本發明屬于潔凈鋼冶煉技術領域,更具體地說,涉及一種電工鋼的冶煉方法及其生產工藝。
背景技術:
隨著社會的發展,人類需求的不斷提高,人們對鋼鐵材料提出了更高的要求,以電工鋼為例,電工鋼電力、電子和軍事工業不可缺少的重要軟磁合金,亦是產量最大的金屬功能材料,主要用作各種電機、發電機和變壓器的鐵芯。
“新一代鋼鐵材料”的特征是超細晶、高潔凈和高均勻(高均質),其研發目標是在制造成本基本不增加,少用合金資源和能源,塑性和韌性基本不降低條件下強度翻番和使用壽命翻番。鋼的性能主要取決于鋼的化學成分和組織。鋼中夾雜物的存在,破壞了鋼基體的連續性,造成鋼的組織的不均勻性,對鋼的延展性、強度、韌性、疲勞性能、光潔度、耐腐蝕性能、焊接性能以及電磁性能都會產生很大的影響。連鑄過程中還會造成水口結瘤,水口結瘤對連鑄過程的生產和鑄坯質量有很大的影響。因此各國鋼鐵研究者投入較大精力致力于鋼中夾雜物去除的研究,在夾雜物方面研究方面也取得了巨大成果。
鋼中夾雜物的存在,破壞了鋼基體的連續性,造成鋼的組織的不均勻性,對鋼的延展性、強度、韌性、疲勞性能、光潔度、耐腐蝕性能、焊接性能以及電磁性能都會產生很大的影響。連鑄過程中還會造成水口結瘤,水口結瘤對連鑄過程的生產和鑄坯質量有很大的影響。因此各國鋼鐵研究者投入較大精力致力于鋼中夾雜物去除的研究,在夾雜物方面研究方面也取得了巨大成果。國內外對夾雜物的去除一般有兩個方面:一是工藝控制措施,二是對夾雜物進行改性處理。工藝控制是通過優化鋼在生產過程中的工藝,從而降低鋼中夾雜物的含量。在轉爐冶煉過程中降低轉爐終點的氧含量、減少下渣量,在精煉過程中進行鋼包吹氬,連鑄過程中采用保護澆注來降低鋼中夾雜物的含量。此外,國內外鋼廠一直在不斷改進對夾雜物進行改性處理,來提高鋼材的潔凈度;但是,rh精煉的過程中凈化劑對鋼液凈化效果有限,急需開發出一種采用鋼液凈化劑精煉鋼液的方法。
經檢索,公開號為cn103642989a的發明專利提出了一種鋼液凈化劑(申請日:2013-11-21),各組分的重量份數分別為:cao:57~63份、al2o3:31~36份、sio2:5~10份、caf2:6~8份、mai:4~11份、脫氧劑3~40份。該發明改善了爐渣的流動性,一定程度上凈化了鋼液,降低了鋼液中夾雜物含量,但此發明方案未對rh精煉過程中的夾雜物進行改性處理,而且在精煉的過程中不能降低鋼中微細夾雜物的熔點,不能很好的促進夾雜物的長大、上浮、去除,不利于進一步提高鋼產品的品質。
此外,發明創造的名稱為:一種復合球體形式的鋼水凈化劑及生產方法(申請號:201410715201.x申請日:2014-11-28),鋼水凈化劑表現形式是一種復合球體,復合球體由球團核和外殼構成,球團核為金屬材料,外殼為碳酸鹽,球團核主要由硅、錳、鋁的合金粉的混合物構成,外殼主要由碳酸鈣、碳酸鎂、碳酸鈉、氧化鈣、氧化鎂的一種或不超過三種的混合物構成。本發明降低鋼中全氧含量,提高鋼材質量,不能很好的促進夾雜物的長大、上浮、去除,特別是精煉的過程中的夾雜物進行改性處理,而且在精煉的過程中不能降低鋼中微細夾雜物的熔點,不利于進一步提高鋼產品的品質。
技術實現要素:
1.發明要解決的技術問題
本發明的目的在于克服現有技術中,現有的電工冶煉的潔凈度較差的問題,提供一種電工鋼的冶煉方法及其生產工藝;
提供的一種電工鋼的冶煉方法,通過在轉爐冶煉完成后,運送至rh精煉工藝,rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑,可以提高鋼液的凈化效果,可以改善電工鋼的潔凈度;進一步地,有效組分和黏合組分的配合作用,可以改善鋼液的凈化效果,更進一步地,可以促進夾雜物的長大、上浮、去除,進而提高鋼液潔凈度;
