去除熔融态金属内杂质的添加剂

摘要

本发明涉及一种用于去除熔融态金属内杂质的添加剂，该添加剂包括重量份额分别为10％－90％的铝钙粒和10％－90％的钝化电石。用该添加剂冶炼钢或钢合金时，可节约15％左右的铝，同时对钢包的内衬还具有保护作用，能大幅度降低其生产成本和维修成本。

说明书

技术领域：

本发明涉及一种用于去除熔融态金属，特别是熔融态钢内的氧和硫等杂质的添加处理剂。

背景技术：

在冶炼金属如利用转炉冶炼钢的过程中，其熔融态的钢水中通常含有大量的氧化物和硫化物等非金属杂质，这些杂质如果不去除会严重地影响钢材的质量。

由于铝是亲石亲氧元素，铝在自然界中多形成氧化物、氢化物和以含氧的铝酸盐形式存在，为此，在出钢过程中，通常向熔融态的钢水中加入大量的铝或者铝合金，以转换出钢水中的氧元素。但，由于铝的价格相对较高，且在转换过程中会生成三氧化二铝，而三氧化二铝同样会影响钢材的质量，故在冶炼钢的过程中采用铝或铝合金作为脱氧剂并不能达到理想的效果。

中国专利1142297号授权公告的名称为“钢水复合精炼添加剂”这是为解决上述问题所提出的一种解决方案。该专利是采用铝灰、冶金炉渣、电石、石灰石、毒重石构成的一种添加剂。其意是想利用铝灰和电石等物料对钢水多元复合脱氧、脱硫，同时还可以促进外加造渣材料迅速溶解和成渣。但，由于电石易与水作用生成乙炔气，即吸水后粉化失效，所以，该添加剂必须在密闭容器或包装物中保存，这种包装方式会造成其成本的提高；同时，该添加剂采用一定数量的铝灰，而铝灰是松散的小颗粒状物料，对钢水中的杂质不能起到凝聚和促进其上浮的作用，其产生的三氧化二铝同样会影响钢材的质量。

另外，中国专利1210414号授权公告的名称为“钢包脱氧、脱硫用喷吹粉剂的制取方法”中披露了另一种类型的解决方案。该专利采用石灰粉和电石粉混合并经过钝化处理，脱氧脱硫率明显提高，粉剂成本可大幅度降低。虽然钝化处理后的电石粉和石灰粉有利于保存，但，单纯使用石灰粉和电石粉这两种原料同样不会促进钢水中杂质的凝聚和上浮，故使用该种喷吹粉剂能否达到理想的脱氧脱硫效果还有待于进一步探讨。

发明内容：

本发明的任务是提供一种利用可促使钢水中杂质凝聚和上浮的方式提高除杂效果，同时还可以有效地防止水解的去除熔融态金属内杂质的添加剂。

本发明所提出的去除熔融态金属内杂质的添加剂包括重量份额分别为10％--90％的铝钙粒和10％--90％的钝化电石。铝钙粒(即是12钙7铝)在钢液中熔化后具有表面张力大和粘度适宜的特性，同时又是一种低熔点的物质，能大量地凝聚钢水中的夹杂物，并促使夹杂物上浮，非常有利于钢水的净化；电石的熔点较高，当将其放入钢水内时并不熔化，钢水中不会因电石的加入而增碳，只有当其上浮到钢液界面时才与钢渣发生化学反应，而电石经过钝化处理后可以裸存至少在20天以上。

所述铝钙粒是铝土矿石与石灰石电熔后的产物，其分子式为：12CaO·7Al₂O₃。

所述添加剂中还含有萤石和石灰，其各组份的重量份额分别为：铝钙粒20％--50％，钝化电石10％--55％，萤石5％--20％，石灰20％--40％。添加剂中加入萤石能促使钢渣流动，而钢渣在流动的过程中能使其化学反应更彻底。

