專利名稱：鋁質復合脫氧劑的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于冶金技術領域，涉及利用金屬鋁粉和鋁酸鈣粉壓制成球后在轉爐或 電爐出鋼過程中對鋼水進行脫氧的方法及壓球工藝。
背景技術：
金屬鋁做為一種深脫氧劑已在轉爐或電爐冶煉出鋼過程中普遍使用，其良好的脫 氧性能已得到大家的認同，目前所用鋁脫氧劑有金屬鋁錠、鋁鐵等，但其脫氧后所產(chǎn)生的 A1203固體夾雜物會大量的存在于鋼水中，不易上浮，若在此后的冶煉工藝中不將其去除，不 但會造成連鑄結晶器水面結瘤堵塞，甚至會由于夾雜物的原因，降低成品鋼的機械性能和 機加工性能。為了消除鋼水中A1203夾雜造成的缺陷，近些年在鋼水連鑄前在鋼包中喂入 CaSi包芯線，以使鋼水中A1203固相夾雜物在金屬鈣的作用下使A1203夾雜物變?yōu)?2Ca0-7 ai2O3液相上浮到頂渣中，或使A1203不規(guī)則夾雜物變形為球狀以避免造成夾雜物缺陷。但 是CaSi合金線不但成本高昂而且會造成鋼水增Si。
發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術的不足之處，提供一種鋁質復合脫氧劑，該脫 氧劑由鋁粉、鋁酸鈣粉的粉劑組合構成的球形狀的組合物，該組合物的組合成分及其形狀 大小，以及成球后形狀，使得該脫氧劑在使用中徹底解決了現(xiàn)有技術存在的問題。由金屬鋁粉和鋁酸鈣粉壓制成球的脫氧劑，在轉爐或電爐出鋼過程中加入，金屬 鋁粉和鋼水中
結合形成Al203i相質點，并溶解于在鋼水中熔化的鋁酸鈣液滴中而上 浮，不僅有脫氧的作用，而且可在脫氧的同時凈化鋼液，改善鋼水流動性。本發(fā)明在與鋼水混沖的過程中，金屬鋁粉顆粒和鋁酸鈣粉顆粒在高溫鋼水的加熱 下熔化并且在鋼水中形成液滴，熔化的金屬鋁液滴與鋼水中
結合生成A1203高熔點顯相 質點懸浮于鋼水中，此時A1203高熔點顯相質點被彌散分布在其周圍的鋁酸鈣液滴溶解吸 收，形成低熔點渣相熔化于鋼水當中并與周圍的液滴融合長大，在鋼水浮力的作用下上浮 到頂渣中，從而實現(xiàn)了脫氧與去除夾雜物的同步。由于鋼水中大部分A1203固相夾雜物在脫氧的過程中被液相鋁酸鈣吸收帶入到頂 渣中，因此較一般脫氧方式鋼水中ai2O3固相夾雜物明顯減少，很好的改善了鋼水的流動 性，而且可以明顯減少連鑄過程中的水口結瘤現(xiàn)象，實現(xiàn)了連鑄工藝的順行。不僅如此，由 于鋼種A1203固相夾雜物的減少，即減少了鋼中酸溶鋁的含量，降低了鋼中總氧的含量。而且，熔化在鋼水中的鋁酸鈣液滴可與鋼水中[S]結合上浮到頂渣中可有效降低 鋼水中[S]，從而實現(xiàn)了脫除鋼水中[S]。本發(fā)明目的實現(xiàn)由以下技術方案完成
一種鋁質復合脫氧劑，其特征在于所述鋁質復合脫氧劑由金屬鋁粉和鋁酸鈣粉組成 的，其中金屬鋁粉所占重量百分比為20%-43%，其余為鋁酸鈣粉。所述的金屬鋁粉的粒度不大于6mm，所述的鋁酸鈣粉不大于6mm。
