复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂转让专利

申请号 : CN201911088565.9

文献号 : CN110681851B

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发明人 : 李涛战昱名陈延东孙逊张川

申请人 : 鞍山市和丰耐火材料有限公司

摘要 :

复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂,包括铬质引流剂A、铬质引流剂B,铬质引流剂A是由下列重量份数的原料制备而成:20‑60目高温煅烧硅砂10‑15份、20‑60目锻造宝珠砂5‑10份、20‑60目锆英砂5‑10份、20‑60目铬精矿65‑80份、炭黑0.2‑0.5份、石墨0.2‑0.5份;铬质引流剂B是由下列重量份数的原料制备而成:20‑60目铬精矿40‑60份、20‑60目水洗硅砂40‑60份、炭黑0.2‑0.5份、石墨0.2‑0.5份。本发明在钢厂冶炼条件基本稳定的条件下,精准实现100%自浇效果;减少了能源的浪费,同时也减少了安全隐患;大大减少了铬质引流剂无谓损耗。

权利要求 :

1.复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂,其特征在于,包括铬质引流剂A、铬质引流剂B,所述铬质引流剂A是由下列重量份数的原料制备而成:20‑60目高温煅烧硅砂10‑15份、20‑60目锻造宝珠砂5‑10份、20‑60目锆英砂5‑10份、20‑60目铬精矿65‑80份、炭黑0.2‑

0.5份、石墨0.2‑0.5份;所述铬质引流剂B是由下列重量份数的原料制备而成:20‑60目铬精矿40‑60份、20‑60目水洗硅砂40‑60份、炭黑0.2‑0.5份、石墨0.2‑0.5份;

所述铬质引流剂A开始形成液相温度是1150‑1250℃,1550‑1650℃反应结束后平衡相为液相和铁铝尖晶石,液相占70%‑75%,铁铝尖晶石占25%‑30%,在该比例范围内快速烧结并迅速结壳。

2.根据权利要求1所述的复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂,其特征在于,所述铬精矿中Cr2O3≥45wt%、Fe2O3≤28.5wt%、SiO2≤10wt%。

3.根据权利要求1所述的复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂,其特征在于,所述高温煅烧硅砂中SiO2≤96wt%。

4.根据权利要求1所述的复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂,其特征在于,所述锻造宝珠砂中Al2O3≥70wt%。

5.根据权利要求1所述的复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂,其特征在于,所述锆英砂中ZrO2≥70wt%。

6.根据权利要求1所述的复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂,其特征在于,所述铬质引流剂B固相烧结温度≥1723℃。

7.如权利要求1‑6其中任意一项所述的复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂的生产方法,其特征在于,包括:

铬质引流剂A的制备方法:把高温煅烧硅砂、锆英砂、锻造宝珠砂、炭黑进行搅拌3分钟以上,高温煅烧硅砂、锆英砂和锻造宝珠砂染黑后,加入铬精矿、石墨搅拌2‑3分钟出料;

铬质引流剂B的制备方法:把水洗硅砂、炭黑进行搅拌3分钟以上,水洗硅砂染黑后,加入铬精矿、石墨搅拌2‑3分钟出料。

8.如权利要求1‑6其中任意一项所述的复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂的投放方法,其特征在于,包括:

先向水口中投入铬质引流剂B,投放至水口深度的2/3—3/4位置处;然后投入铬质引流剂A至水口座砖上表面高度;

出钢时,钢水冲走部分上表面引流剂的同时,与下面引流剂迅速形成液态混合体,即液态融化层,随着热量传输,在融化层的下部又迅速形成一层固相烧结层,固相烧结层的下部为散状引流剂。

9.根据权利要求8所述的复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂的投放方法,其特征在于,采用EVA塑料包装袋对铬质引流剂A和铬质引流剂B分别进行包装。

说明书 :

复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂

技术领域

[0001] 本发明涉及钢包用熔剂材料领域,尤其涉及一种超高自浇率的钢包铬质引流剂及其投放方法和制备方法。

背景技术

[0002] 钢包引流剂主要用于钢包钢水引流,现有技术阶段中小型钢包引流主要使用硅质引流剂,而大中型钢包的钢水引流主要使用铬质引流剂。投放均为单品种引流剂的投放方
式,虽然取得了不错的效果,但开浇率不高,了解到目前各个钢厂的铬质引流剂开浇率在
92%‑99%左右,且不稳定,一旦不自浇,需要进行人工引流操作,即用氧枪对着滑动水口吹
氧作业。因此存在以下弊端:
[0003] 1、现有铬质引流剂自浇率参差不齐,大大影响钢厂连续稳定生产作业;
[0004] 2、如果不自浇,需要进行人工引流操作,既造成能源的浪费又影响钢厂的炼钢生产效率,同时也存在很大的安全隐患;
[0005] 3、包装材料影响:现有引流剂包装方式为普通塑料衬袋,如果将塑料衬也一并投入,塑料衬袋烧结融化的不确定性,也影响引流剂自浇率。

