本发明属于炼钢生产技术领域，涉及转炉钢渣，具体是一种炼钢转炉钢渣脱氧球的制造方法及其应用。
背景技术
目前炼钢生产过程，转炉钢渣没有进行预脱氧处理，该操作存在以下缺陷：1、未脱氧的转炉钢渣渣中氧化铁较高，造成冶炼过程金属损失较大，钢铁料消耗上升，2、未脱氧的转炉钢渣中由于氧化铁含量较高，钢渣的黏度和熔点偏低，造成溅渣层抗侵蚀能力下降，对于转炉的长寿控制不利，3、未脱氧的转炉钢渣中氧化铁含量较高，造成钢渣中氧化镁的饱和度上升，为了达到溅渣护炉要求的氧化镁饱和度，需增加氧化镁加入量，造成成本上升，4、未脱氧的转炉钢渣渣中氧含量与钢中基本平衡，无法降低钢中氧含量。目前随着产品质量要求日益提高，炼钢耐辅材成本居高不下，选择环保高效的转炉钢渣脱氧方式，有利于炼钢成本的大幅降低和产品质量的提升。
技术实现要素：
本发明为了解决了单纯采用焦粉进行脱氧加入困难和泡沫渣严重的问题，提供了一种成本低廉、成效显著的炼钢转炉钢渣脱氧球的制造方法。
本发明是通过以下方案实现的：一种炼钢转炉钢渣脱氧球的制造方法，包括以下步骤：
步骤（1）选取粒度1-3mm的焦粉及粒度1-5mm、氟化钙含量低于75%以下的萤石粉为原料，选取含水50%的水玻璃为粘结剂；
步骤（2）以焦粉、萤石粉和水玻璃为原料，采用质量百分比为70-80:20-30:2-3的配比，通过压球机压制成直径15mm-20mm的成品，强度在800n以上，通过自然干燥后待用。
本发明步骤（1）中，所述焦粉为炼铁焦炭的筛下物加工所得。
采用本发明上述制造的炼钢转炉钢渣脱氧球进行脱氧的方法，具体包括以下步骤：
步骤（1）中，通过上料皮带将脱氧球装入指定料仓，到达料仓后要求粉末率5%以下；
步骤（2）中，转炉冶炼结束后，通过终点预判，根据钢水终点碳含量按照0.6kg/t-1.4kg/t将脱氧球加入转炉中。
步骤（2）中，所述脱氧球的加入量0.6kg/t-1.4kg/t，对应于钢水终点0.06%以上的碳含量。
步骤（2）中，所述脱氧球的加入量以钢水终点的碳质量百分含量计：0.07%，脱氧球加入量1.0-kg/t-1.4kg/t，0.08-0.09%，脱氧球加入量0.8kg/t-1.0kg/t，≧0.10%，脱氧球加入量0.6kg/t-0.8kg/t。
本发明步骤（2）中，在转炉炼钢提枪后，通过加料系统将脱氧球加入转炉，脱氧球悬浮在钢渣表面，脱氧球中的碳质材料与钢渣中的氧反应生产二氧化碳气体排出，脱氧球的中萤石粉粉抑制反应过程中泡沫渣的生成。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1.本发明通过与现有单纯采用焦粉比对得出，避免了通过料仓加入造成大部分被风机抽走利用率降低、避免了单纯加入焦粉后集中在钢渣局部表面，脱氧反应集中表面渣子黏度大、反应生成的二氧化碳气体难以排出、泡沫渣化严重，造成出钢过程炉口溢渣、钢水质量难以控制的现象发生。
2.本发明通过焦粉、萤石粉及粘结剂的有效配制，压制成脱氧球后加入，单体物料质量增加，解决了物料由于重量过轻不便加入的问题；且球形脱氧球加入过程无序性较大，保证了加入时在钢渣表面分布的均匀性，且压制成球体的脱氧球加入后，从脱氧球的表面开始逐步进行反应，脱氧球与钢渣比表面积较粉剂的小，单位时间内产生的二氧化碳的量与粉剂的相比排量降低，有效控制了二氧化碳气体的排量，抑制了泡沫渣产生的几率。其中，焦粉脱氧生成二氧化碳，萤石粉的有效成分氟化钙能够降低反应界面渣子黏度，保证了二氧化碳气体顺利排出，抑制了泡沫渣化趋势，避免了炉口溢渣的问题。本发明达到了有效通过控制反应界面及反应界面渣子黏度，将碳脱氧反应的周期延长，控制了二氧化碳气体的单位时间产生的总量；通过控制反应界面的渣子的黏度，保证二氧化碳气体顺利排出，达到了抑制泡沫渣产生的目的。本发明通过控制物料形态，控制了反应界面总量，避免了反应的集中进行，该脱氧反应持续到出钢结束为止，可有效降低钢渣氧化铁及钢中的氧含量。
