专利名称：：一种钢包脱氧造渣改质剂及其制造方法
技术领域：
：本发明属于冶金领域，涉及钢包造渣、稀释法和还原法钢渣改质处理技术，具体是一种用于钢包脱氧造渣改质剂及制造方法。
背景技术：
：消除和控制高氧化性炉渣是纯净钢冶炼的关键环节之一，是指对钢包中钢水顶渣进行改质处理以降低和控制钢渣氧化性，对钢包顶渣进行改质处理一般采取扒渣处理、稀释或还原等方式进行处理。扒渣处理是将高氧化性钢渣以机械方式从钢水表面清除后重新造新渣来实现降低和控制钢渣氧化性；稀释法是通过增大渣量使钢渣中氧化性物质浓度降低来实现降低和控制钢渣氧化性；还原法是利用A1基、Mg基等材料还原钢渣中氧化性物质来实现降低和控制钢渣氧化性。中国专利"钢包炉用脱氧造渣剂"(CN1390958)公开了一种钢包炉用脱氧造渣剂，其组成采用铝粒、碳粉、碳化硅粉、硅钙钡粉、其他含硅材料；中国专利"铝造渣脱氧球"(CN1410557)介绍了一种冶金工业用于炼钢生产中的复合脱氧剂"~~铝造渣脱氧球，它是由铝、萤石、石灰、膨润土、淀粉、纤维素、结合剂进行造粒为球状，<D1020mm;中国专利"铝造渣球及其制造方法"(CN1441066)介绍了一种脱氧造渣球，它是由下列原料组成铝粉、碳化硅粉、石灰石粉、活性氧化钙、膨润土、黄糊精、防暴纤维，先预混粉将活性氧化钙、膨润土、黄糊精送入混炼机干混，时间为5min进行搅拌达到充分混合出料，再将铝粉、碳化硅粉、石灰石粉、预混粉送入混炼机，时间为10min出料，送入成球机，加适量水进行造粒成球，送入干燥窑内4干燥，制成铝造渣球。无论造渣剂、稀释剂、还原法钢渣改质均以渣料形式加入钢水包中，这些渣料包括成渣剂、助溶剂、还原剂及其它助剂。成渣剂一般以冶金白灰为主，近年来普遍选用活性冶金白灰；稀释剂一般能与造渣剂良好结合、互融性较好的物质；助溶剂一般选用萤石、硼酐等低熔点物质，促进熔化，提高熔化速度；还原剂多为金属单质铝、镁、铝镁合金等可以还原钢渣中氧化性物质；其它助剂起到成形、粘结、表面保护等作用。目前冶金企业广泛使用的钢渣改质剂一般都是利用多种原料混合熔融处理后破碎，在混料时控制成分，需加热处理，使其相互熔融形成改质剂。另外通过检索可以发现，很多专利都是从控制成分角度、加工制造角度等方面不断对钢渣改质剂进行改进与提高，都忽略了改质剂结构对其使用的影响。目前改质剂的生产工艺需进行熔融处理，而且原料混合的均匀性难以保障，一般大量的改质剂成分固定，而进行小量取样分析可以发现其成分偏差较大，这就导致在使用过程中，特别是每炉次的小批量应用造成成分偏差大，会影响连续稳定的炼钢生产。普通改质剂中的成渣剂，主要是冶金白灰或活性白灰，其特点是易吸水变性后影响使用效果，若白灰在生产、包装、运输过程中发生吸水变性后，会严重影响改质剂的烙化速度、成渣性能。改质剂的还原剂成分在使用时，可能因与空气中氧反应会造成有效还原剂的损失，会影响其还原钢渣中的氧化性物质。
发明内容本发明根据钢渣改质剂成分组成、使用要求和使用特点，公开了一种复合层式结构造渣改质剂，防止改质剂中白灰吸水变性，提高改质剂中还原剂的利用率并能保证成分均匀稳定，同时实现快速熔化成渣，快速降低钢渣氧化性的目的，并提出了具体制造方法。本发明改质剂包括活性白灰、金属粉，铝矾土与石灰石粉及助熔剂，其特征在于改质剂是由上述材料制成双层或三层结构的球状颗粒其颗粒尺寸为10mm15mm。采用三层结构时，从中心由内向外依次结构为活性白灰，然后是金属粉，最外层为铝矾土与石灰石粉及助熔剂混合的三层结构。采用两层结构时，其结构形式为里层为活性白灰与金属粉混合，外层为铝矾土与石灰石粉及助熔剂混合的两层结构。