所述的鋁質復合脫氧劑的形狀呈壓制成型后的球狀體。所述的鋁質復合脫氧劑中含有添加劑，該添加劑占所述鋁質脫氧劑總重量的 5%_15%，所述添加劑為鋇粉、硅粉、稀土材料、鎂粉中的一種或至少兩種的組合。還可添加不超過所述鋁質脫氧劑粉劑總重量的50%的金屬鐵粉與所述鋁質復合 脫氧劑粉劑混合。所述的鋁質復合脫氧劑中還含有重量百分比不超過3%的非水溶性粘結劑，該粘 結劑為樹脂類、浙青、石蠟、松香中的一種或至少兩種的組合。一種鋁質復合脫氧劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，將粒度不大于6mm的金屬鋁粉與 粒度不大于6mm的鋁酸鈣粉混合，經(jīng)充分攪拌混勻后，壓成球狀體。所述的球狀體是采用高壓對輥壓球機干壓成球的。本發(fā)明的優(yōu)點在于采用干壓成球技術，不含其他有害成分，因此不會污染鋼水； 在轉爐或電爐出鋼過程中使用，與鋼水混沖使鋼水、鋁酸鈣粉、金屬鋁粉三者相互彌散分 布，其金屬鋁對鋼水的脫氧過程也是鋁酸鈣液滴吸收A1203固相脫氧產(chǎn)物上浮到頂渣的過 程，即脫氧與去除夾雜同步進行，因此，相較于單獨用金屬鋁脫氧鋼水中ai203夾雜物含量 較低，即鋼水中總〔0〕更低，而且鋼水流動性明顯改善；在對鋼水脫氧和去除夾雜物的同 時，還具有對鋼水脫硫的效果。
具體實施例方式實施例1:
將粒度0-6mm的金屬鋁粉20%，鋁酸鈣粉80%充分混合均勻由對輥壓球機壓制成球。其 中分別用0-2mm金屬鋁粉和鋁酸鈣粉；0-4mm金屬鋁粉和鋁酸鈣粉；0_6mm金屬鋁粉和鋁酸 鈣粉干壓成球，粒度越細球體表面越光潔，通常表面越是光潔的球體，容易貯存，表面不易氧化。在某鋼廠50噸鋼包中，鋼種為Q345B-Y1，出鋼溫度為1644 °C，加SiClOO kg, SiFe30 kg, SiMnFe200 kg的條件下，分別用本發(fā)明和SiAlBa合金40 kg對比脫氧，加入本發(fā) 明氬前氧為55. 38ppm，加SiAlBa合金氬前氧67. 67ppm，氬前氧降低了 12. 29ppm，且鋼水流 動性良好無水口堵塞現(xiàn)象，很好的滿足了該鋼廠CAS加連鑄的生產(chǎn)工藝要求，且鋼水中〔S〕 降低了 15ppm。在上述加入脫氧劑的試驗中，我們分別選擇了上述三種粒度范圍的粉劑所壓制的 脫氧劑進行上述試驗，結果顯示，在脫氧過程中，壓制成球后的本發(fā)明產(chǎn)品，其中組分的粒 度大小對脫氧效果未見明顯差異。實施例2
金屬鋁粉25%，鋁酸鈣粉75%充分混合均勻由對輥壓球機壓制成球。在某鋼廠50噸鋼 包中，鋼種為 Q345B-Y1,出鋼溫度為 1644°C，加 SiClOO kg, SiFe30 kg, SiMnFe200 kg的條件 下，分別用本發(fā)明和SiAlBa合金40 kg對比脫氧，加入本發(fā)明氬前氧為51. 69ppm,加SiAlBa 合金氬前氧65. 28ppm，氬前氧降低了 13. 59ppm，且鋼水流動性良好無水口堵塞現(xiàn)象，很好 的滿足了該鋼廠CAS加連鑄的生產(chǎn)工藝要求，且鋼水中〔S〕較用SiAlBa合金降低了 17ppm。實施例3:
金屬鋁粉30%，鋁酸鈣粉70%充分混合均勻由對輥壓球機壓制成球。在某鋼廠50噸鋼包中，鋼種為 Q345B-Y1,出鋼溫度為 1644°C，加 SiClOO kg, SiFe30 kg, SiMnFe200 kg的條件 下，分別用本發(fā)明和SiAlBa合金40 kg對比脫氧，加入本發(fā)明氬前氧為50. 38ppm，加SiAlBa 合金氬前氧72. 21ppm，氬前氧降低了 21. 83ppm，且鋼水流動性良好無水口堵塞現(xiàn)象，很好 的滿足了該鋼廠CAS加連鑄的生產(chǎn)工藝要求，且鋼水中〔S〕降低了 18ppm。實施例4