提供的一種電工鋼的生產工藝,通過在轉爐冶煉完成后,運送至rh精煉工藝,rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑,澆筑的過程中進行保護澆筑,可以提高鑄坯的質量,減少夾雜物的產生,可以改善電工鋼的潔凈度。
2.技術方案
為達到上述目的,本發明提供的技術方案為:
本發明的一種電工鋼的冶煉方法,轉爐冶煉的過程中控制終點鋼液成分為:c:0.03%~0.05%,p≤0.02%,s≤0.003%,o≤600ppm;鋼液在轉爐冶煉完成后,運送至rh精煉工藝,rh的真空度≤67pa,循環氣體流量為100-300nm3/h;rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑,其中控制電工鋼目標成分為:c≤0.003%,si:0.7~1.0%,mn:0.2~0.3%,p≤0.03%,s≤0.005%,rh精煉結束即完成電工鋼冶煉。
優選地,具體的冶煉方法為:
s100、鐵水預處理
鐵水預處理時控制s≤0.003%,脫硅前鐵水溫度≥1350℃;
s200、轉爐冶煉
轉爐終點鋼液滿足:c:0.03%~0.05%,p≤0.02%,s≤0.003%,o≤600ppm,轉爐出鋼溫度為1630~1650℃,出鋼過程采用擋渣出鋼,保證渣層厚度≤80mm;
s300、rh精煉
rh精煉的過程中,向鋼液中加入脫氧劑和合金調節鋼液成分,rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑,加入鋼液凈化劑后循環攪拌4~6min,rh精煉結束即完成電工鋼冶煉。
優選地,s200、轉爐冶煉過程中,入爐鐵水溫度≥1250℃,采用低硫低磷含量的廢鋼,s≤0.003%,p≤0.02%,入爐廢鋼比≤10%。
優選地,s300、rh精煉過程中,脫碳處理時循環氣體流量為100-200nm3/h,脫碳處理的時間為10min,脫碳處理后循環氣體流量為200-300nm3/h。
優選地,所述的凈化劑包括有效組分和黏合組分,有效組分和黏合組分的質量比為(5~10):1;所述的有效組分包括金屬鋁、石灰粉、碳化硅粉、二氧化鈦和生物質;所述的粘合組分包括高嶺土和磺化酚醛樹脂。
優選地,凈化劑的有效組分還包括石墨粉、赤玉土和鎂錳合金。
優選地,凈化劑的有效組分按照如下質量份組成:金屬鋁50~70份,石灰粉20~40份,石墨粉0~30份,二氧化鈦5~20份,碳化硅粉5~15份,生物質2~4份,赤玉土0~1份,鎂錳合金0-2份。
優選地,所述凈化劑為球形顆粒狀,顆粒直徑為5~10mm。
本發明的一種電工鋼的生產工藝,其特征在于:采用上述的電工鋼的冶煉方法冶煉得到電工鋼;對鋼液進行澆筑,開澆時進行長水口吹氬保護澆鑄,吹氬壓力0.1-0.2mpa,結晶器保護渣采用低碳低硫結晶器保護渣。
優選地,rh精煉時電工鋼的出站溫度為1550~1560℃。
3.有益效果
采用本發明提供的技術方案,與已有的公知技術相比,具有如下顯著效果:
(1)本發明的一種電工鋼的冶煉方法,轉爐冶煉的過程中控制終點鋼液成分為:c:0.03%~0.05%,p≤0.02%,s≤0.003%,o≤600ppm;鋼液在轉爐冶煉完成后,運送至rh精煉工藝,rh的真空度≤67pa,循環氣體流量為100-300nm3/h;rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑,其中控制電工鋼目標成分為:c≤0.003%,si:0.7~1.0%,mn:0.2~0.3%,p≤0.03%,s≤0.005%,通過在鐵水預處理、轉爐冶煉、rh的精煉工藝,并向鋼液中加入凈化劑,提高了鋼液的凈化效果,提高電工鋼潔凈度;
