一种RH精炼用铝系脱氧剂及其制造方法与流程

本发明属于钢铁冶炼领域，特别涉及到一种铝系脱氧剂及其制造方法。
背景技术：
：在精炼处理钢水过程中，往往伴随着脱氧。以rh为例，脱氧是使用铝线段加入真空室，完成对钢水的脱氧。然而在实际生产中，往往精炼处理周期较紧，之后又需要较长时间的钢水静置。常规工艺生产的脱氧剂很难保证合金均匀化，如果生产节奏紧，加入脱氧铝后的循环时间以及合金化后的时间会相对减少，这就造成脱氧产物不能充分上浮和合金的熔化均匀性不好，取样的结果不能代表钢水的平均值，对成品成分的窄范围控制带来难度。技术实现要素：为了克服上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种用于rh精炼脱氧的脱氧剂，该脱氧剂通过铁含量调整密度，通过铝起到了钢水脱氧的作用，又使碳酸钙和碳酸镁在加入后在钢水温度下分解形成气泡促进夹杂物上浮，减少了钢水静置的时间，同时通过螺旋电磁搅拌保证了脱氧剂合金均匀化。本发明目的是通过下面的技术方案实现的：一种rh精炼用铝系脱氧剂，其特征在于按重量百分比为：铝40～45％，碳酸钙20～30％，碳酸镁10～15％，铁10～30％；所述的脱氧剂粒度为8～50mm。一种rh精炼用铝系脱氧剂的制造方法，其特征在于包括如下步骤：1)原料使用铝锭、3～8mm碳酸钙和碳酸镁、5～12mm工业纯铁铁块；2)先在感应炉内坩埚将铝锭熔化，熔化温度小于840℃；再按照成品含量比加入碳酸钙、碳酸镁和工业纯铁铁块；同时施加螺旋电磁搅拌，电流150～250a，频率2.5～20hz；3)将螺旋搅拌开到完全凝固为止，利用破碎机将脱氧剂破碎成粒度为8～50mm的小块，包装。此方法利用螺旋电磁搅拌将碳酸钙、碳酸镁和铁块搅入熔化后的铝液，制得的脱氧剂在钢水温度下碳酸钙和碳酸镁分解成氧化钙和二氧化碳气泡，氧化钙形成顶渣，而气泡则促进了夹杂物的上浮。钢水在脱氧的同时促进了脱氧产物的上浮，缩短了钢水静置的时间，同时保证了脱氧剂合金均匀化。附图说明图1为本发明螺旋电磁搅拌装置示意图；图2为传统电磁搅拌金属液流动轨迹主视图；图3为图2的俯视图；图4为图2的侧视图；图5为本发明螺旋电磁搅拌金属液流动轨迹主视图；图6为图5的俯视图；图7为图5的侧视图；其中：1螺旋电磁搅拌器，2感应炉内坩埚，3金属液。具体实施方式下面结合具体实施例进行说明：如图1、5、6和7所示，螺旋电磁搅拌可以将不同密度、不同成份的金属熔体，或者金属熔体与固体颗粒混合在一起。由于螺旋电磁搅拌可以推动金属熔体在三维方向上流动，即熔体中不仅有周向的旋转流动，同时还存在垂直方向的流动，因而金属熔体或金属熔体与固体颗粒的混合物的成份会相对均匀，并且混合物的成份分布与密度的相关性大大降低，可以有效降低密度不同带来的成分不均。坩埚2中盛放有金属液3，在螺旋电磁搅拌器1的作用下，金属液3在周向流动的同时还具有上下、内外的流动。如图2、3和4所示，传统电磁搅拌时合金液3主要做环形运动，金属液3的内-外、上-下交换比较少。而采用螺旋电磁搅拌时，金属液3不仅具有周向运动，同时在径向和轴向的流动也被加剧，因而具有很好的搅拌效果，可以有效促进金属液3的同时凝固，降低铸锭中心缺陷，还可以减轻铸锭密度偏析程度。实施例1：脱氧剂的制备和使用：(1)脱氧剂的组成成分为铝、碳酸钙、碳酸镁和铁。其中，以脱氧剂的总重量为基准，铝含量为40～45重量％，碳酸钙的含量为20～30重量％，碳酸镁的含量为10～15重量％，铁含量为10～30重量％。所述的脱氧剂粒度为8～50mm；(2)脱氧剂制作原料使用铝锭、碳酸钙3～8mm、碳酸镁3～8mm和工业纯铁铁块5～12mm。先在感应炉内坩埚将铝锭熔化，熔化温度837℃。再按照成品含量比，即铝：碳酸钙：碳酸镁：铁＝44：30：10：16的比例加入石灰石和工业纯铁铁块。螺旋电磁搅拌电流220a，频率3.2hz；(3)将螺旋搅拌开到完全凝固为止，利用鄂破机将脱氧剂破碎成粒度为8～50mm的小块，包装。(4)产品用于rh生产if钢时的脱氧，脱氧剂从高位料仓添加，加入量为0.88kg/t钢。脱氧剂的效果评价：对制备好的脱氧剂进行化学分析，随机抽检样品，共抽检5个样品，化学成分见表1。可见各样本之间成分波动很小，成分波动都在0.3％以下。