一种以纳米石墨粉作为载体的钙系脱氧剂及其制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及炼钢用脱氧剂技术领域，具体为一种以纳米石墨粉作为载体的钙系脱 氧剂及其制备方法。
【背景技术】
[0002] 随着经济发展和科技进步，工业上以及日常生活中，对钢的需求越来越多，对钢质 量的要求也越来越高。因此，除加大炼钢设备的改进和生产工艺的革新外，加强炼钢材料脱 氧合金的研发也十分重要。因钢中氧含量的高低直接影响到最终钢材的质量和性能。高的 氧含量会导致在钢液冷凝过程中，由于碳和氧偏浓聚，将使碳再次发生氧化，使钢中产生气 泡，而影响到钢材的质量。
[0003] 在钢水终脱氧剂的使用上先后经历过硅铝铁、硅铝钡和硅铝钡钙等过程。通常采 用硅铝钡作为钢水终脱氧剂，硅铁和锰铁作为合金化材料。这种脱氧及合金化方式，受钢水 终点C、出钢温度及下渣量等影响，造成钢中Si、Mn成分波动大，合金元素回收率不稳定。 并且当脱氧剂加入量偏大时，钢水中酸溶铝超过一定程度，将导致生成固态A1203簇状夹杂 物，钢水粘度增大，夹杂物增多且不易上浮排除，最终导致中包水口结瘤。现有技术中的这 种脱氧剂存在脱氧效果有待提高，钢水粘度偏大，夹杂物增多不易上浮排除，导致包水口结 瘤等。
[0004] 纳米石墨粉用于高润滑、高导电性能、高吸附性及催化性能、化工行业、钢铁润滑、 航天航空、润滑油等领域。纳米石墨在金属表面形成化学键合的坚韧的几乎不可磨损的纳 米石墨，在润滑油中悬浮着极大数量的纳米石墨，降阻减摩、密封自润滑、也可用于摩托、机 车、船舶，是理想的固体润滑材料，可以很好的解决分散性问题，克服纳米粉体团聚现象。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种以纳米石墨粉作为载体的钙系脱氧剂及其制备方法。将 纳米石墨粉作为分散剂添加到钢水中，可以有效解决钢水粘度大，流动性差的问题。
[0006] 为了实现本发明的目的，本发明通过以下方案实施： 一种以纳米石墨粉作为载体的钙系脱氧剂，由下列重量份的原料制备制成：硅化钙 32-35、碳化硅14-20、无烟煤粉1. 5-2. 5、纳米石墨粉2. 5-4、浓度为5%的盐酸40-50、聚乙 烯醇3-5 ; 本发明所述一种以纳米石墨粉作为载体的钙系脱氧剂，由以下具体步骤制成： (1)将硅化钙、碳化硅放入粉碎机中粉碎成200目的粉末形成混合粉体，然后将聚乙烯 醇与3-4倍量的水混合，分散均匀后加热至60-70°C，不停搅拌至聚乙烯醇完全溶解形成溶 液； (2 )将混合粉体、聚乙烯醇溶液、无烟煤粉、纳米石墨粉加入挤出造粒机中造粒，控制粒 径为6_7mm; (3)将颗粒送入烘箱以100-110 °C的温度烘烤30-40分钟，然后送入烧结炉中以 8-10°C/分钟速率升温至400-450°C条件下烧结1.5-2小时，取出冷却至室温； (4)将烧结后的颗粒放入浓度为5%的盐酸中洗涤30-40分钟，然后过滤，用去离子水洗 至中性，最后再放入烘箱中90-100 °C烘干即得。
[0007] 本发明的有益效果是：本发明针对现有技术中存在的问题，在配方以及工艺上进 行改性，采用硅化钙等成分，具有良好的脱氧、脱硫的效果，生产普碳钢、低合金钢等中碳钢 时，有较好增碳效果；配合纳米石墨粉的添加，可改善钢水流动性，有效去除钢中夹杂物，提 高钢水纯净度，防止中包水口结瘤。本发明工艺便于工业控制，脱氧效果好，同时可以提高 合金元素的回收率。 具体实施方案