(2)本發明的一種電工鋼的冶煉方法,凈化劑可以促進鋼中夾雜物脫除、且不會對鋼液產生二次污染,經過本凈化劑處理后的鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻,且殘存的夾雜物基本均經過變性處理,通過有效組分和黏合組分的配合作用,可以改善鋼液的凈化效果;
(3)本發明的一種電工鋼的冶煉方法,凈化劑各組分共同作用下,降低了鋼液中的氧化性,能夠有效促進鋼液中夾雜物脫除和夾雜物改性,高熔點夾雜物能夠向低熔點夾雜物轉變,有利于夾雜物的去除,殘存的夾雜物均經過變性處理,不會對鋼鐵制品性能產生影響,從而提高了鋼液的質量;
(4)本發明的一種電工鋼的冶煉方法,精煉渣中的(feo+mno)與凈化劑反應產生的fe和mn通過鋼渣界面進入鋼液,al2o3、sio2被精煉渣吸收,從而降低精煉渣對鋼液的氧化。潔凈鋼冶煉過程中,碳化硅能與鋼液中的溶解氧和氧化物發生反應,降低鋼液中氧含量,且反應產生的co氣體降低了固態氧化物的產生,co氣體上浮去除對鋼液的攪拌作用進一步促進了夾雜物的上浮去除;
(5)本發明的一種電工鋼的冶煉方法,凈化劑的加入能使絕大部分固體簇狀氧化鋁夾雜變成低熔點富cao低熔點的鋁酸鈣夾雜,降低了鋼中高熔點的簇狀al2o3夾雜的含量,進而將高熔點脆性al2o3夾雜通過改性生成低熔點的夾雜物,促進夾雜物上浮,并把易聚集長大mns夾雜部分或全部改性成細小cas夾雜,從而凈化鋼液;
(6)本發明的一種電工鋼的生產工藝,通過在轉爐冶煉完成后,運送至rh精煉工藝,rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑,澆筑的過程中進行保護澆筑,提高了鑄坯的質量,減少夾雜物的產生,可以改善電工鋼的潔凈度。
附圖說明
圖1為未添加凈化劑的鋼樣的掃描電鏡圖片;
圖2為本發明的實施例1的鋼樣的掃描電鏡圖片;
圖3為本發明的實施例2的鋼樣的掃描電鏡圖片;
圖4為本發明的實施例4的鋼樣的掃描電鏡圖片;
圖5為本發明的一種電工鋼的冶煉方法的流程圖。
具體實施方式
下文對本發明的示例性實施例的詳細描述參考了附圖,該附圖形成描述的一部分,在該附圖中作為示例示出了本發明可實施的示例性實施例。當理解可實現其他實施例且可在不脫離本發明的精神和范圍的情況下對本發明作各種改變。下文對本發明的實施例的更詳細的描述并不用于限制所要求的本發明的范圍,而僅僅為了進行舉例說明且不限制對本發明的特點和特征的描述,以提出執行本發明的最佳方式,并足以使得本領域技術人員能夠實施本發明。因此,本發明的范圍僅由所附權利要求來限定。
下文對本發明的詳細描述和示例實施例可結合附圖來更好地理解,其中本發明的元件和特征由附圖標記標識。
實施例1
如圖5所示,本實施例的一種電工鋼的冶煉方法,具體的步驟如下:
s100、鐵水預處理
控制扒渣率≥95%,鐵水預處理時控制s≤0.003%,脫硅前鐵水溫度≥1350℃;本實施例的扒渣率為96%,鐵水預處理時控制s:0.003%,脫硅前鐵水溫度為1360℃;
s200、轉爐冶煉
入爐鐵水溫度≥1250℃,本實施例為1280℃,采用低硫低磷含量的廢鋼,s≤0.003%,p≤0.02%,入爐廢鋼比≤10%,本實施例為入爐廢鋼比為9%。冶煉過程全程低吹氬氣或氮氣,本實施例為氬氣,加入脫氧劑進行脫氧,轉爐終點鋼液滿足:c:0.03%~0.05%,p≤0.02%,s≤0.003%,o≤600ppm,轉爐出鋼溫度為1630~1650℃,出鋼過程采用擋渣出鋼,保證渣層厚度≤80mm;本實施例轉爐終點鋼液滿足:c:0.04%,p:0.02%,s:0.003%,o:500ppm,轉爐出鋼溫度為1640℃,出鋼過程采用擋渣出鋼,保證渣層厚度為75mm;
s300、rh精煉
rh處理前要求真空槽溫度≥1300℃,真空設備必須完好,真空度能達到67pa以下方可冶煉。rh進站鋼液溫度1610~1630℃,rh的真空度≤67pa,本實施例rh進站鋼液溫度為1620℃,rh的真空度為60pa;循環氣體流量為100-300nm3/h,具體操作為脫碳處理時循環氣體流量為100-200nm3/h,脫碳處理的時間為10min,脫碳處理后循環氣體流量為200-300nm3/h;rh精煉的過程中,向鋼液中加入脫氧劑和合金調節鋼液成分,所述的脫氧劑為鋁粒或者硅鐵,或者兩者的混合物;本實施例采用的為鋁粒;合金為金屬合金,本實施例為錳鐵合金,所加入合金必須提前進行烘烤處理,烘烤時間大于30min。rh精煉末期向鋼液中加入凈化劑,凈化劑的加入量為鋼液質量的0.5-1.5%,本實施例為1%;其中控制電工鋼目標成分為:c≤0.003%,si:0.7~1.0%,mn:0.2~0.3%,p≤0.03%,s≤0.005%,rh精煉結束即完成電工鋼冶煉。加入鋼液凈化劑后循環攪拌4~6min,本實施例為5min,rh精煉結束即完成電工鋼冶煉,其中本實施例控制電工鋼目標成分為c:0.0025%,si:0.8%,mn:0.25%,p:0.025%,s:0.0025%。
采用的凈化劑為顆粒狀,凈化劑為球形顆粒狀,顆粒直徑為5~10mm;凈化劑包括有效組分和黏合組分,有效組分和黏合組分的質量比為(5~10):1,本實施例優選8:1,有效組分包括金屬鋁、石灰粉、碳化硅粉、二氧化鈦和生物質,有效組分的按如下質量份金屬鋁50~70份,石灰粉20~40份,二氧化鈦5~20份,碳化硅粉5~15份,生物質2~4份,本實施例選:金屬鋁60kg,石灰粉30kg,二氧化鈦18kg,碳化硅粉15kg,生物質3kg。
值得注意的是:有效組分中的各組分均為粉狀,且粒度≤0.1mm,即金屬鋁、石灰粉、二氧化鈦、碳化硅粉為粉狀,且金屬鋁、石灰粉、二氧化鈦、生物質的粒度≤0.1mm,碳化硅粉的粒度≤0.05mm。值得注意的是:本實施例的生物質為農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物。
本實施例的金屬鋁中的al含量大于92%,本實施例為93%;本實施例的石灰為活性石灰,其是在煅燒溫度1100℃而獲得的晶粒小、孔隙率高、體積密度小的石灰,且本實施例所采用的石灰的活性度在330ml/4n-hcl。碳化硅粉由硅與碳元素以共價鍵結合的非金屬碳化物。本實施例的粘合組分包括高嶺土和磺化酚醛樹脂,粘合組分按如下質量份組成:高嶺土60~80份,磺化酚醛樹脂20~40份;本實施例選:高嶺土70kg,磺化酚醛樹脂30kg。
凈化劑對鋼液凈化的反應機理可能如下:精煉末期精煉渣中(feo+mno)含量大概在1~3%,當渣中的feo、mno含量較高時,將產生非金屬夾雜物,不利于提高鋼液的潔凈度。在潔凈鋼冶煉過程中,為減少精煉中(feo+mno)與鋼液中合金元素氧化反應的發生,因此有必要進一步降低精煉渣的氧化性。在鋼液中加入凈化劑,凈化劑在鋼液中可發生以下反應:
al+3/2(feo)=1/2(al2o3)+3/2[fe]
al+3/2(mno)=1/2(al2o3)+3/2[mn]
sic+3(feo)=sio2+co↑+3[fe]
sic+3[o]=sio2+co↑+3[fe]
3(tio2)+c=[ti3o5]+co