3.与传统脱氧方式方法相比，本发明的炼钢钢渣脱氧球采用焦粉、萤石和水玻璃为原料加工成直径15mm-20mm的成品，强度要求在800n以上，制造方法简便、制造成本低廉，快速；根据钢水终点碳含量定量加入脱氧球，脱氧过程产生的二氧化碳气体不会造成钢水的污染，能够有效降低炼钢生产过程金属损失，减少轻烧白云石的加入量，提高溅渣护炉层的抗侵蚀能力，从而降低炼钢成本，对提高炼钢钢水质量和降低炼钢成本，具有重要的指导意义，具体如下：
（1）本发明的炼钢转炉钢渣脱氧球利用碳质材料为脱氧元素，脱氧产物为二氧化碳气体，不会引起钢水的污染和夹杂物数量上升，有利于钢水质量提升。
（2）炼钢转炉钢渣脱氧球使用后，可明显降低钢渣中的氧含量，渣中部分氧化铁被还原成铁进入钢水中，减少过程金属损失，有利于炼钢降低钢铁料的消耗。
（3）炼钢转炉钢渣脱氧球使用后，渣中氧化铁含量降低，钢渣的熔点和黏度升高，提高了溅渣层的抗侵蚀能力，有利于转炉长寿控制。
（4）炼钢转炉钢渣脱氧球使用后，随着渣中氧化铁含量降低，渣中氧化镁饱和度也随着降低，在溅渣过程有利于氧化镁加入量的控制。
具体实施方式
为了更好地理解本发明，下面以50吨转炉为例，通过具体实施对本发明作进一步解释和说明。
实施例1
一种炼钢转炉钢渣脱氧球的制造方法，包括以下步骤：
步骤（1）选取粒度1-3mm的焦粉及粒度1-5mm、氟化钙质量含量低于70%的萤石粉为原料，选取含水50%的水玻璃为粘结剂；
步骤（2）以焦粉、萤石粉和水玻璃为原料，采用质量百分比为78:20:2的配比，通过压球机压制成直径15mm的成品，强度在800n，通过自然干燥后待用。
通过上料皮带将脱氧球装入指定料仓，到达料仓后要求粉末率5%以下；炼钢钢渣脱氧球加入时机选择：转炉冶炼结束提枪时，按照预计的终点碳含量，通过下料称量系统将脱氧球准备到位，并在倒炉前加入。根据钢水终点在0.07%时，将脱氧球65kg加入转炉中，倒炉取渣样，氧化铁含量17.8%，较未加脱氧球的19.5%有明显下降，倒炉及出钢过程炉口未见溢渣；另外由于渣中氧化铁含量降低，通过扩散脱氧，钢中的部分氧进入渣中，对于合金收得率起到提升的作用；在溅渣过程下调白云石加入量15kg，并对于溅渣后的抗侵蚀效果进行观察，溅渣层抗侵蚀能力基本一致。
实施例2
一种炼钢转炉钢渣脱氧球的制造方法，包括以下步骤：
步骤（1）选取粒度1-3mm的焦粉及粒度1-5mm、氟化钙质量含量低于65%的萤石粉为原料，选取含水50%的水玻璃为粘结剂；
步骤（2）以焦粉、萤石粉和水玻璃为原料，采用质量百分比为72:25:3的配比，通过压球机压制成直径20mm的成品，强度在850n，通过自然干燥后待用。
通过上料皮带将脱氧球装入指定料仓，到达料仓后要求粉末率5%以下；炼钢钢渣脱氧球加入时机选择：转炉冶炼结束提枪时，按照预计的终点碳含量，通过下料称量系统将脱氧球准备到位，并在倒炉前加入。钢水终点在0.08%时，将脱氧球55kg加入转炉中，倒炉取渣样，氧化铁含量17.3%，较未加脱氧球的19.3%有明显下降；另外由于渣中氧化铁含量降低，通过扩散脱氧，钢中的部分氧进入渣中，对于合金收得率起到提升的作用；在溅渣过程下调白云石加入量15kg，并对于溅渣后的抗侵蚀效果进行观察，溅渣层抗侵蚀能力基本一致。
实施例3
（1）炼钢钢渣脱氧球制作
以焦粉、萤石粉及粘结剂为原料，按照一定质量配比，当萤石品味下降时，萤石配比适当上调。使用混料设备进行混匀，通过压球机压制成直径18mm的成品，自然干燥后待用。
（2）炼钢钢渣脱氧球加入时机选择
转炉冶炼结束提枪时，按照预计的终点碳含量，通过下料称量系统将脱氧球准备到位，并在倒炉前加入。
（3）炼钢钢渣脱氧球的加入量选择，按照表1所示加入，加入量根据转炉提枪时的预判碳进行选择，加入后钢渣中氧化铁含量明显降低，由于渣中氧化铁降低带来的渣子熔点上升、氧化镁饱和度下降等效果逐步显现；另外钢中的氧含量降低后，合金的收得率将有所提升。
表1.50吨转炉终点碳与钢渣脱氧球加入量关系表.