專利名稱：一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑的制作方法
技術領域：
本發明涉及煉鋼工藝，特別涉及一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑。
背景技術：
不銹鋼冶煉一般采用電爐-AOD氬氧精煉爐的兩步法工藝和電爐-AOD氬氧精煉 爐-VOD的三步法工藝。鋼水經過AOD精煉后都采用還原處理，以還原渣中的氧化鉻，提高 鉻的收得率。由于生產節奏的需要和鋼水潔凈度進一步提高的要求，不銹鋼鋼水在進入澆 注前會在LF鋼包爐進行升溫、微調鋼水成分以及促使夾雜物上浮等處理，這對鋼包渣提出 了嚴格的要求。AOD精煉后，要扒去鋼包渣，但沒有完全被還原的鋼包渣很難完全扒掉，熔渣 仍然具有一定的氧化性。同時，其堿度和組成對夾雜物的吸附作用達不到最佳狀態。AOD出 鋼后鋼包渣的合理組成和物性對不銹鋼鋼水潔凈度有重要的影響，合理的AOD出鋼后鋼包 渣的改質和還原處理工藝，可以使鋼包渣具備良好的流動性、合適的堿度、合適的氧化性、 對鋼水中的夾雜物具有良好的吸附作用等。一般的不銹鋼冶煉過程，鋼水在AOD出鋼后，進入LF處理，只是采用石灰等造渣 劑適當控制鋼包渣的堿度，這遠遠不能滿足潔凈不銹鋼的需要。因此，在AOD扒渣結束，需 要對鋼包渣進行改性和還原處理，控制其堿度，降低其氧化性，使其對潔凈鋼水有良好的作用。中國專利申請號CN200310113018. 436公開了韓國浦項公司涉及精煉高純度不銹 鋼的方法，其AOD爐渣的堿度控制在1. 5到1. 8的范圍內，使用白云石作為所述鋼包的耐火 材料，以及所述爐渣中的復合物濃度(％ Al2O3)和(％ MgO)之和小于13。日本專利申請號 JP2001220619 "AMETHOD FOR HIGHLY CLEANING AND REFINING STAINLESS STEEL”，采用 CaO-SiO2-Al2O3-MgO系的熔渣，并利用Al、Si等對不銹鋼鋼水脫氧，達到控制鋼中MgO基和 CaO-Al2O3基的夾雜物、提高鋼水潔凈度的目的。
發明內容
本發明的目的是開發一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，對不銹鋼冶煉過程 AOD出鋼后的鋼包渣的改性和還原處理，控制其堿度，降低其氧化性，使得鋼包渣具有提高 不銹鋼潔凈度的功能，進一步提高不銹鋼的質量。為到達少數目的，本發明的技術方案是，—種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，其成分重量百分比為CaO 38 50%SiO2 22-28%Al2O3 5-10%CaF2 5-10%Ca-Si 3-8%MgO 2-5%B2O3 5-10%改性劑粒度 3 15 mm。在不銹鋼的冶煉過程中，內生夾雜主要是進行脫氧合金化操作時，加入到鋼液中 的脫氧劑被氧化生成了 A1203、SiO2以及MgO · A1203、SiO2-MnO, Al2O3-SiO2-MnO等復合脫 氧產物；合金元素(Cr、Ti、Si、Mn)部分被氧化形成 FeO · Cr2O3> SiO2-Cr2O3^ Al2O3-Cr2O3^ Cr2O3-MnS^TiO2等夾雜；鋼液在冷卻凝固結晶過程中，由于溫度下降及局部成分偏析還會形 成二次脫氧產物等。當這些產物來不及從鋼液內排出，便殘留在鋼中形成內生夾雜。典型的304不銹鋼液中的氧含量通常是由硅脫氧所控制，采用!^eSi和SiMn脫氧 后，首先形成含Si和Cr的夾雜物，其相組成為純S^2和純Cr203。隨著精煉過程的進行，在 堿度低的情況下，不銹鋼液中的夾雜物主要是理想的硅酸鹽系夾雜物。在用Si脫氧時，為防止尖晶石夾雜物的生成，應降低渣的堿度，S分配比會下降， 結果不利于脫硫。如果用Al脫氧時，雖然能獲得高的S分配比，但由于含Al鋼的用途受到 限制，因此它不適用于所有鋼種。