此外采用扫描电镜观察脱氧剂内部氢氧化钙细粉、碳酸镁细粉分布情况，证明二者在脱氧剂内部均匀分散，未见团聚现象。说明螺旋电磁搅拌确实可以保证合金成分均匀。表1脱氧剂组分重量百分比(wt％)组分铝碳酸钙碳酸镁铁样本14430.21015.8样本244.130.19.816样本344.2309.915.9样本443.829.910.216.1样本54430.29.816脱氧剂使用：钢液目标化学成分为：各元素重量百分比为：c＝0.002％、si＝0.02％、mn＝0.15％、s<0.020％、p<0.020％，其于为fe和少量杂质元素；转炉出钢量为260t，脱氧剂加入量为228.8kg，对比同浇次未使用该脱氧剂的5罐次平均值，上机前的静置间缩短5min。表2静置时间的变化情况工艺静置时间(min)同浇次未加该种脱氧剂罐次上机前的静置时间27加本发明脱氧剂后22实施例2：(1)脱氧剂的组成成分为铝、碳酸钙、碳酸镁和铁。其中，以脱氧剂的总重量为基准，铝含量为40～45重量％，碳酸钙的含量为20～30重量％，碳酸镁的含量为10～15重量％，铁含量为10～30重量％。所述的脱氧剂粒度为30～50mm；(2)脱氧剂制作原料使用铝锭、碳酸钙3～8mm、碳酸镁3～8mm和工业纯铁铁块5～12mm。先在感应炉内坩埚将铝锭熔化，熔化温度837℃。再按照成品含量比，即铝：碳酸钙：碳酸镁：铁＝44：28：12：16的比例加入石灰石和工业纯铁铁块。螺旋电磁搅拌电流210a，频率3.3hz；(3)将螺旋搅拌开到完全凝固为止，利用鄂破机将脱氧剂破碎成粒度为30～50mm的小块，包装。(4)产品用于rh生产if钢时的脱氧，脱氧剂从高位料仓添加，加入量为0.92kg/t钢。脱氧剂的效果评价：对制备好的脱氧剂进行化学分析，随机抽检样品，共抽检5个样品，化学成分见表3。可见各样本之间成分波动很小，成分波动都在0.3％以下。此外采用扫描电镜观察脱氧剂内部氢氧化钙细粉、碳酸镁细粉分布情况，证明二者在脱氧剂内部均匀分散，未见团聚现象。说明螺旋电磁搅拌确实可以保证合金成分均匀。表3脱氧剂组分重量百分比(wt％)组分铝碳酸钙碳酸镁铁样本14427.91216.1样本244.128.111.915.9样本34428.211.816样本443.927.812.216.1样本544.227.911.816.1脱氧剂使用：钢液目标化学成分为：各元素重量百分比为：c＝0.002％、si＝0.02％、mn＝0.15％、s<0.020％、p<0.020％，其于为fe和少量杂质元素；转炉出钢量为260t，脱氧剂加入量为228.8kg，对比同浇次未使用该脱氧剂的5罐次平均值，上机前的静置间缩短6.5min。表4静置时间的变化情况工艺静置时间(min)同浇次未加该种脱氧剂罐次上机前的静置时间26.8加本发明脱氧剂后20.3比较例：比较例的脱氧剂成分与实施例1一致，所不同的是在制备过程未采用螺旋电磁搅拌工艺。脱氧剂的制备和使用：(1)脱氧剂的组成成分为铝、碳酸钙、碳酸镁和铁。其中，以脱氧剂的总重量为基准，铝含量为40～45重量％，碳酸钙的含量为20～30重量％，碳酸镁的含量为10～15重量％，铁含量为10～30重量％。所述的脱氧剂粒度为8～30mm；(2)脱氧剂制作原料使用铝锭、碳酸钙3～8mm、碳酸镁3～8mm和工业纯铁铁块5～12mm。先在熔池将铝锭熔化，熔化温度837℃。再按照成品含量比，即铝：碳酸钙：碳酸镁：铁＝44：30：10：16的比例加入石灰石和工业纯铁铁块。电磁搅拌采取常规工艺，电磁搅拌电流220a，频率3.5hz；(3)将电磁搅拌开到完全凝固为止，利用鄂破机将脱氧剂破碎成粒度为8～30mm的小块，包装。(4)产品用于rh生产if钢时的脱氧，脱氧剂从高位料仓添加，加入量为0.88kg/t钢。脱氧剂评价：对制备好的脱氧合金化剂进行化学分析，随机抽检样品，共抽检5个样品，化学成分见表5。可见各样本之间成分波动很大。说明未采用螺旋电磁搅拌很难保证合金成分均匀。表5脱氧剂组分重量百分比(wt％)组分铝氢氧化钙碳酸镁铁样本144.429.510.815.3样本243.230.39.616.9样本343.329.510.816.4样本444.530.49.515.6样本543.730.19.716.5当前第1页12