本发明其成分重量百分比组成为，35%~50%活性白灰、20%~40%金属粉、15%~20%铝矾土、8%~10%石灰石粉、2°/。5%粘结齐1」、1%~3%助熔剂。金属粉末为铝粉或(镁、铝镁合金等)，但是从经济方面考虑采用铝粉是最佳的方案，助熔剂为B203本发明结构中心是活性白灰等组分，因为活性白灰容易水化影响其活度，而且活性白灰的熔点较高，所以设计其在颗粒中心部位，以防止其接触空气水分；助熔剂组分包围在成渣剂之外既可保证良好的相互混合又可起到对成渣及防止水化的保护作用；金属粉末包围在稀释剂之外，在使用时，金属粉末能与氧发生剧烈的放热反应，放出大量热量，促进成渣剂熔化；金属粉末层外，即颗粒的最外层是助熔剂，起到防止金属粉末的氧化，在使用时，助熔剂最先接触钢渣，最先熔化并能使金属粉末良好地分散于钢渣之中，助熔剂在高温条件下发生部分分解反应，释放出C02等气体，能隔绝部分空气，使金属粉末绝大部分与钢渣中氧发生反应，而减少金属粉末与大气中氧和钢中氧反应，提高金属粉末的使用效率。本发明是按下列步骤完成的1)制成三层结构时，6①预制粉将活性白灰、铝矾土、石灰石分别利用粉碎机破碎至O.lmm以下。②活性白灰制粒将粒度在O.lmm以下的活性白灰粉用粘结剂，粘结剂是以酒精溶解后，用喷壶喷洒的方式，在圆盘造粒机上制成<b5mm小8mm小球。(D粘结金属粉制粒将活性白灰小球用同一粘结剂，以喷洒方式在圆盘造粒机上制成4)8mmcH0mm粘结金属粉小球，金属粉粒度为-180目。④终制粒将粘结金属粉的小球用同一粘结剂以喷洒方式，粘结铝矾土粉、石灰石粉和助熔剂B203的混合粉，在圆盘造粒机上审lj成小10mm~<!>15mm成品。上述制造方法步骤全部过程在三台圆盘造粒机上完成，三台造粒几种粉末分别为活性白灰粉、金属粉、铝矾土粉和石灰石粉的混合粉，其成分可通过控制圆盘造粒时间和每层的厚度进行调整，最终为所要求的比例。2)制成两层结构时，①预制粉将活性白灰、铝矾土、石灰石分别利用粉碎机破碎至0.1mm以下。②混合粉制粒先将活性白灰粉与金属粉按配方比例混合后，用粘结剂，以喷壶喷洒的方式混合，在圆盘机上制成d)8mm<!>10mm小球；◎终制粒再将此小球用粘结剂，粘结铝矾土粉和石灰石粉的混合粉，在圆盘造粒机上制成4>10mm~d>15mm成品。本发明的优点及效果在于，在相同组分条件下，采用此结构的钢渣改质剂与其它形式的改制剂(如预熔型和混合型)相比具有更快的熔化成渣性能，融化成渣速度提高15%以上，而且其中金属单质(如铝)利用率提高20%以上，除氧效果得到提高。附图为本发明的结构示意图。具体实施例方式本发明改质剂包括活性白灰l、金属粉2，铝矾土与石灰石粉及助熔剂3，其特征在于改质剂是由上述材料制成双层或三层结构的球状颗粒，如图所示为三层结构钢渣改质剂的球状颗粒。本发明其成分重量百分比组成为35%~50%活性白灰、20%~40%金属粉、15%~20%铝矶土、8%10°/。石灰石粉、1%~3%助熔剂。金属粉为铝粉或(镁、铝镁合金等)，但是从经济方面考虑采用铝粉是最佳的方案，助熔剂为B203。实施例1:按总重量百分比将破碎至O.lmm以下40%的活性白灰，喷洒浓度15%木酸钙溶液作为粘结剂，在圆盘造粒机上制成4)5mm4)8mm小球；将4)5mm(J)8mm白灰球放入盛有的、占总重量30%且喷洒浓度为15%木酸钙溶液的铝粉的圆盘造粒机中，制成48mm~4>10mm粘结有铝粉小球；再将cj)8mm4)10mm表面粘结有铝粉的小球喷洒浓度为15%木酸钙溶液放在盛有18%铝矾土、10%石灰石及2%助熔剂的圆盘造粒机上进行终制粒，最终为4)10mm(H5mm小球颗粒。