AOD精煉渣成分對不銹鋼中夾雜物生成影響的研究表明，不銹鋼液用Al脫氧時生 成團簇狀的Al2O3，同時，由于渣中的MgO被還原，鋼液中的[Mg]含量升高，夾雜物同時轉 變成為MgO · Al2O30當渣中不含SW2時，可以轉變成為MgO或液態CaO-Al2O3-MgO夾雜，而 渣中含有S^2時，夾雜物不發生轉變，仍然為MgO · Al2O尖晶石夾雜物，這主要是由于渣中 存在SiO2,阻止了渣中的MgO和CaO進一步被還原，導致鋼中[Mg]、[Ca]含量降低，鋼中的 MgO-Al2O3夾雜難以進一步轉變，說明渣中存在的SW2加強了 MgO-Al2O3的生成。因此，在 Al脫氧不銹鋼的AOD精煉過程中，降低精煉渣中S^2的含量對降低鋼中的MgO -Al2O3夾雜 是有利的。因此，為了使不銹鋼中的夾雜物得到很好的控制，對AOD處理后鋼包渣進行改性 處理非常必要。本發明采用高活性冶金石灰、硅灰石、鈣鋁預熔渣、螢石、無水硼砂、白云石 以及硅鈣合金的混合料，分別構成不銹鋼改性劑中的CaO、SiO2, A1203、CaF2, B2O3> MgO以及 Ca-Si的成分組成，在不銹鋼AOD精煉結束并扒渣后，重新造渣，達到提高不銹鋼鋼水的潔 凈度目的。其中，高活性冶金石灰(主要組成是CaO)、硅灰石(主要組成是SiO2)、鈣鋁預熔 渣(主要組成是CaO和Al2O3)組分主要起調節鋼包渣堿度、提高鋼包渣對鋼中夾雜物的吸 附能力的作用；螢石(主要組成是CaF2)和無水硼砂(主要組成是化03)是為了改善鋼包渣 的物性，降低其熔點和粘度，提高其流動性，從而有利與冶金反應的進行；而硅鈣合金(主 要組成是Ca-Si)主要是為了還原鋼包渣中的氧化物，如氧化鐵和氧化鉻等，可以避免的鋼水的再氧化，提高鋼水的潔凈度；白云石(主要組成是MgO)是為了保護鋼包內襯的耐火材 料，減少鋼包渣對鋼包耐火材料的侵蝕。本發明的有益效果與現有技術相比，本發明開發的不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，具有低的熔點 和良好的流動性，具有快速成渣的特點；同時，該不銹鋼改性劑由于具有合適的堿度和一定 的還原性，使其具有良好的渣金反應的特點，可以對鋼水進一步深脫氧，充分發揮其對夾雜 物的吸附作用，提高鋼水的潔凈度。此外，該不銹鋼改性劑對鋼包耐火材料的使用壽命也有 利，對環境無不良影響。
具體實施例方式分別采用四種組成的不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑進行試驗，其組成、使用效 果如表2所示。由表可見，采用不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，可以明顯提高不銹鋼的潔凈度， 使得不銹鋼的總氧含量降低。表1單位重量百分比
權利要求
1. 一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，其成分重量百分比為CaO 38 50% SiO2 22 28% Al2O3 5 10% CaF2 5-10% Ca-Si 3-8% MgO 2-5% B2O3 5-10% 改性劑粒度 3 15 mm。
全文摘要
一種不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，其成分重量百分比為CaO38～50％、SiO2 22～28％、Al2O3 5～10％、CaF2 5～10％、Ca-Si 3～8％、MgO2～5％、B2O3 5～10％、改性劑粒度3～15mm。本發明不銹鋼精煉過程用鋼包渣改性劑，對不銹鋼冶煉過程AOD出鋼后的鋼包渣的改性和還原處理，控制其堿度，降低其氧化性，使得鋼包渣具有提高不銹鋼潔凈度的功能，進一步提高不銹鋼的質量。
文檔編號C21C7/076GK102041355SQ20091019764
公開日2011年5月4日 申請日期2009年10月23日 優先權日2009年10月23日
發明者池和冰, 胡漢濤, 顧學紅, 黃宗澤 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司