所述添加剂中还含有重量份额为2％--10％的碳酸镁。碳酸镁在钢液中熔化后能生成大量的二氧化碳气体，对钢水具有搅拌作用，能进一步促进钢水中杂质上浮，且反应后所产生的氧化镁对钢包的内衬还具有保护作用。

所述添加剂中各组份的重量份额分别为：铝钙粒20％--40％，钝化电石10％--50％，萤石5％--20％，石灰20％--40％，碳酸镁2％--10％。

本发明所提出的添加剂用于冶炼钢或钢合金时，可节约15％左右的铝，同时对钢包的内衬还具有保护作用，能大幅度降低其生产成本和维修成本；此外，通过电熔方式获得的铝钙粒，其内二氧化硅含量小于3％，所以，该添加剂在节约铝的同时不会影响钢材的质量。

具体实施方式：

实施例1：

首先称取适量的铝土矿石和石灰石，并利用电熔方式制成铝钙粒(其分子式为：12CaO·7Al₂O₃)；然后将电石破碎，再用硅油或经醇类物料稀释后的硅油对电石表面进行钝化处理，最后称取10Kg的铝钙粒和90Kg的钝化电石并充分混合后制成该添加剂。由于熔融态钢水或钢渣内杂质的成份和含量不完全相同，所以，构成该添加剂的各成份的含量也不完全相同，如该添加剂的重量配比中，还可采用90Kg的铝钙粒和10Kg的钝化电石，或者将铝钙粒和钝化电石按照1∶0.5-2.5的重量比配制。

实施例2：

预制备100Kg的添加剂，首先按照实施例1的方法制取铝钙粒20Kg和钝化电石55Kg，同时称取破碎后的萤石5Kg和石灰20Kg，然后将所述四种物料通过搅拌的方式充分混合后制成该添加剂。

实施例3：

预制备100Kg的添加剂，首先按照实施例1的方法制取铝钙粒50Kg和钝化电石10Kg，同时称取破碎后的萤石20Kg和石灰20Kg，然后将所述四种物料通过搅拌的方式充分混合后制成该添加剂。

实施例4：

预制备100Kg的添加剂，首先按照实施例1的方法制取铝钙粒20Kg和钝化电石20Kg，同时称取破碎后的萤石20Kg和石灰40Kg，然后将所述四种物料通过搅拌的方式充分混合后制成该添加剂。

实施例5：

预制备100Kg的添加剂，首先按照实施例1的方法制取铝钙粒30Kg和钝化电石35Kg，同时称取破碎后的萤石10Kg和石灰25Kg，然后将所述四种物料通过搅拌的方式充分混合后制成该添加剂。

实施例6：

预制备100Kg的添加剂，首先按照实施例1的方法制取铝钙粒24Kg和钝化电石30Kg，同时称取破碎后的萤石8Kg和石灰32Kg，以及碳酸镁6Kg，然后将所述五种物料通过搅拌的方式充分混合后制成该添加剂。

实施例7：

预制备100Kg的添加剂，首先按照实施例1的方法制取铝钙粒24Kg和钝化电石40Kg，同时称取破碎后的萤石6Kg和石灰26Kg，以及碳酸镁4Kg，然后将所述五种物料通过搅拌的方式充分混合后制成该添加剂。

实施例8：

预制备100Kg的添加剂，首先按照实施例1的方法制取铝钙粒30Kg和钝化电石25Kg，同时称取破碎后的萤石8Kg和石灰30Kg，以及碳酸镁7Kg，然后将所述五种物料通过搅拌的方式充分混合后制成该添加剂。

实施例9：

预制备100Kg的添加剂，首先按照实施例1的方法制取铝钙粒40Kg和钝化电石15Kg，同时称取破碎后的萤石12Kg和石灰30Kg，以及碳酸镁3Kg，然后将所述五种物料通过搅拌的方式充分混合后制成该添加剂。