专利名称：用电石作原料制造炼钢的钙铁合金及含钙的复合脱氧剂的制作方法
技术领域：
本发明是用电石作原料制造用于炼钢的钙铁合金及含钙的复合脱氧剂。
技术背景钙是炼钢的强脱氧剂和脱硫剂，而且还能改善钢的性能，在炼钢中广泛 使用，现在炼钢所用钙的生产是用碳还原法生产的硅钙合金，是高能耗高污 染项目。在含钙的复合脱氧剂中，都是添金属钙和还原钙重熔而成。如铝 镁钙铁合金、铝锰钙铁合金、铝钙铁合金等。这些复合脱氧剂中钙的含量不 能大于10%，否则钙会燃烧和翻炉。生产金属钙和还原钙也是高能耗高污染， 而且价格昂贵，提高炼钢成本。为此，本发明研制用电石作原料制造用于炼 钢的钙铁合金及含钙的复合脱氧剂。 发明内容本发明的目的是提供用电石作原料制造钙铁合金和含钙的复合脱氧剂， 节能减排，减少污染，降低炼钢成本。 本发明的制备方法根据电石的化学性质，它能与铁在高温下生成钙铁的原理而研制的。它 的制造方法是将电石和铁精矿(或废钢、球团、氧化铁皮等)在电炉中，高温(>1750°C)炼成钙铁合金。该合金可直接用于炼钢，替代现在所用的硅 钙等合金，也可以用作生产含钙的复合脱氧剂的中间合金。在生产含钙的复 合脱氧剂时，还可以按复合脱氧剂含钙成分要求，在电炉中先按成分要求配 比，将电石和铁熔化，吹氧脱碳，再加入其他原料，炼成含钙的复合脱氧剂。 在矿热炉生产时，为了促使电石还原(脱碳)，在熔炼时添加部分氧化物。如硅石(Si02)、生石灰(CaO)、铁精矿(Fe203)、氧化铁皮(FeO)、锰矿 石(Mn02)、铬矿(Cr203)、熟钼矿(Mo203)等。这些元素都是炼钢所需 要合金元素，它们的氧化物在还原电石(CaC2)的同时，这些元素又与钙生 成含这些元素的合金在炼钢中使用。用感应电炉和电弧炉生产时，可用吹氧 法脱碳，工艺同"脱碳法吹炼铬铁"。本发明的生产工艺和实施例其制备方法有两种第一种方法，将铁精矿和电石按要求配比，在电炉高温下，炼成钙铁合 金，用吹氧法脱碳。 实施例1原料配比铁矿石球团(含TFe 60%) 100kg，电石(含CaC270%) 50kg。 按上述配比，将球团和电石投入电炉中，送电化合，顶吹氧，出炉铸锭。化 验该产品化学成分(质量％):Ca 32.56%、 Fe 64.43%。杂质Si 2,11%、 S 0.06%、 P0.03%、 C0.51%。要提高钙在合金中的含量可增加电石的加入量，含钙最高可达80%左右。该 钙铁合金可直接在炼钢中使用。某钢厂用该合金替代原用的硅钙合金(Ca 28%)，加入量为l:l，达到净化钢水的要求。 实施例2用上述的钙铁合金作中间合金，替代原工艺用金属钙生产的铝镁钙复合 金脱氧剂。原料配比铝锭55kg、镁锭5kg、钙铁(Ca 33%) 15kg、废钢20kg、 生石灰5kg。在工频感应电炉中熔化，顶吹氧脱碳，出炉铸锭。经化验产品 的化学成分(质量％): Al 53.16%、 Mg4.31%、 Ca4.13%。杂质Si 1.51%、 C 0.48%、 S 0.03%、 P 0.03%、余量为Fe。某厂生产铝镁钙铁复合脱氧剂 (FeAl55Mg5Ca5)，用钙铁(FeCa33)合金15kg替代原用金属钙6kg，其产品 符合质量标准。某钢厂用该合金脱氧，其效果与原铝镁钙铁合金相同。