阅读说明：本技术 一种环保型炼钢活性助熔剂及其制备方法 (Environment-friendly steelmaking active fluxing agent and preparation method thereof ) 是由 董好先 牛登陆 刘志强 于 2019-11-12 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种环保型炼钢活性助熔剂及其制备方法,本发明的冶炼助熔剂包括以下重量百分数的原料组成：氧化铝60-70％,活性剂10-15％,氧化钙8-15％,粘合剂3-5％,其余为水。本发明的环保型炼钢活性助熔剂的原料成本低且能够有效缩短炼钢时间,同时保证了钢材具有较高的品质。(The invention discloses an environment-friendly steelmaking active fluxing agent and a preparation method thereof, wherein the smelting fluxing agent comprises the following raw materials in percentage by weight: 60-70% of aluminum oxide, 10-15% of active agent, 8-15% of calcium oxide, 3-5% of adhesive and the balance of water. The environment-friendly steelmaking active fluxing agent has low raw material cost, can effectively shorten the steelmaking time, and simultaneously ensures that steel has higher quality.)

一种环保型炼钢活性助熔剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶炼技术领域，特别是涉及一种环保型炼钢活性助熔剂及其制备方法。

背景技术

炼钢工艺是将生铁放到炼钢炉内按一定工艺熔炼，即得到钢。钢的产品有钢锭、连铸坯和直接铸成各种钢铸件等。在炼钢过程中为了保证初期渣早化，使脱磷、脱硫和吹炼操作能够顺利进行，需要加入一定量的助熔剂，目前，生产中采用的助熔剂主要有如下几种：

1.以CaF₂为主要组成的：萤石是一种普遍使用的造渣化渣剂，萤石的主要成分CaF₂，其熔点低并能够显著降低CaO的熔点，但由于萤石在炼钢过程中释放出有害的元素，造成环境污染，因此，萤石作为助熔剂已被禁止使用。

2.以Al₂O₃为主要组成的：钒土类(铁矾土、铝矾土及矾土为主要原料的)助熔剂。

在专利CN99113322.6中公开了一种以Al₂O₃为主要组成的矾土类助熔剂，其组成为：Al₂O₃≥45％，SiO₂≤30％，Fe₂O₃为7％～8％，余量为CaO、MgO、TiO₂、P、S等杂质，粒度为5～30mm，使用量为1.6～9kg/吨钢，钒土类助熔剂化渣效果较为稳定，但Al₂O₃与石灰中的CaO形成3CaO·Al₂O₃和12CaO·7Al₂O₃，其熔点较高分别为1535℃和1455℃，钒土类助熔剂虽能起到化渣助熔作用，但由于熔点较高化渣效果不够理想。

3.以FeO为主要组成的：铁磷类(铁鳞、铁矿石及铁鳞为主要原料的)助熔剂，在专利号CN99112573.8中公开了一种以FeO为主要组成的铁鳞类化渣剂，其组成为：铁鳞70％～90％，炼铁污泥5％～25％，粘结剂1％～5％，将原料粉碎、配置、混匀并压制成球，铁鳞类助熔剂化渣效果较为显著。但其主要组成为FeO和Fe₂O₃与石灰中CaO反应需要吸收部分热量，使熔池温降较大；同时FeO和Fe₂O₃的渗透能力最强，能够迅速破坏2CaO·SiO₂外壳，化渣速度较快，但作用时间短，持续化渣效果不好，并且对炉衬侵蚀较为严重等问题。

4、以4CaO·7Fe₂O₃、CaO·Fe₂O₃为主要成分结合少量二氧化硅构成的助溶剂。在专利CN201010110066.8公开了炼钢用助熔剂及其制备和使用方法，其中所述的助熔剂的成分为4CaO·7Fe₂O₃ 70％～90％，CaO·Fe₂O₃ 5％～20％，SiO₂ 1％～5％，Al₂O₃ 0～3％，MgO 0～3％，杂质0～5％。该助熔剂可缩短冶炼周期1～4min，可节约能源，同时在不增加设备投资的情况下，提高产能。如何进一步缩短炼钢周期，获得高品质的钢材是本行业一直关注的问题。