上述粘结剂均采用以酒精溶解后浓度为15%木酸钙溶液，用量为总重量的2°/。~5%。实施例2:将活性白灰破碎至O.lmm以下，与-180目铝粉在混料机中混合搅拌20min后，喷洒浓度为15%木酸钙溶液作为粘结剂，在圆盘造粒机上制成4>8mm~cj>10mm活性白灰和铝粉的混合小球，其中40%活性白灰和30%铝粉，将活性白灰混合铝粉的小球喷洒浓度为15%木酸钙溶8液作为粘结剂，在盛有18%铝矾土、10%石灰石、2%助熔剂的圆盘造粒机上进行终制粒，最终为4>10mm4>15mm小球颗粒。上述粘结剂均为以酒精溶解后浓度为15%木酸钙溶液，总用量为2%~5%。上述圆盘造粒机直径1.451.65m，转速900~120r/min。对比结果见下表。脱氧效果对比<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>权利要求1、一种钢包脱氧造渣改质剂，包括活性白灰、金属粉，铝矾土与石灰石粉及助熔剂，其特征在于改质剂是由上述材料制成双层或三层结构的球状颗粒。2、根据权利要求1所述的一种钢包脱氧造渣改质剂，从中心由内向外依次结构为活性白灰(1)，然后是金属粉(2)，最外层为铝矾土与石灰石粉及助熔剂(3)混合的三层结构。3、根据权利要求1所述的一种钢包脱氧造渣改质剂，其结构形式为里层为活性白灰与金属粉混合，外层为铝矾土与石灰石粉及助熔剂混合的两层结构。4、如权利要求1所述的一种钢包脱氧造渣改质剂，其成分组成重量百分比为，35%~50%活性白灰、20%~40%金属粉、15%20%铝矶土、8%~10%石灰石粉、1%~3%助熔剂。5、根据权利要求4所述的一种钢包脱氧造渣改质剂，其特征在于，所述的金属粉为铝粉、镁粉、铝镁合金粉。6、一种如权利要求1或2所述的钢包脱氧造渣改质剂的制造方法，其特征在于，是按下列步骤完成的1)预制粉将活性白灰、铝矾土、石灰石分别利用粉碎机破碎至O.lmm以下；2)活性白灰制粒将粒度在0.1mm以下的活性白灰粉用粘结剂在圆盘造粒机上制成4>5mm4>8mm小球；3)粘结金属粉制粒将活性白灰小球用粘结剂在圆盘造粒机上制成》8mm~4)10mm粘结金属粉小球，金属粉粒度为-180目；4)终制粒:将粘结金属粉小球用粘结剂粘结铝矾土粉和石灰石粉的混合粉，在圆盘造粒机上制成4>10mm4)15mm成品。7、一种如权利要求1或3所述的钢包脱氧造渣改质剂的制造方法，其特征在于，是按下列步骤完成的1)预制粉将活性白灰、铝矾土、石灰石分别利用粉碎机破碎至O.lmm以下；2)、混合粉制粒将粒度在0.1mm以下的活性白灰粉及-180目的金属粉混合，用粘结剂在圆盘造粒机上制成4>8mm~4>10mm小球；3)终制粒将活性白灰粉与金属粉混合的小球用粘结剂粘结铝矾土粉和石灰石粉的混合粉，在圆盘造粒机上制成4>10mm~4>15mm成品。全文摘要本发明公开一种钢包脱氧造渣改质剂，包括活性白灰、金属粉，铝矾土与石灰石粉及助熔剂，其特征在于改质剂是由上述材料制成双层或三层结构的球状颗粒，本发明的优点及效果在于，在相同组分条件下，采用此结构的钢渣改质剂与其它形式的改制剂(如预熔型和混合型)相比具有更快的熔化成渣性能，融化成渣速度提高15％以上，而且其中金属单质(如铝)利用率提高20％以上，除氧效果得到提高。文档编号C21C7/00GK101423880SQ200710157920公开日2009年5月6日申请日期2007年10月31日优先权日2007年10月31日发明者群孙,廖相巍,李广帮,李德刚,温铁光,王向辉,黄玉平申请人:鞍钢股份有限公司