金屬鋁粉35%，鋁酸鈣粉65%充分混合均勻經(jīng)由對輥壓球機壓制成球。在某鋼廠50噸鋼 包中，鋼種為 Q345B-Y1,出鋼溫度為 1644°C，加 SiClOO kg, SiFe30 kg, SiMnFe200 kg的條件 下，分別用本發(fā)明和SiAlBa合金40 kg對比脫氧，加入本發(fā)明氬前氧為38. 26ppm，加SiAlBa 合金氬前氧63. 54ppm，氬前氧降低了 25. 28ppm，且鋼水流動性良好無水口堵塞現(xiàn)象，很好 的滿足了該鋼廠CAS加連鑄的生產(chǎn)工藝要求，且鋼水中〔S〕降低了 21ppm。實施例5
金屬鋁粉43%，鋁酸鈣粉57%充分混合均勻由對輥壓球機壓制成球。在某鋼廠50噸鋼 包中，鋼種為 Q345B-Y1,出鋼溫度為 1644°C，加 SiClOO kg, SiFe30 kg, SiMnFe200 kg的條件 下，分別用本發(fā)明和SiAlBa合金40 kg對比脫氧，加入本發(fā)明氬前氧為45. llppm,加SiAlBa 合金氬前氧78. 16ppm，氬前氧降低了 33. 05ppm，且鋼水流動性良好無水口堵塞現(xiàn)象，很好 的滿足了該鋼廠CAS加連鑄的生產(chǎn)工藝要求，且鋼水中〔S〕降低了 35ppm。實施例6
金屬鋁粉43%，鋁酸鈣粉57%，另外添加不超過50%的金屬鐵粉充分混合均勻后由對輥 壓球機壓制成球。隨著金屬鐵粉加入量的增大，該鋁質復合脫氧劑的比重也隨之增大。下表為0-5號方案中，隨著金屬鐵粉的增加，比重增加，而使得脫氧效果不斷改 善，其中添加的金屬鐵粉的重量百分比=占(金屬鋁+鋁酸鈣粉)的重量百分比。 在某鋼廠50噸鋼包中，鋼種為Q345B-Y1，出鋼溫度為1644 °C，加SiClOO kg, SiFe30 kg,SiMnFe200 kg的條件下，分別用本發(fā)明0_5號方案對比脫氧發(fā)現(xiàn)當比重增大時脫 氧效果有所改善。在使用的過程中，隨著脫氧劑比重的增大，在渣面上金屬鋁燃燒的現(xiàn)象減 少，提高了金屬鋁的利用率，因而改善了脫氧效果。上述實施例產(chǎn)品由對輥式壓球機壓制而成的球狀或塊狀產(chǎn)品，其特點是
1.原料粒度細，經(jīng)充分混勻后兩種原料互呈彌散分布狀態(tài)；
2.混勻的原料進入對輥式壓球機，由對輥壓球機干壓成球狀，產(chǎn)品中含水含量小于 0. 5%，在鋼水脫氧過程中不會對鋼水造成增氫。3.整個壓球過程中，不添加水或任何粘結劑與原料中，因此產(chǎn)品中不含有水分或 其他有害于鋼水質量的元素；對鋼水純凈度無特殊要求的鋼種的脫氧，也可采用加入樹脂 等粘結劑壓制成球的本發(fā)明進行脫氧
4.脫氧過程中由于金屬鋁粉和鋁酸鈣是相互彌散分布的，金屬鋁粉對鋼水的脫氧過 程也就是熔化的液相鋁酸鈣對固相A1203夾雜物的溶解吸收過程。不但降低了鋼水中A1203夾雜物含量改善鋼水流動性，而且有效降低了鋼中總氧含量。5.在金屬鋁脫氧的還原性條件下，鋁酸鈣還可有效降低鋼水中〔S〕含量。6.由于金屬鋁粉和鋁酸鈣粉相互彌散分布，相互包覆，因此金屬鋁粉不易被空氣 氧化，提高了金屬鋁的脫氧利用率。7.本發(fā)明表面光潔，密度為2. 0-4. 0 kg /dm3，其強度為2米高自由落至水泥地面 粒度彡10mm的不大于10%。本發(fā)明是在轉爐或電爐出鋼到鋼包的過程中使用，直接加入到鋼包中與鋼水混沖脫氧。本發(fā)明幾乎適用于所有鋁鎮(zhèn)靜鋼。也可在本發(fā)明中添加鋇粉、硅粉、稀土材料、鎂 粉中的一種或至少兩種的組合用于有特殊要求的鋼種，如稀土鋼等。也可采用在本發(fā)明中 加入非水溶性樹脂類、浙青、石蠟、松香等粘結劑壓制成球(以降低生產(chǎn)成本)用于對鋼水純 凈度要求不高的鋼種，如普碳鋼等。