第二种方法，按复合脱氧剂含钙量要求配加电石，先将电石和废钢(或 铁精矿)在电炉中熔化，顶吹氧，再按配比投入其他原料，制成含钙的铝镁钙铁复合脱氧剂。 实施例3原料配比铝锭60kg、电石10kg、氧化铁皮(FeO90%) 40kg。先将电 石和废钢在电炉中熔化，顶吹氧，再投入铝'锭，全熔后出炉铸锭。经化验产品成分(质量％):Al 58.13%、 Ca5.16%，余量为Fe和不可避免的杂质。生产该产品出炉 时间比原增加15分钟左右。用上述两种方法，可以生产含钙的复合脱氧剂。如铝锰钙铁、硅铝,丐铁、 铝铬钙铁、硅铝钡钙铁等等工艺相同。实施例4生产用于炼钢的钙铁合金，所用电炉除用感应电炉生产，也可以用电弧 炉和矿热炉生产。但由于电极等材料的原因，使钙铁合金中含碳较高(O 8%)，为此在配加电石和铁精矿时，适量加入硅石，使碳与硅形成碳化硅入 渣，使合金中碳达到铁合金标准(C《0.5%)。实施例5原料配比电石100kg，球团100kg，硅石10kg，脱碳剂氧化铁皮(FeO) 10kg，石灰(CaO)，粒度5-60mm。按此配比在1800KV.A矿热炉生产。连 续加料和出炉，每2小时出炉一次，每炉出成品1.8吨。化验产品化学成分 (质量％):Ca 47.28%、 Fe 49.36%。杂质Si2,06%、 C 0.54%、 S 0.04%、 P0.04%。产品杂质含量基本符合铁合金标准。 实施例6原料配比电石100kg、铁精矿石(Fe203 60Q/o)100kg、锰矿石(Mn02)50kg。 用实施例4中的矿热炉相同工艺生产。经化验产品的化学成分(质量％):Ca 45.16%、 Mn 15.38%、 Fe 36.94%。杂质Si 1.53%、 C 0,48%、 S 0.03%、 P 0.03%.
权利要求
1. 用电石作原料制成用于炼钢的钙铁合金，其特征在于用电石作原料制成钙铁合金，基本含有(质量％)Ca 10-70％。
2、 根据权利要求1中所述的用电石作原料制成用于炼钢的钙铁合金，其特征在于用于生产含钙的复合脱氧剂的中间合金，基本含有(质量％):Ca 10-70%。。
3、 用电石作原料制成含钙的复合脱氧剂，其特征在于按复合脱氧剂 含钙量，配加电石与其他原料同炉熔炼。含钙复合脱氧剂基本含有(质量％):Ca 1國30%。
4、 根据权利要求1和3所述的用电石作原料，制成用于炼钢的钙铁合 金及含钙的复合脱氧剂，其特征在于用Ca、 Fe、 Si、 Mn、 Cr、 Mo、 Al等元 素的氧化物中的一种或两种，作CaC2的还原剂(脱碳)，合金中基本含有这 些元素中的一种或两种，其含量根据所用氧化物的数量和氧化物中的含量而 确定。
全文摘要
本发明是用电石作原料生产用于炼钢的钙铁合金和含钙的复合脱氧剂的原料。它的制备方法有两种，一是用电石和铁在电炉中熔成钙铁合金，用于炼钢。也可以把钙铁合金作含钙复合脱氧剂的中间合金，生产含钙的复合脱氧剂。二是在生产含钙复合脱氧时，按含钙量配加电石，制成含钙复合脱氧剂。本发明能节能减排，减少污染，有较好的经济效益和社会效益。
文档编号C21C7/06GK101260454SQ20081001115
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月23日 优先权日2008年4月23日
发明者谢廷声 申请人:谢廷声