℃左右；同时，出钢后，单纯加入石灰等渣料容易聚团，覆盖效果差，导致钢包渣保温及隔绝空气性能变差。因此，迫切需要开发一种适用于改善钢渣钢液面覆盖效果同时降低钢包渣氧化性的钢包渣改质剂。中国专利申请200910164317.8公开了一种炉外精炼用钢包渣改性剂，按重量百分比原料的组成为：活性石灰50～70％、萤石10～30％、铝酸钙10～30％，其原料的化学组成成分分别应满足：活性石灰：CaO≥90％，MgO＜8％，活性度≥300ml；萤石：CaF2≥80％，SiO2＜15％；铝酸钙：40％＜CaO＜60％，25％＜Al2O3≤45％，SiO2＜5％，MgO＜5％；将三种原料破碎至粒度≤20mm，再用搅拌机混合15～30分钟，待混合均匀后包装即得成品。该改性剂在转炉出钢过程中随钢流加入到钢包内，加入量为3～7kg/t钢。其改善了钢包渣组成，有利于快速成渣，但其不含还原成分，无法对钢渣中的∑(FeO+MnO)％进行有效控制。中国专利申请200610097700.2公开了一种钢包渣改质铝渣球，其组份按照重量百分比计为：铝48～52、三氧化二铝10～15、碳酸钙18～2、氧化钙8～12、二氧化硅≤7、水份≤0.5。其解决的技术问题是用于冶炼纯净钢和超纯净钢精炼处理时改善钢色渣的性状，有利于夹杂物的吸附并去除，降低成品全氧，有害杂质含量极低的钢包渣改质铝渣球，能避免了物料进入钢水中的爆腾现象。但其需要添加大量铝单质，成本很高。中国专利申请200810024566.2公开了一种用于钢包顶渣改性的改性剂，其化学组分的重量百分比为：CaO：61～70％；Al2O3：15～28％；Al：3.5～7％；CaF2：6～10％；MgO：1.5～5％；SiO2：＜3％；C≤0.01％；控制水分≤0.3％。其解决的技术问题是降低钢包顶渣中∑(FeO+MnO)％，提高钢水的纯净度，同时解决普通改性剂存在增碳、增硅等技术问题。其改善了钢包渣组成，有利于快速成渣，但其还原成分(Al)偏低，对钢渣中的∑(FeO+MnO)％进行控制效果有限。中国专利申请201210122599.7公开了一种转炉出钢过程中的钢包炉渣改质剂。所述改质剂的主要组分以质量百分比计包括：Al30-50％，CaO50-30％，Al2O35.0-8.0％，SiO2≤3.0％，S+P≤0.07％，C0.7-1.4％，CaF23.0-8.0％，H2O≤0.2％。其改质剂为还原性改质剂，能解决低碳管线钢生产过程中钢包顶渣的氧化性问题，为管线钢的真空脱硫和纯净化生产提供保障，但其仍需要添加大量铝单质或大量的CaO，成本高，炉渣粘度高，覆盖效果不好。技术实现要素：本发明所要解决的第一个问题是提供一种钙系钢包渣改质剂，该改质剂能够有效降低钢包渣氧化性同时改善钢渣钢液面覆盖效果。为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案如下：钙系钢包渣改质剂，包括如下成分：CaC260～80重量份，Al2O315～35重量份，CaO5～20重量份，S≤0.1重量份，P≤0.1重量份，其余为不可避免的杂质。优选的，所述改质剂的粒度≤1mm的比例不大于10％，＞25mm的比例不大于5％。更优选的，所述改质剂的粒度≤25mm。本发明要解决的第二个技术问题是提供一种钙系钢包渣改质剂的应用方法，该方法能够有效降低钢包渣氧化性同时改善钢渣钢液面覆盖效果。为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案如下：将上述钙系钢包渣改质剂应用于经LF工序的钢种。进一步地，改质剂在转炉出钢后加至钢包渣面。优选地，改质剂加入量按150kg～300kg/炉控制。