專利名稱：鋼水爐外精煉用低堿度合成渣的制作方法
技術領域：
本發明屬于煉鋼領域。主要適用于鋼水爐外精煉。
隨著科學技術的發展，各種制造工業對鋼鐵材料的要求越來越嚴格，如軸承鋼、鋼絲繩鋼和鋼簾線鋼等，必須嚴格控制鋼中的氧、氮等氣體和非金屬夾雜物的含量。有的鋼種，如汽車輪胎用簾線鋼，除上述要求外，甚至要求控制鋼中存在的夾雜物必須滿足一定的形態要求。為了達到上述目的，除了采用傳統的鋼水冶煉時進行脫碳、脫硫、脫磷和升溫外，還采用爐外精煉，進一步脫除氣體和固體雜質，其中以鋼包為精煉容器的真空、非真空處理工藝為主、如LF、CAP、RH等。在這些工藝中，一般均采用了合成渣精煉技術，即在鋼包中，加入由多種原料配制好的各種形式的合成渣。
在現有技術中，廣泛采用的鋼水爐精煉用的合成渣均為堿度大于2的高堿度合成渣(中國專利91102942.7)。這種合成渣在鋼水的脫硫等方面具有較好的效果，但對鋼中有的夾雜物的脫除具有一定的局限性。另外，加入高堿度合成渣之前，均采用Al脫氧，生成氧化鋁夾雜，這種夾雜物較明顯地降低鋼的塑韌性。
本發明的目的在于提供一種既能提高鋼水的純凈度，降低鋼中氣體和夾雜物含量，特別是降低氧含量，又能改變夾雜物形態的鋼水爐外精煉用低堿度合成渣。
針對上述目的，本發明采用低堿度的合成渣，以CaO、SiO2、Al2O3、MgO為基本成分，控制CaO和SiO2的比例。其具體的化學成分(重量％)如下CaO 30-45％，SiO230-50％，Al2O35-15％，MgO 5-10％；并要求堿度R為0.6-1.5。
本發明化學成分的各組份均屬常規精煉渣的一般組份。但在本發明中，各組份的含量范圍，與傳統的精煉渣有很大的不同，其中CaO和SiO2的比例，均控制在0.5-1.6范圍，已處于CaO和SiO2二元系的低熔點位置。加入5-10％的Al2O3后，這三種主要成分的范圍，同樣可以保證使合成渣的熔點處于CaO、SiO2及Al2O3三元相圖的低熔點位置。使之，既能達到脫氧效果，又能形成較低熔點的復合夾雜物，這類夾雜物一是結晶時，就被改變為圓形或橢圓夾雜物，一是隨后加工時，可以變形，通過形變改變形態。通常，鋼中的非金屬夾雜物主要以硅酸鹽或氧化物(如Al2O3)為主，不能改變形態。本發明的主要組成，可以保證合成渣具有吸附鋼中夾雜物的最大能力。而加入MgO的目的是當MgO含量＜10％時，有降低合成渣熔點的能力。另外，近年來，由于對鋼包耐火度的要求不斷提高，鋼包材料已由過去的粘土質材料逐步改為鎂質材料。合成渣加入一定量MgO，則可促進渣中鎂的平衡，在一定程度上減緩了高溫爐渣對鋼包襯里的侵蝕。
加入合成渣后，一部分金屬夾雜物在上浮過程中被合成渣吸附，起到了凈化鋼液，提高鋼的純凈度的作用。另外在金屬液被攪拌的過程中，卷入到金屬中的合成渣吸附金屬中硅酸鹽或氧化物夾雜，形成了低熔點的復合夾雜物，以至于改變了金屬夾雜物形態。
本發明合成渣的生產方法與常規的鋼水爐外精煉用合成渣的生產方法相似。
與現有技術相比，本發明具有如下優點(1)對鋼水的脫氧效果顯著，經本發明合成渣處理后，鋼水中的全氧含量能降低45％以上，鋼中的全氧含量可控制在30-40PPM范圍內。
(2)鋼中的殘留夾雜物，可由不變形的不規則形態轉為圓形的可變形的夾雜物，且直徑小于20μm，從而有利于鋼材的后序加工性能和使用性能。
(3)可進一步提高鋼水的純凈度。
實施例根據本發明所述的化學成分范圍，配制了4批低堿度合成渣。其具體成分和堿度如表1所示。采用4批合成渣在150公斤的感應爐上分別對4爐鋼水進行了精煉試驗。加入合成渣之前，4爐鋼水的化學成分如表2所示。按合成渣批號加入到相應爐號的鋼水中。
合成渣加入后，攪拌鋼水10分鐘，然后澆錠。合成渣加入前、后，均測定了鋼水中的全氧含量，其結果列入表3。澆錠后，對批號1、2的鑄錠取樣，采用掃描電鏡(SEM)和定量金相顯微分析方法檢測鋼中的夾雜物。為了對比，爐號1的鋼水在加入合成渣之前，進行取樣，作為掃描電鏡和金相顯微分析之用，在同樣條件下進行相同檢測。結果表明，與未加入合成渣的鑄錠比較，加入合成渣的鑄錠，其含Al較高的Al2O3夾雜物明顯減少，并使其變性成為復合夾雜物CaO-SiO2-Al2O3系和CaO-MnO-Al2O3系三元復合夾雜物。
表1實施例低堿度合成渣的化學成分(重量％)
權利要求
1.一種鋼水爐外精煉用低堿度合成渣，其特征在于該合成渣的化學成分(重量％)為CaO 30-45％，SiO230-50％，Al2O35-15％，MgO 5-10％；同時，要求合成渣的堿度R(CaO/SiO2)為0.6-1.5。
全文摘要
本發明煉鋼領域。主要適用于鋼水爐外精煉。本發明低堿度合成渣的化學成分(重量%)為:CaO30—45%,SiO
文檔編號C21C7/06GK1201833SQ98101690
公開日1998年12月16日 申請日期1998年5月5日 優先權日1998年5月5日
發明者唐致中, 佟溥翹, 孫紹華, 萬根節, 高建軍, 羅迪, 徐國棟, 董金生, 劉成彬, 陸連方, 邢國華, 黃宗澤, 雷思源 申請人:寶山鋼鐵(集團)公司, 冶金工業部鋼鐵研究總院