一种含硼h型钢冶炼用合成渣及其制备方法与应用
【技术领域】
[0001]本发明属于钢铁冶金技术领域，具体地，涉及一种含硼H型钢冶炼用合成渣及其制备方法与应用。
【背景技术】
[0002]钢水中加入微量的硼元素，能够显著提高钢的低温韧性和淬透性。在采用底吹氩气(非LF精炼)工艺前提下，由于脱氧工艺与生产节奏的制约，硼在钢中的回收率低且不稳定。为保证硼元素有较高且稳定的回收率，必须在钢的冶炼过程中采用更好的合成渣，脱去钢水中的自由氧，并更有效的去除钢水中的非金属夹杂。
[0003]中国专利文献CN102304605A公开了一种高碱度脱氧精炼渣，其特征在于CaO:65 ?85wt%，Al203:8 ?30wt%，Al:4 ?20wt%，S1 2:0 ?8wt %，余量为杂质，其混勾压制成粒度为直径是10_50mm的占95%以上的块状，其主要作用是减少石灰加入量并提高铝的利用率。中国专利文献CN102453789A公开了一种冶炼合成渣及其生产方法，其特征在于 CaO:61%, Al203:20%, S12S 3%，Fe2O3 彡 I %, MgO ^ I %, P ^ 0.03%, S^0.01%,CaF2S 2.5%,水分彡10%,其混匀制成粒度50mm的球，在1300?1500°C烧制3小时制成，其特征是该合成渣不吸水、不粉化，钢水的脱硫率达52%以上。以上合成渣去除钢水中的自由氧和夹杂物的能力不足，无法满足含硼H型钢生产的要求，另外上述合成渣也无法使硼的回收率保持稳定。
【发明内容】
[0004]本发明针对现有技术存在的问题，研宄出一种新型的专用合成渣，用于含硼H型钢冶炼生产过程中，既可以较好地去除钢水中的自由氧和夹杂物，同时又能提高并稳定硼的回收率。
[0005]本发明的含硼H型钢冶炼用合成渣，组分按重量百分比包括:CaO:60%?70%，MgO:5%?10%，Al203:10%?15%，CaF2:10%?15%，S12S 5%，灰分 + 水分彡 3%。
[0006]根据本发明所述的含硼H型钢冶炼用合成渣，作为优选地，所述含硼H型钢冶炼用合成渣，组分按重量百分比包括:CaO:61.35%?66.45%, MgO:6.28%?8.36%, Al2O3:11.25%?13.58%, CaF2:10.85% -13.65%, S12S 3.98%，灰分 + 水分彡 2.1%0
[0007]进一步优选地，所述含硼H型钢冶炼用合成渣，组分按重量百分比包括:CaO:62.9%, MgO:7.15%，Al2O3:11.76%, CaF2:12.61%, S1 2:2.87%，水分 + 灰分:1.84% 0
[0008]本发明的含硼H型钢冶炼用合成渣的制备方法，包括以下步骤:
[0009](I)按重量百分比取活性石灰55%?65%、轻烧白云石12%?20%、优质萤石10%?15%和铝矾土熟料10%?18%，混合均匀后破碎，制得合成渣粉；优选地，破碎至粒径小于0.08mm ；
[0010](2)将步骤(I)制得的合成渣粉与碳粉球混合均匀制得混合原料，合成渣与碳粉球的重量百分比为40:1?45:1 ;其中，优选粒度3?5mm的碳粉球；
[0011](3)将步骤(2)制得的混合原料压制成合成渣球；优选压制成直径3?5cm的合成渣球，可以选用压球机进行压制；
[0012](4)将步骤(3)制得的合成渣球置入加热炉内，加热55?75分钟，制得蜂窝状含硼H型钢冶炼用合成渣；优选加热温度490?520°C。
[0013]根据本发明的含硼H型钢冶炼用合成渣的制备方法，优选的，所述步骤(I)中，按重量百分比取活性石灰55%?65%、轻烧白云石12%?20%、优质萤石10%?15%和铝矾土熟料12%?18%。
[0014]根据本发明的含硼H型钢冶炼用合成渣的制备方法，进一步优选的，所述步骤(I)中，按重量百分比取活性石灰56%、轻烧白云石17%、优质萤石13%和铝矾土熟料14%。
[0015]本发明还提供上述含硼H型钢冶炼用合成渣在含硼H型钢钢水冶炼中应用。
[0016]根据本发明优选的，上述含硼H型钢冶炼用合成渣的用量为每吨钢2?3kg，并在钢水出钢过程中随钢流加入每吨钢I?2kg预融澄，预融澄成分为:CaO:55wt%? 60wt%，Al203:42wt % ?50wt %，S1 3wt %，TFe 3wt %。
[0017]本发明设计了一种新的合成渣成分，采用了一种与传统精炼渣不同的制作工艺，在合适的加热温度和加热时间下，制作出一种适合含硼H型钢冶炼使用的专用合成渣。
[0018]本发明的有益效果是:应用于含硼H型钢钢水出钢过程中，与传统精炼渣相比，能更有效的去除钢水中的自由氧和非金属夹杂，同时提高并稳定硼的回收率。
【具体实施方式】
[0019]下面结合实施例对本发明做进一步阐述，但本发明所保护范围不限于此。
[0020]活性石灰:CaO> 90wt%, S12S 4wt%，灰分 + 水分< 5wt%。
[0021]轻烧白云石:CaO:50wt %?60wt %，S12^ 5wt%, MgO:35wt %?45wt %，灰分 +水分< 5wt%。