精煉渣中的(feo+mno)與凈化劑反應產生的fe和mn通過鋼渣界面進入鋼液,al2o3、sio2被精煉渣吸收,從而降低精煉渣對鋼液的氧化。潔凈鋼冶煉過程中,碳化硅能與鋼液中的溶解氧和氧化物發生反應,降低鋼液中氧含量,且反應產生的co氣體降低了固態氧化物的產生,co氣體上浮去除對鋼液的攪拌作用進一步促進了夾雜物的上浮去除。而且,鋼渣中的氧化物在高溫下促進并氧化生物質和磺化酚醛樹脂分解生成h2、ch4、co,且生物質反應速度迅速,促進了后續反應的進行,提高了反應的效率;h2、ch4可對渣中的[o]反應,從而直接降低鋼液中的[o]含量,將氧含量降低至30ppm以下,而且減少了脫氧夾雜物的產生,產生的氣體對鋼液進行攪拌,并在鋼液中形成小的真空室,從而促進了夾雜物的上浮,提高了鋼液的潔凈度;且粘結組分中的磺化酚醛樹脂可以在后期作為鋼液攪拌的促進劑,提高了鋼液的凈化效果。且生物質中可與tio2反應,上述反應產生的ti3o5是穩定的大離子半徑的原子團,可以吸附其他的夾雜物,易上浮被精煉渣吸附去除。此外,本發明通過采用石灰粉對夾雜物進行變性處理,石灰粉在煉鋼溫度下比金屬鈣更穩定,且不容易揮發、不分解,而且不會產生由于噴吹法引起的鋼液增氮,可以在原始鋼液氧勢很高的情況下,仍保持脫氧后總氧含量較低。
石灰粉的加入能使絕大部分固體簇狀氧化鋁夾雜變成低熔點富cao低熔點的鋁酸鈣夾雜,降低了鋼中高熔點的簇狀al2o3夾雜的含量,進而將高熔點脆性al2o3夾雜通過改性生成低熔點的夾雜物,促進夾雜物上浮,并把易聚集長大mns夾雜部分或全部改性成細小cas夾雜,從而凈化鋼液,提高鋼材質量。本發明的凈化劑金屬鋁、碳化硅粉、生物質可以降低鋼液及渣中的氧化性,且碳化硅粉、生物質反應生成的氣體對鋼液進行攪拌,促進了鋼液中的夾雜物上浮,促進鋼中夾雜物上浮至鋼渣界面,與此同時凈化劑對鋼液中的夾雜物進行改性,在本發明凈化劑各組分共同作用下,降低了了鋼液中的氧化性,能夠有效促進鋼液中夾雜物脫除和夾雜物改性,改性后的夾雜物成為多層球體,夾雜物細小、且分布均勻,高熔點夾雜物能夠向低熔點夾雜物轉變,有利于夾雜物的去除,且在氣體攪拌的作用下鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻,且殘存的夾雜物基本均經過變性處理,不會對鋼鐵制品性能產生影響,從而提高了鋼液的質量;鋼樣冷卻后的掃描電鏡圖片如圖2所示。
本實施例鋼樣的掃描電鏡圖片如圖2所示,相比未添加凈化劑的鋼樣的掃描電鏡圖片如圖1所示;進一步分析發現,如圖1所示,夾雜物的尺寸較大,且未采用凈化劑的鋼中夾雜物數量較多,夾雜物類型主要為高熔點的簇狀al2o3夾雜。如圖2所示,經鋼液凈化劑處理后鋼中的夾雜物數量較少,夾雜物尺寸較小。試驗研究表明采用鋼液凈化劑處理后的鋼中夾雜物含量顯著降低,鋼中夾雜物發生了變性,鋼液的凈化效果明顯。采用實施例1的凈化劑處理后的鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻,且殘存的夾雜物基本均經過變性處理,不會對鋼鐵制品性能產生影響。
本實施例的凈化劑的制備方法,具體步驟如下:
步驟一:制備黏合組分
按質量份稱取高嶺土70kg和磺化酚醛樹脂30kg在干燥箱中干燥,干燥完成后在攪拌機中混合攪拌15~20min,本實施例為18min,混合均勻得到黏合組分;
步驟二:制備有效組分
按質量份稱取金屬鋁60kg、石灰粉30kg、二氧化鈦18kg、碳化硅粉15kg和生物質3kg在干燥箱中干燥,干燥完成后在攪拌機中混合攪拌25~30min,本實施例為30min,混合均勻得到有效組分;
步驟三:凈化劑混合料
將黏合組分加入到有效組分的攪拌機中,且有效組分和黏合組分的質量比為8:1,混合完成得到凈化劑混合料;
步驟四:制粒