[0008] 下面通过具体实例对本发明进行详细说明。
[0009] 一种以纳米石墨粉作为载体的钙系脱氧剂，由下列重量份(公斤）的原料制备制 成：硅化钙32、碳化硅14、无烟煤粉1. 5、纳米石墨粉2. 5、浓度为5%的盐酸40、聚乙烯醇3 ; 本发明所述一种以纳米石墨粉作为载体的钙系脱氧剂，由以下具体步骤制成： (1)将硅化钙、碳化硅放入粉碎机中粉碎成200目的粉末形成混合粉体，然后将聚乙 烯醇与3倍量的水混合，分散均匀后加热至60-70°C，不停搅拌至聚乙烯醇完全溶解形成溶 液； (2 )将混合粉体、聚乙烯醇溶液、无烟煤粉、纳米石墨粉加入挤出造粒机中造粒，控制粒 径为6_7mm; (3) 将颗粒送入烘箱以100-110°C的温度烘烤40分钟，然后送入烧结炉中以8-10°C/ 分钟速率升温至400-450°C条件下烧结2小时，取出冷却至室温； (4) 将烧结后的颗粒放入浓度为5%的盐酸中洗涤30分钟，然后过滤，用去离子水洗至 中性，最后再放入烘箱中90-100°C烘干即得。
[0010] 使用本发明钙系脱氧剂生产的半径为22毫米的HRB335螺纹钢中抽取若干个样品 与硅铝钡脱氧剂生产出的半径为22毫米的HRB335螺纹钢作为对比，测量其机械性能，如下 表：
【主权项】
1. 一种以纳米石墨粉作为载体的钙系脱氧剂，其特征在于，由下列重量份的原料制备 制成：硅化钙32-35、碳化硅14-20、无烟煤粉1. 5-2. 5、纳米石墨粉2. 5-4、浓度为5%的盐酸 40-50、聚乙烯醇3-5。
2. 根据权利要求1所述一种以纳米石墨粉作为载体的钙系脱氧剂，其特征在于，由以 下具体步骤制成： (1)将硅化钙、碳化硅放入粉碎机中粉碎成200目的粉末形成混合粉体，然后将聚乙烯 醇与3-4倍量的水混合，分散均匀后加热至60-70°C，不停搅拌至聚乙烯醇完全溶解形成溶 液； (2 )将混合粉体、聚乙烯醇溶液、无烟煤粉、纳米石墨粉加入挤出造粒机中造粒，控制粒 径为6_7mm; (3) 将颗粒送入烘箱以100-110 °C的温度烘烤30-40分钟，然后送入烧结炉中以 8-10°C/分钟速率升温至400-450°C条件下烧结1.5-2小时，取出冷却至室温； (4) 将烧结后的颗粒放入浓度为5%的盐酸中洗涤30-40分钟，然后过滤，用去离子水洗 至中性，最后再放入烘箱中90-100 °C烘干即得。
【专利摘要】本发明公开了一种以纳米石墨粉作为载体的钙系脱氧剂，其特征在于，由下列重量份的原料制备制成：硅化钙32-35、碳化硅14-20、无烟煤粉1.5-2.5、纳米石墨粉2.5-4、浓度为5%的盐酸40-50、聚乙烯醇3-5；本发明针对现有技术中存在的问题，在配方以及工艺上进行改性，采用硅化钙等成分，具有良好的脱氧、脱硫的效果，生产普碳钢、低合金钢等中碳钢时，有较好增碳效果；配合纳米石墨粉的添加，可改善钢水流动性，有效去除钢中夹杂物，提高钢水纯净度，防止中包水口结瘤。本发明工艺便于工业控制，脱氧效果好，同时可以提高合金元素的回收率。
【IPC分类】C21C7-06
【公开号】CN104762440
【申请号】CN201510132235
【发明人】吴大宏, 童振兰
【申请人】芜湖华炀炉料科技有限公司
【公开日】2015年7月8日
【申请日】2015年3月25日