權利要求
一種鋁制復合脫氧劑，其特征在于所述鋁質復合脫氧劑由金屬鋁粉和鋁酸鈣粉組成的，其中金屬鋁粉所占重量百分比為20% 43%，余量為鋁酸鈣粉。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種鋁質復合脫氧劑，其特征在于所述的金屬鋁粉的粒度不 大于6mm，所述的鋁酸鈣粉不大于6mm。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種鋁質復合脫氧劑，其特征在于所述的鋁質復合脫氧劑的 形狀呈壓制成型后的球狀體。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種鋁質復合脫氧劑，其特征在于所述的鋁質復合脫氧劑中 可含有添加劑，該添加劑占所述鋁質脫氧劑總重量的5%-15%，所述添加劑為鋇粉、硅粉、稀 土材料、鎂粉中的一種或至少兩種的組合。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種鋁質復合脫氧劑，其特征在于還可添加不超過所述鋁質 脫氧劑粉劑總重量的50%的金屬鐵粉與所述鋁質復合脫氧劑粉劑混合。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種鋁質復合脫氧劑，其特征在于所述的鋁質復合脫氧劑中 還可含有重量百分比不超過3%的非水溶性粘結劑，該粘結劑為樹脂類、浙青、石蠟、松香中 的一種或至少兩種的組合。
7.一種鋁質復合脫氧劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，將粒度不大于6mm的金屬鋁粉與粒 度不大于6mm的鋁酸鈣粉混合，經(jīng)充分攪拌混勻后，壓成球狀體。
8.根據(jù)權利要求7所述的一種鋁質復合脫氧劑的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述的球狀 體是采用高壓對輥壓球機干壓成球的。
全文摘要
本發(fā)明屬于冶金技術領域，具體涉及一種鋁質復合脫氧劑，該脫氧劑由鋁粉、鋁酸鈣粉的粉劑組合構成的球形狀的組合物，其特點在于采用干壓成球技術，不含其他有害成分，因此不會污染鋼水；在轉爐或電爐出鋼過程中使用，與鋼水混沖使鋼水、鋁酸鈣粉、金屬鋁粉三者相互彌散分布，其金屬鋁對鋼水的脫氧過程也是鋁酸鈣液滴吸收Al2O3固相脫氧產(chǎn)物上浮到頂渣的過程，即脫氧與去除夾雜物同步進行，因此，相較于單獨用金屬鋁脫氧鋼水中Al2O3夾雜物含量較低，即鋼水中總〔O〕更低，而且鋼水流動性明顯改善；在對鋼水脫氧和去除夾雜物的同時，還具有對鋼水脫硫的效果。
文檔編號C21C7/06GK101892350SQ20101025413
公開日2010年11月24日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權日2010年8月16日
發(fā)明者劉成剛, 劉欣隆, 周四明, 孫樹森 申請人:上海盛寶鋼鐵冶金爐料有限公司