在造球機中加入凈化劑混合料,并向凈化劑混合料中噴水,凈化劑混合料滾動機械力的作用下,凈化劑混合料黏合、制粒得到顆粒狀的凈化劑,并用圓孔篩篩選出顆粒直徑為5~10mm的凈化劑;凈化劑的顆粒粒徑為5~10mm,提高了凈化劑顆粒與鋼液的接觸、混合效果,改善了凈化劑與鋼液的反應動力學,而后將凈化劑在密閉條件下70℃下保溫1h;而后將凈化劑顆粒在干燥箱中干燥得到凈化劑,冷卻后將凈化劑密封待用。在制粒的過程中cao對生物質進行改質處理,進而提高了凈化劑顆粒的強度,避免顆粒粉化,且生物質在高溫條件在在金屬元素的促進下生物質的分解,碳化硅粉、生物質和金屬鋁共同作用降低了鋼液中的氧含量,產生氣體加快了反應的進行,碳化硅粉、生物質可進一步產生氣體促進夾雜物上浮,石灰粉、碳化硅粉、二氧化鈦改善精煉過程中夾雜上浮去除的動力學條件,并對對夾雜物進行改性或者吸附,從而促進了鋼液中的夾雜物上浮,進一步地促進夾雜物的去除,減少鋼中非金屬夾雜物的含量,提高了鋼液的質量。
本發明的一種電工鋼的生產工藝,采用上述的電工鋼的冶煉方法冶煉得到電工鋼,rh精煉時電工鋼的出站溫度為1550~1560℃;對鋼液進行澆筑,澆注斷面為230mm×1100mm,開澆時進行長水口吹氬保護澆鑄,吹氬壓力0.1-0.2mpa,本實施例為0.15mpa,結晶器保護渣采用低碳低硫結晶器保護渣。本發明的凈化劑對鋼液中夾雜物脫除、且不會二次污染鋼液的研究,經過本發明脫除的鋼液中的殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻,且殘存的夾雜物基本均經過變性處理,不會對鋼制品性能產生影響,并且通過全流程控制,從而提高了生產電工鋼的潔凈度和質量。
實施例2
本實施例的基本內容同實施例1,不同之處在于:凈化劑為顆粒狀,凈化劑為球形顆粒狀,顆粒直徑為5~10mm;凈化劑包括有效組分和黏合組分,有效組分和黏合組分的質量比為(5~10):1,本實施例優選5:1。
本實施例凈化劑中的有效組分還包括石墨粉、赤玉土和鎂錳合金;有效組分按照如下質量份組成,金屬鋁50~70份,石灰粉20~40份,石墨粉0~30份,二氧化鈦5~20份,碳化硅粉5~15份,生物質2~4份,赤玉土0~1份,鎂錳合金0-2份;本實施例為金屬鋁50kg,石灰粉20kg,石墨粉10kg,二氧化鈦5kg,碳化硅粉5kg,生物質4kg,赤玉土1kg,鎂錳合金2kg。
將凈化劑顆粒在干燥箱中干燥得到凈化劑,冷卻后將凈化劑密封待用。鋼樣的掃描電鏡圖片如圖3所示,相比未添加凈化劑的鋼樣的掃描電鏡圖片(如圖1所示),采用實施例2的凈化劑處理后的鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻,不會對鋼鐵制品性能產生影響。
本發明進一步提高了脫氧效果,這可能是由于金屬鋁、石墨粉、生物質、碳化硅、赤玉土和鎂錳合金粉共同作用促進了鋼液中的氧的脫除,鎂錳合金粉一方面具有較好的脫氧效果,而且鎂錳合金粉進一步的促進了金屬鋁、生物質和碳化硅等物質進行脫氧,且石墨粉、生物質和碳化硅粉反應生成的氣體對鋼液進行攪拌,赤玉土和二氧化鈦共同的反應產物對夾雜物進行吸附,促進了夾雜物的上浮,進而提高了鋼液的質量。
實施例3
本實施例的基本內容同實施例1,不同之處在于:凈化劑的黏合組分還包括淀粉和高嶺土,黏合組分按照如下質量份組成:高嶺土60~80份,磺化酚醛樹脂20~40份,淀粉0-10份,油砂0-5份。本實施例按照如下質量組成:高嶺土80kg,磺化酚醛樹脂40kg,淀粉5kg,油砂2kg,鋼樣的檢測結果基本同實施例1。黏合組分中的淀粉和油砂在前期發揮黏合的作用,后期其會參與鋼液中的脫氧反應,并產生氣體,從而促進了夾雜物的上浮,也同時提高了脫氧效率。
實施例4
本實施例的基本內容同實施例2,不同之處在于:凈化劑為顆粒狀,凈化劑為球形顆粒狀,顆粒直徑為5~10mm;凈化劑包括有效組分和黏合組分,有效組分和黏合組分的質量比為(5~10):1,本實施例優選10:1。
本實施例凈化劑中的有效組分還包括尿素,所述的尿素為顆粒狀;本實施例為金屬鋁70kg,石灰粉40kg,石墨粉30kg,二氧化鈦20kg,碳化硅粉15kg,生物質2kg,赤玉土1kg,鎂錳合金1kg,尿素0.2kg。
將凈化劑在精煉末期加入爐中,鋼樣的掃描電鏡圖片如圖4所示,處理后的鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻,且殘存的夾雜物基本均經過變性處理,不會對鋼鐵制品性能產生影響。本發明進一步提高了脫氧效果,這可能是由于金屬鋁、石墨粉、生物質、碳化硅、赤玉土、鎂錳合金粉和尿素共同作用促進了鋼液中的氧的脫除,鎂錳合金粉一方面具有較好的脫氧效果,而且鎂錳合金粉進一步的促進了金屬鋁、生物質和碳化硅等物質進行脫氧,且石墨粉、生物質和碳化硅粉反應生成的氣體對鋼液進行攪拌,特別是尿素在受熱時會迅速分解生成分解物,分解物中的氨類物質具有較強的還原性,提高了脫氧效果,且反應產物產生的氣體對鋼液進行攪拌,促進了夾雜物的上浮。
實施例5
本實施例的基本內容同實施例2,不同之處在于:凈化劑為顆粒狀,凈化劑為球形顆粒狀,顆粒直徑為5~10mm;凈化劑包括有效組分和黏合組分,有效組分和黏合組分的質量比為(5~10):1,本實施例優選9:1。本實施例凈化劑中的有效組分還包括泥炭,本實施例為金屬鋁70kg,石灰粉40kg,石墨粉30kg,二氧化鈦20kg,碳化硅粉15kg,生物質2kg,赤玉土1kg,鎂錳合金1kg,泥炭1kg;鋼樣的檢測結果基本同實施例2。
采用本發明的凈化劑,在煉鋼精煉過程中,凈化劑中的金屬鋁、石墨粉、生物質、碳化硅、赤玉土、鎂錳合金粉和泥炭共同作用促進了鋼液中的氧的脫除,鎂錳合金粉一方面具有較好的脫氧效果,而且鎂錳合金粉進一步的促進了金屬鋁、生物質和碳化硅等物質進行脫氧,且石墨粉、生物質和碳化硅粉反應生成的氣體對鋼液進行攪拌,提高了脫氧效果;此外能夠有效促進鋼液中夾雜物脫除和夾雜物改性,改性后的夾雜物成為多層球體,細小、且分布均勻,高熔點夾雜物能夠向低熔點夾雜物轉變,有利于夾雜物的去除,且處理后的鋼液中殘存夾雜物尺寸較小、分布均勻,且殘存的夾雜物基本均經過變性處理,不會對鋼鐵制品性能產生影響;另外,反應產物產生的氣體對鋼液進行攪拌,促進了夾雜物的上浮。
在上文中結合具體的示例性實施例詳細描述了本發明。但是,應當理解,可在不脫離由所附權利要求限定的本發明的范圍的情況下進行各種修改和變型。詳細的描述和附圖應僅被認為是說明性的,而不是限制性的,如果存在任何這樣的修改和變型,那么它們都將落入在此描述的本發明的范圍內。此外,背景技術旨在為了說明本技術的研發現狀和意義,并不旨在限制本發明或本申請和本發明的應用領域。
更具體地,盡管在此已經描述了本發明的示例性實施例,但是本發明并不局限于這些實施例,而是包括本領域技術人員根據前面的詳細描述可認識到的經過修改、省略、(例如各個實施例之間的)組合、適應性改變和/或替換的任何和全部實施例。權利要求中的限定可根據權利要求中使用的語言而進行廣泛的解釋,且不限于在前述詳細描述中或在實施該申請期間描述的示例,這些示例應被認為是非排他性的。例如,在本發明中,術語“優選地”不是排他性的,這里它的意思是“優選地,但是并不限于”。在任何方法或過程權利要求中列舉的任何步驟可以以任何順序執行并且不限于權利要求中提出的順序。因此,本發明的范圍應當僅由所附權利要求及其合法等同物來確定,而不是由上文給出的說明和示例來確定。