发明内容

为此，本发明的目的是提供了一种环保型炼钢活性助熔剂。本发明的环保型炼钢活性助熔剂原料成本低且能够有效缩短炼钢时间，同时保证了钢材具有较高的品质。

本发明的另一目的是提供了该环保型炼钢活性助熔剂的制备方法。

本发明的环保型炼钢活性助熔剂包括以下重量百分数的原料组成：

氧化铝 60-70％

活性剂 10-15％

氧化钙 8-15％

粘合剂 3-5％

其余为水。

进一步优选的，所述活性剂为氟硅酸钠。

进一步优选的，所述粘合剂为羧甲基纤维素钠和水玻璃按重量比例为1-5:1混合为成。

本发明所述炼钢助熔剂的制备方法，包括以下步骤：

首先，将氧化铝和活性剂按比例混合后制成混合物一；

然后，将氧化钙和粘合剂按比例混合后制成混合物二；

其次，将混合物一、混合物二混合再按比例加入水，充分搅拌1-3h；

最后，将搅拌均匀的原料在温度为50-80℃下充分干燥，至混合物中含水量低于1％，即获得环保型炼钢活性助熔剂。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的环保型炼钢活性助熔剂的组成新颖独特，成本低廉，化渣迅速，加快生产节奏，缩短冶炼时间，降低耗电；

2、储存和使用过程中无有害气体产生，无烟无粉尘，不降低温度；

3、操作简单，降低劳动强度，钢液纯净，减少质量事故纠纷，同时保证钢材具有较高的质量。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。

实施例1

一种环保型炼钢活性助熔剂，包括以下重量百分数的原料组成：

氧化铝70％，氟硅酸钠10％，氧化钙8％，粘合剂3％，其余为水，所述粘合剂是由羧甲基纤维素钠和水玻璃按重量比例为3:1混合为成。

所述环保型炼钢活性助熔剂的制备方法包括以下步骤：

首先，将氧化铝和氟硅酸钠按比例混合后制成混合物一；

然后，将氧化钙和粘合剂按比例混合后制成混合物二；

其次，将混合物一、混合物二混合再按比例加入水，充分搅拌3h；

最后，将搅拌均匀的原料在温度为60℃下充分干燥，至混合物中含水量低于1％，即获得环保型炼钢活性助熔剂。

实施例2

一种环保型炼钢活性助熔剂，包括以下重量百分数的原料组成：

氧化铝60％，氟硅酸钠15％，氧化钙10％，粘合剂4％，其余为水，所述粘合剂是由羧甲基纤维素钠和水玻璃按重量比例为5:1混合为成。

所述炼钢助熔剂的制备方法包括以下步骤：

首先，将氧化铝和氟硅酸钠按比例混合后制成混合物一；

然后，将氧化钙和粘合剂按比例混合后制成混合物二；

其次，将混合物一、混合物二混合再按比例加入水，充分搅拌3h；

最后，将搅拌均匀的原料在温度为70℃下充分干燥，至混合物中含水量低于1％，即获得环保型炼钢活性助熔剂。

实施例3

一种环保型炼钢活性助熔剂，包括以下重量百分数的原料组成：

氧化铝65％，氟硅酸钠15％，氧化钙12％，粘合剂5％，其余为水，所述粘合剂是由羧甲基纤维素钠和水玻璃按重量比例为2:1混合为成。

所述炼钢助熔剂的制备方法包括以下步骤：

首先，将氧化铝和氟硅酸钠按比例混合后制成混合物一；

然后，将氧化钙和粘合剂按比例混合后制成混合物二；

其次，将混合物一、混合物二混合再按比例加入水，充分搅拌1h；

最后，将搅拌均匀的原料在温度为80℃下充分干燥，至混合物中含水量低于1％，即获得一种环保型炼钢活性助熔剂。

实施例4

一种环保型炼钢活性助熔剂，包括以下重量百分数的原料组成：

氧化铝68％，氟硅酸钠12％，氧化钙10％，粘合剂5％，其余为水，所述粘合剂是由羧甲基纤维素钠和水玻璃按重量比例为1:1混合为成。

所述炼钢助熔剂的制备方法包括以下步骤：

首先，将氧化铝和氟硅酸钠按比例混合后制成混合物一；

然后，将氧化钙和粘合剂按比例混合后制成混合物二；

其次，将混合物一、混合物二混合再按比例加入水，充分搅拌2.5h；

最后，将搅拌均匀的原料在温度为50℃下充分干燥，至混合物中含水量低于1％，即获得一种环保型炼钢活性助熔剂。

对比例1

一种炼钢助熔剂，包括以下重量百分数的原料组成：

氧化铝75％，氟硅酸钠10％，氧化钙8％，粘合剂3％，其余为水，所述粘合剂是由羧甲基纤维素钠和水玻璃按重量比例为3:1混合为成。

所述炼钢助熔剂的制备方法包括以下步骤：

首先，将氧化铝和氟硅酸钠按比例混合后制成混合物一；

然后，将氧化钙和粘合剂按比例混合后制成混合物二；

其次，将混合物一、混合物二混合再按比例加入水，充分搅拌3h；

最后，将搅拌均匀的原料在温度为60℃下充分干燥，至混合物中含水量低于1％，即获得炼钢助熔剂。

对比例2

一种炼钢助熔剂，包括以下重量百分数的原料组成：

氧化铝55％，氟硅酸钠10％，氧化钙8％，粘合剂3％，其余为水，所述粘合剂是由羧甲基纤维素钠和水玻璃按重量比例为3:1混合为成。

所述炼钢助熔剂的制备方法包括以下步骤：

首先，将氧化铝和氟硅酸钠按比例混合后制成混合物一；

然后，将氧化钙和粘合剂按比例混合后制成混合物二；

其次，将混合物一、混合物二混合再按比例加入水，充分搅拌3h；

最后，将搅拌均匀的原料在温度为60℃下充分干燥，至混合物中含水量低于1％，即获得炼钢助熔剂。

对比例3

一种炼钢助熔剂，包括以下重量百分数的原料组成：

氧化铝60％，氧化钙8％，粘合剂3％，其余为水，所述粘合剂是由羧甲基纤维素钠和水玻璃按重量比例为3:1混合为成。

所述炼钢助熔剂的制备方法包括以下步骤：

首先，将氧化钙和粘合剂按比例混合后制成混合物一；

其次，在混合物一中按比例加入氧化铝和水充分搅拌3h；

最后，将搅拌均匀的原料在温度为60℃下充分干燥，至混合物中含水量低于1％，即获得炼钢助熔剂。

对比例4

参照专利申请号为CN201010110066.8实施例1记载的技术方案制备一种炼钢助熔剂。

将本发明实施例1-4以及对比例1-4制备的炼钢助熔剂对相同的生铁进行冶炼，每吨生铁中加入1.5Kg上述助熔剂，同时增加空白对照组，经对比，采用本发明实施例1-4的助溶剂相对于空白对照组的冶炼时间，缩短了8-10min，而利用对比例1-2的冶炼时间与空白对照组的冶炼时间相比，缩短了1-2min,利用对比例3的冶炼时间与空白对照组相同，利用对比例4的冶炼时间与空白对照组的冶炼时间相比，缩短了3-4min。由此可见，本发明实施例1-4制备的助溶剂可更有效得缩短冶炼时间。同时采用本发明实施例1-4冶炼而成的钢材符合国家钢材的质量要求，并且本发明的助溶剂经济环保、活性高。

本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。