[0022]铝矾土熟料:简称高铝料，其成分为:Al203:78wt%? 85wt%，Si02:lwt%?12wt %，CaO: Iwt % ?3wt %，MgO: Iwt % ?3wt %，灰分 + 水分< 4wt %，P+S Iwt %。
[0023]优质萤石:CaF2> 95wt%, S12S 4wt%，灰分 + 水分< Iwt %。
[0024]实施例1
[0025]含硼H型钢冶炼用合成渣的制备方法，包括如下步骤:
[0026](I)将活性石灰55重量份、轻烧白云石18重量份、优质萤石12重量份和铝矾土熟料15重量份混匀，然后破碎至粒径小于0.08_，得合成渣粉；
[0027](2)将步骤⑴制得的合成渣粉与粒度3?5_的碳粉球混合均匀，合成渣与碳粉球的重量百分比为42:1;
[0028](3)将步骤⑵制得的混合原料在压球机中压制成3?5cm的合成渣球；
[0029](4)将步骤(3)制得的合成渣球置入加热炉内，在500°C左右温度下保温I小时，制得蜂窝状含硼H型钢冶炼用合成渣。
[0030]经检测，制得的含硼H型钢冶炼用合成渣的组分如下，均为重量百分比:CaO:62.53%, MgO:7.57%, Al2O3:12.6%, S1 2:2.95%, CaF2:11.64%，灰分 + 水分=1.86%,P+S = 0.85%。
[0031]实施例2
[0032]含硼H型钢冶炼用合成渣的制备方法，包括如下步骤:
[0033](I)将活性石灰56重量份、轻烧白云石17重量份、优质萤石13重量份和铝矾土熟料14重量份混勾，然后破碎至粒径小于0.08mm，得合成澄粉；
[0034](2)将步骤⑴制得的合成渣粉与粒度3?5_的碳粉球混合均匀，合成渣与碳粉球的重量百分比为43:1;
[0035](3)将步骤⑵制得的混合原料在压球机中压制成3?5cm的合成渣球；
[0036](4)将步骤(3)制得的合成渣球置入加热炉内，在500°C左右温度下保温I小时，制得蜂窝状含硼H型钢冶炼用合成渣。
[0037]经检测，制得的含硼H型钢冶炼用合成渣的组分如下，均为重量百分比:CaO:62.9%, MgO:7.15%, Al2O3:11.76%, S1 2:2.87%, CaF2:12.61%，灰分 + 水分=1.84%,P+S = 0.84%。
[0038]实施例3
[0039]含硼H型钢冶炼用合成渣的制备方法，包括如下步骤:
[0040](I)将活性石灰59重量份、轻烧白云石14重量份、优质萤石11重量份和铝矾土熟料16重量份混勾，然后破碎至粒径小于0.08mm，得合成澄粉；
[0041](2)将步骤(I)制得的合成渣粉与粒度3?5_的碳粉球混合均匀，合成渣与碳粉球的重量百分比为45:1 ;
[0042](3)将步骤⑵制得的混合原料在压球机中压制成3?5cm的合成渣球；
[0043](4)将步骤(3)制得的合成渣球置入加热炉内，在500°C左右温度下保温I小时，制得蜂窝状含硼H型钢冶炼用合成渣。
[0044]经检测，制得的含硼H型钢冶炼用合成渣的组分如下，均为重量百分比:CaO:64.15%, MgO:6%，Al2O3:13.44%, Si02:2.99%, CaF2:10.67%，灰分 + 水分=1.87%,P+S=0.86%。
[0045]实施例4
[0046]含硼H型钢冶炼用合成渣的制备方法，包括如下步骤:
[0047](I)将活性石灰62重量份、轻烧白云石14重量份、优质萤石11重量份和铝矾土熟料13重量份混匀，然后破碎至粒径小于0.08_，得合成渣粉；
[0048](2)将步骤⑴制得的合成渣粉与粒度3?5_的碳粉球混合均匀，合成渣与碳粉球的重量百分比为44:1 ；
[0049](3)将步骤(2)制得的混合原料在压球机中压制成3?5cm的合成渣球；
[0050](4)将步骤(3)制得的合成渣球置入加热炉内，在500°C左右温度下保温I小时，制得蜂窝状含硼H型钢冶炼用合成渣。
[0051]经检测，制得的含硼H型钢冶炼用合成渣的组分如下，均为重量百分比:CaO:66.93%, MgO:5.92%，Al2O3:10.92%, Si02:2.81%, CaF2:10.67%，灰分 + 水分=1.87%,P+S = 0.86%。
[0052]实施例5
[0053]含硼H型钢冶炼用合成渣的制备方法，包括如下步骤:
[0054](I)将活性石灰64重量份、轻烧白云石13重量份、优质萤石11重量份和铝矾土熟料12重量份混匀，然后破碎至粒径小于0.08_，得合成渣粉；
[0055](2)将步骤⑴制得的合成渣粉与粒度3?5mm的碳粉球混合均匀，合成渣与碳粉球的重量百分比为43:1;
[0056](3)将步骤⑵制得的混合原料在压球机中压制成3?5cm的合成渣球；
[0057](4)将步骤(3)制得的合成渣球置入加热炉内，在500°C左右温度下保温I小时，制得蜂窝状含硼H型钢冶炼用合成渣。
[0058]经检测，制得的含硼H型钢冶炼用合成渣的组分如下，均为重量百分比:CaO:68.25%, MgO:5.5%, Al2O3:10.08%, S1 2:2.74%, CaF2:10.67%，灰分 + 水分=1.87%,P+S = 0.87%。
[0059]对比例I
[0060]传统精炼渣，具体成分如下，均为重量百分比: