专利名称：用电石作原料制造钙铁合金及含钙复合脱氧剂的制作方法
技术领域：
本发明是一种用电石作原料制造的钙铁合金，它可以作炼钢的净化剂，也 可用电石制造含i丐炼钢复合脱氧剂。
技术背景钙是炼钢的强脱氧剂和脱硫剂，能净化钢液，提高钢的质量。由于钙的理 化特性，不能在炼钢中直接使用。目前，广泛用于炼钢是硅钙合金，这种合金 含硅较高，在低微硅钢中也不能使用。在炼钢复合脱氧剂中含转可提高脱氧剂 的脱氧能力，为了适应各种钢的需要，也不能用硅韩合金作原料生产含钙的复 合脱氧剂。只有使用单质的电解钙和还原钙，而且含量不能大于(质量％) 10%， 由于钙蒸汽大、燃点低，含韩量大于10%，会出现燃烧和翻炉现象。硅钙合金、 电解韩、还原钙都是高能耗、高污染的产品，而且价格昂贵，增加了炼钢成本。 为此，本发明研制了用电石作原料生产低碳钙铁合金或复合脱氧剂，替代硅钙 合金、电解钙和还原钙。 发明目的和任务本发明的目的是用电石(CaC2)作原料制造钙铁合金，作炼钢的净化剂和 含钙的炼钢复合脱氧剂。从而达到节能减排、降低炼钢和复合脱氧剂的生产成 本。发明内容根据电石的化学性质，在高温下与铁生成转铁合金的原理，将电石与铁(氧 化铁等)在电炉中炼成钙铁合金或含钙的复合脱氧剂。它的特征是用电石作原料，制造的钙铁合金或含钙的炼钢复合脱氧剂，含钙(质量％) 2%-70%。这种 合金含碳高达15-20%，炼钢所用合金等要求含碳《8%，没实用性的。所制造 的关键是将钙铁合金或炼钢复合脱氧剂中的碳脱除，使它含碳降到小于或等于 8%，才能在炼钢中使用。通过制备方法和实施例来说明本发明。第一种方法。用吹氧脱碳法脱碳，生产低碳(C《8%)钙铁合金。制造含 钙高的钙铁合金，用矿热炉或电弧炉生产。生产含钙低的复合脱氧剂，用感应 电炉制造。实施例l:吹氧脱碳法，生产含钙较高的钙铁合金。用矿热炉连续生产高碳钙铁，再液态装入转炉中吹氧降碳，生产高钙 20%)的钙铁合金。吹氧法脱碳法与生产中低碳锰铁合金工艺相同。工艺流程:原料矿热转炉吹氧铸锭化验入库钙铁合金原料配比电石(Ca70%) 100kg，铁矿石球团(Fe60%) 100kg。 在矿热矿中生产的高碳钙铁液态装入转炉中送电，用氧枪在转炉中吹氧脱碳，出炉铸锭。经化验产品化学成分Ca 51.76%、 C1.57%、 S 0.04%、 PO.04% ，余量为Fe。优点是产量高，缺 点是钙烧损大。某钢厂用该产品与硅l丐合金(Ca28%)进行对比试验，使用量是硅l丐合金 的二分之一，钢的质量相同的情况下，降低钢生产成本6.50^/吨左右。实施例2:吹氧脱碳法，生产含钙较低(5-10%)的炼钢复合脱氧剂。将电石和废钢投入感应电炉中，熔化后顶吹氧脱碳，再投其他脱氧原料， 全部化合后出炉铸锭。工艺流程电石废钢—配料—电炉吹氧—铝锭铸锭—化验—入库铝钙铁原料配比铝锭50kg、电石10kg、废钢40kg。生产的铝l丐铁复合脱氧剂，经化验产品化学成分Al 48.36%、 Ca6.12%、 Fe 45.10%、 S 0.02%、 PO.02%,合金中Fe少量是由工器具带入。第二种方法。用氧化物还原法脱碳，生产低碳转铁合金和复合脱氧剂。工艺流程氧化物电石配料—电炉—铝锭—铸锭化验—入库工艺流程中的氧化物包括氧化铁、氧化锰、氧化硅、氧化铝等。这些氧化物中的氧与电石中的碳在高温(170(TC以上)下，生成二氧化碳排除和碳化物 入渣。合金中必然要有一部分氧化物元素被还原，这些元素对炼钢也是有用的。实施例3:制造含l丐量低(5-10%)的炼钢复合脱氧剂。 铝镁钙铁原料配比铝锭60kg、镁锭5kg、电石(含Ca51。/。) 10kg、氧化铁皮(Fe90%) 25kg。先将电石和氧化铁皮投入工频电炉中，全熔化合后，再投入铝锭和镁锭，化合后出炉铸锭。经化验该产品化学成分Al 57.61%、 Mg3.62%、 Ca5.36%、 C 0.97%，余量为Fe和其他杂质。 某厂原生产铝镁钙铁脱氧剂，质量标准为FeAl55Mg5Ca5。用钙铁合金 (FeCa5。d.5) 10kg，替代还原钙7kg。生产铝镁钙铁脱氧剂，不但产品达到质量标准，而且没有出现原加还原钙燃烧冒烟现象，每吨降低生产成本230元(40涯gX7-5元/kgX10)。实施例4:用矿热炉生产含钙高的钙铁合金。用硅石(Si02)还原钙铁合金中的碳，还原温要高(200(TC以上)，所以用 矿热炉或电弧炉连续生产。Si02中的0与钙铁中的C结合生成C02排除，少 量Si入合金，其余生成为SiO和SiC入渣和沉入炉底。此法生产产量高，但炉底上涨快，需要处理。用1800KVA矿热炉生产低碳转铁，每1.5小时出炉一次，每炉产钙铁1.8T。 钙铁合金原料配比电石100kg、铁矿石(Fe60%) 50kg、硅石20kg。其产品化验化学成分Ca 60.13°/。、 Si2.84°/。、 C 1.86%，余量为Fe和其他的杂质。第三种方法用锰还原法脱碳，生产低碳钙铁合金和复合脱氧剂。锰与碳有很强亲合力并能形成一系列锰的碳化物，如Mn7C3、 Mn3C等， 所以用锰(锰铁)作电石脱碳还原剂，用感应电炉生产。如果用氧化锰作电石 脱碳还原剂，温度较高，生产钙锰铁合金则用矿热炉或电弧炉生产。实施例5:在工频电炉中先将电石和锰铁入炉熔化，再投入铝锭，炼成铝 锰钙铁复合脱氧剂。铝锰转铁原料配比铝锭50kg、中碳锰铁30kg、电石20kg。经化验该产品化学成分为Al 47.32°/。、 Mn 12.41°/。、 Ca 12.12°/。、 C 0.97%，余量为Fe及其他杂质。 锰铁的加入量是根据需要确定，只为脱电石中的碳，按其锰的脱碳量确定。复 合脱氧剂中含锰，再多加锰的配比。实施例6:用1800KVA矿热炉边续生产低碳钙锰铁合金。原料配比电石100kg、富锰矿(Mn40°/。) 100 kg、氧化铁皮50kg。冶 炼1.5小时出炉一次，每炉产钙锰铁合金2.1吨。该合金可作炼钢合金净化剂， 也可作复合脱氧剂的中间合金。其产品化学成分Ca 51.34%、 Mn 29.61%、 Fe 16.720/o、 C2.13%、 S 0,06o/o、 P 0.005%。 不脱碳，生产含韩复合脱氧剂的制备方法有两种第一种方法，生产炼钢复合脱氧剂含钙《5%时，因电石加入量少，含碳也 少，在生产时由于在电炉内翻滚搅拌可去除部分碳，剩余碳符合质量要求。实施例7:在工频电炉中先将电石和废钢投入炉中，送电熔化，再加入铝 锭，炼成铝钙合金。铝钙铁原料配比铝锭60kg、电石8kg、废钢32kg。炼成铝钙铁脱氧剂。 经化验该产品化学成分为Al 58.71°/。、 Ca3.83%、 C 1.01%，余量为铁和其他杂质。第二种方法以钙铁合金(或钙锰合金)作中间合金，生产高转复合脱氧剂实施例8:某厂生产铝钙铁脱氧剂(FeAl3。Ca45)，在生产铝钙铁时加入钙 铁合金，制成铝钙铁合金。原料配比铝锭30kg 、钙铁(Ca50°/。) 70kg。用工频炉生产，熔后出炉 铸锭。经化验产品化学成份-Al 28.71%、 Ca 34.36%、 C 1.05%、 S 0.02%、 P0.02%， Fe为余量。某钢在 使用时，不但脱氧效果好，而且改善水口结瘤。生产含钙的复合脱氧剂，如硅铝铁、铝锰铁、铝镁转铁，都可以同以上 生产含钙炼钢复合脱氧剂的工艺生产。
权利要求
1. 用电石作原料制造钙铁合金及含钙复合脱氧剂，其特征在于用电石作原料制造钙铁合金或含钙的复合脱氧剂。
2、 如权利要求1中所述的用电石作原料制造钙铁合金及复合脱氧剂，其 特征在于基本含有质量百分比，2%—70%的Ca、等于或小于8%的C，余 量为Fe。及不可避免的杂质。
3、 如权利要求1中所述的用电石作原料制造钙铁合金及复合脱氧剂，其 特征在于还可含有质量百分比，1。/。一40。/。的Mn。
全文摘要
本发明是用电石作原料，制造低碳的钙铁合金或含钙的复合脱氧剂。它可以用于炼钢净化剂，也可以作含钙炼钢脱氧剂。用电石制造的钙铁合金含碳高，为此采用吹氧降碳或氧化物降碳或锰降碳等方法，生产低碳钙铁合金或含钙的复合脱氧剂。本发明节能减排，减少环境污染，有较好的经济效益和社会效益。
文档编号C21C7/06GK101260455SQ200810011200
公开日2008年9月10日 申请日期2008年4月28日 优先权日2008年4月28日
发明者谢廷声 申请人:谢廷声