更优选地，转炉终点碳≤0.03％，改质剂加入量按200～300kg/炉控制。进一步地，改质剂加入过程中全程吹氩，以钢液不大翻为准。优选地，吹氩时改质剂与原始钢包渣充分反应并铺展至整个钢液表面。本发明的有益效果：本发明从钢包渣改质剂的制作、应用方法入手，以达到对原始钢包渣改质：改善原始钢包渣覆盖效果、降低钢包渣氧化性、快速成渣的目的。本发明的钙系钢包渣改质剂能够有效降低钢包渣氧化性、优化钢包渣组成、提高其夹杂吸附能力，同时降低生产成本。此外，由于使用CaC2作为脱氧剂既会出现一定程度的增碳现象，又会因为CO产物的存在而改善泡沫化条件，有利于埋弧操作，降低设备损伤，减少钢水裸露，降低钢水吸氮；同时钙系钢包顶渣改质剂配制了一定的Al2O3，加上反应生成的CaO，有利于快速成渣。本发明的钙系钢包顶渣改质剂应用方法通过应用钙系钢包顶渣改质剂扩散脱氧调渣，其还原成分CaC2主要和炉渣中的FeO反应，主要产物为CO气体或者单质碳，具体反应方程式如下：CaC2+3(FeO)＝CaO+3Fe+2CO(g)CaC2+(FeO)＝CaO+Fe+2CC+(FeO)＝CO(g)因此，不会造成钢液的二次污染。分析上述反应式可知，在钢包精炼条件下，反应完全可自发进行。同时由于钢包底吹氩气，又有效改善了其动力学条件，加速了反应速度。附图说明图1对比例的钢包渣覆盖图图2加入改质剂后的钢包渣覆盖图具体实施方式本发明的钙系钢包渣改质剂，包括如下成分：CaC260～80重量份，Al2O315～35重量份，CaO5～20重量份，S≤0.1重量份，P≤0.1重量份，其余为不可避免的杂质。优选的，所述改质剂的粒度≤1mm的比例不大于10％，＞25mm的比例不大于5％。更优选的，所述改质剂的粒度≤25mm。本发明的钙系钢包渣改质剂的应用方法方案如下：将上述钙系钢包渣改质剂应用于经LF工序的钢种。进一步地，改质剂在转炉出钢后加至钢包渣面。优选地，改质剂加入量按150kg～300kg/炉控制。更优选地，转炉终点碳≤0.03％，改质剂加入量按200～300kg/炉控制。进一步地，改质剂加入过程中全程吹氩，以钢液不大翻为准。优选地，吹氩时改质剂与原始钢包渣充分反应并铺展至整个钢液表面。下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。实施例1～61)实施条件：(1)设备：公称200t顶底复吹转炉，200tLF炉；(2)生产工艺流程：转炉冶炼→LF→(RH)→连铸；(3)实施例1～6的钢种分别为：P490CL、Q235制管、P510L、M4R22、P280VK、HC340LA2)实施例1～6使用的钙系钢包渣改质剂的成分(重量份)及粒度详见表1。表1实施例1～6钙系钢包渣改质剂的成分及粒度表3)钙系钢包渣改质剂的加入量、加入时间工序详见表2。表2实施例1～6钙系钢包渣改质剂的使用表对比例1～6对比例1～6与实施例1～6相应，唯一不同的是对比例1～6均不添加钙系钢包渣改质剂。对比例与实施例的覆盖效果详见图1和图2，从图中可以看出加入改质剂后，覆盖表面比原工艺更均匀，局部亮度更低，覆盖效果好。出钢后覆盖效果详见表3、表4。表3平均温降对比/℃钢种对比例实施例车轮P490CL61.358.4Q235B(制管)57.649.5P510L6261P280VK5955M4R2260.257.6HC340LA58.556.8表4钢包渣氧化性(FeO含量)对比/％由表3可以看出，在不同的钢种冶炼中，添加本发明的钙系钢包渣改质剂后保温效果均有不同程度的提升，其中Q235B(制管)的保温效果最好，比对比例提高了8.1℃。由表4可以看出添加钙系钢包渣改质剂后钢包渣氧化性明显降低。当前第1页1 2 3