專利名稱：鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及利用金屬鋁粉和鋁酸鈣粉壓制成球后在轉(zhuǎn)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(shù)：
金屬鋁做為一種深脫氧劑已在轉(zhuǎn)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 Al2O3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(jié)晶器水面結(jié)瘤堵塞，甚至?xí)捎趭A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Al2O3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Al2O3固相夾雜物在金屬鈣的作用下使Al2O3夾雜物變?yōu)?2Ca0 ·7 Al2O3液相上浮到頂渣中，或使Al2O3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(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑，該脫 氧劑由金屬鋁粉和鋁酸鈣粉的粉劑組合構(gòu)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(shù)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(zhuǎn)爐或電爐出鋼過程中加入，金屬 鋁粉和鋼水中
結(jié)合形成Al2O3I相質(zhì)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 下熔化在鋼水中形成液滴，熔化的金屬鋁液滴與鋼水中
結(jié)合生成Al2O3高熔點顯相質(zhì)點 懸浮于鋼水中，此時Al2O3高熔點顯相質(zhì)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Al2O3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Al2O3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(jié)瘤現(xiàn)象，實現(xiàn)了連鑄工藝的順行。不僅如此，由 于鋼種Al2O3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(jié)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(shù)方案完成
一種鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑，其特征在于所述鋁質(zhì)復(fù)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39%-70%，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。
3
所述的鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑的形狀呈壓制成型后的球狀體。所述的鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑中含有添加劑，該添加劑占所述鋁質(zhì)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(zhì)脫氧劑粉劑總重量的50%的金屬鐵粉與所述鋁質(zhì)復(fù)合 脫氧劑粉劑混合，以增加所述。所述的鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑中還含有重量百分比不超過3%的非水溶性粘結(jié)劑，該粘 結(jié)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(zhì)復(fù)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(shù)，不含其他有害成分，因此不會污染鋼水； 在轉(zhuǎn)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〔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:
金屬鋁粉39%，鋁酸鈣粉61%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200噸鋼包中，鋼種為SPHC，加鋁鐵200 kg條件下，分別用本發(fā)明和該鋼 廠原有脫氧合金200 kg對比脫氧，加入本發(fā)明氬前氧為85ppm，加原有脫氧合金氬前氧為 120ppm，氬前氧降低了 35ppm，且鋼水流動性明顯好于以往，水口堵塞率為0。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(jié)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
將粒度0-6mm的金屬鋁粉45%，鋁酸鈣粉55%充分混合均勻由對輥壓球機壓制成球。在 某鋼廠200噸鋼包中，鋼種為SPHC，加鋁鐵200 kg條件下，分別用本發(fā)明和該鋼廠原有脫氧 合金200 kg對比脫氧，加入本發(fā)明氬前氧為76ppm，加原有脫氧合金氬前氧為125ppm，氬前 氧降低了 49ppm，且鋼水流動性明顯好于以往，水口堵塞率為0。實施例3:
將粒度0-6mm的金屬鋁粉50%，鋁酸鈣粉50%充分混合均勻由對輥壓球機壓制成球。在 某鋼廠200噸鋼包中，鋼種為SPHC，加鋁鐵200 kg條件下，分別用本發(fā)明和該鋼廠原有脫氧 合金200 kg對比脫氧，加入本發(fā)明氬前氧為66ppm，加原有脫氧合金氬前氧為118ppm，氬前 氧降低了 52ppm，且鋼水流動性明顯好于以往，水口堵塞率為0。實施例4 將粒度0-6mm的金屬鋁粉58%，鋁酸鈣粉42%充分混合均勻由對輥壓球機壓制成球。在 某鋼廠200噸鋼包中，鋼種為SPHC，加鋁鐵200 kg條件下，分別用本發(fā)明和該鋼廠原有脫氧 合金200 kg對比脫氧，加入本發(fā)明氬前氧為58ppm，加原有脫氧合金氬前氧為127ppm，氬前 氧降低了 69ppm，且鋼水流動性明顯好于以往，水口堵塞率為0。實施例5
將粒度0-6mm的金屬鋁粉70%，鋁酸鈣粉30%充分混合均勻由對輥壓球機壓制成球。在 某鋼廠200噸鋼包中，鋼種為SPHC，加鋁鐵200 kg條件下，分別用本發(fā)明和該鋼廠原有脫氧 合金200 kg對比脫氧，加入本發(fā)明氬前氧為30ppm，加原有脫氧合金氬前氧為106ppm，氬前 氧降低了 76ppm，且鋼水流動性明顯好于以往，水口堵塞率為0。實施例6
金屬鋁粉70%，鋁酸鈣粉30%，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(zhì)復(fù)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200噸鋼包中，鋼種為SPHC，加鋁鐵200 kg條件下，分別用本發(fā)明0_5對
比脫氧，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.混勻的原料經(jīng)過螺旋加壓器加壓后進入對輥式壓球機，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(jié)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(zhì)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(jié)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Al2O3夾雜物的溶解吸收過程。不但降低了鋼水中 Al2O3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. 0-3. 0 kg /dm3，其強度為2米高自由落至水泥地 面粒度彡IOmm的不大于10%。本發(fā)明是在轉(zhuǎn)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(jié)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(quán)利要求
一種鋁制復(fù)合脫氧劑，其特征在于所述鋁質(zhì)復(fù)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39%-70%，余量為鋁酸鈣粉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁質(zhì)復(fù)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(quán)利要求1所述的一種鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑，其特征在于所述的鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑的 形狀呈壓制成型后的球狀體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑，其特征在于所述的鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑中 可含有添加劑，該添加劑占所述鋁質(zhì)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(quán)利要求1所述的一種鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑，其特征在于還可添加不超過所述鋁質(zhì) 脫氧劑粉劑總重量的50%的金屬鐵粉與所述鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑粉劑混合。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑，其特征在于所述的鋁質(zhì)復(fù)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(jié)劑，該粘結(jié)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(zhì)復(fù)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(quán)利要求7所述的一種鋁質(zhì)復(fù)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(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種鋁質(zhì)復(fù)合脫氧劑，該脫氧劑由鋁粉、鋁酸鈣粉的粉劑組合構(gòu)成的球形狀的組合物，其特點在于采用干壓成球技術(shù)，不含其他有害成分，因此不會污染鋼水；在轉(zhuǎn)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C21C7/06GK101880750SQ201010254248
公開日2010年11月10日 申請日期2010年8月16日 優(yōu)先權(quán)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