发明内容

[0006] 本发明的目的在于提供一种复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂,通过优化引流剂技术方案、改变钢厂投发方式及优化包装材料等措施提高开浇率。两种引流剂是通
过化学热力学及相图确定的最佳配料组成,铬质引流剂A可在低温状态下迅速烧结并结壳,
在SiO2‑Al2O3‑FeO三元相图中,铬质引流剂A中的配料点落于铁铝尖晶石(1780℃)、铁橄榄
石(1205℃)和堇青石(1210℃)三角区内(见图3),开始形成液相温度是1205℃,1600℃反应
结束后平衡相为液相和铁铝尖晶石,经计算液相占73%,铁铝尖晶石占27%,在此比例范围
内可快速烧结并迅速结壳。铬质引流剂B配料点落于铁铝尖晶石(1780℃)、莫来石(1850℃)
和石英(1723℃)三角区内(见图3),开始形成液相温度是1723℃,1850℃反应结束后平衡相
为液相和莫来石,形成高熔点矿相。在钢厂实际使用时,采取本发明的投发方式。可以解决
引流剂开浇率不高的问题,大幅提高连铸钢包的自浇率,保证钢厂生产顺行。本发明开浇率
更高、炼钢成本更低、人员操作更安全。
[0007] 为了达到上述目的,本发明采用以下技术方案实现:
[0008] 复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂,包括铬质引流剂A、铬质引流剂B,所述铬质引流剂A是由下列重量份数的原料制备而成:20‑60目高温煅烧硅砂10‑15份、20‑60目
锻造宝珠砂5‑10份、20‑60目锆英砂5‑10份、20‑60目铬精矿65‑80份、炭黑0.2‑0.5份、石墨
0.2‑0.5份;所述铬质引流剂B是由下列重量份数的原料制备而成:20‑60目铬精矿40‑60份、
20‑60目水洗硅砂40‑60份、炭黑0.2‑0.5份、石墨0.2‑0.5份。
[0009] 所述铬精矿中Cr2O3≥45wt%、Fe2O3≤28.5wt%、SiO2≤10wt%。
[0010] 所述高温煅烧硅砂中SiO2≤96wt%。
[0011] 所述锻造宝珠砂中Al2O3≥70wt%。
[0012] 所述锆英砂中ZrO2≥70wt%。
[0013] 所述铬质引流剂A开始形成液相温度是1150‑1250℃,1550‑1650℃反应结束后平衡相为液相和铁铝尖晶石,经计算液相占70%‑75%,铁铝尖晶石占25%‑30%,在该比例范
围内可快速烧结并迅速结壳。
[0014] 所述铬质引流剂B固相烧结温度≥1723℃。
[0015] 复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂的生产方法,包括:
[0016] 根据混炼机具备的生产能力确定一次生产总量;按照上述重量份数准备好各种原材料。铬质引流剂A的制备方法:把高温煅烧硅砂、锆英砂、锻造宝珠砂、炭黑加入搅拌设备
中进行搅拌3分钟以上,高温煅烧硅砂、锆英砂和锻造宝珠砂染黑后,加入铬精矿、石墨搅拌
2‑3分钟出料;
[0017] 铬质引流剂B的制备方法:把水洗硅砂、炭黑加入搅拌设备中进行搅拌3分钟以上,水洗硅砂染黑后,加入铬精矿、石墨搅拌2‑3分钟出料。
[0018] 复合投放的超高自浇率的钢包铬质引流剂的投放方法,包括:
[0019] 先向水口中投入铬质引流剂B,投放至水口深度的2/3—3/4位置处;然后投入铬质引流剂A至水口座砖上表面高度;
[0020] 出钢时,钢水冲走部分上表面引流剂的同时,与下面引流剂迅速形成液态混合体,即液态融化层,随着热量传输,在融化层的下部又迅速形成一层固相烧结层,固相烧结层的
下部为散状引流剂。
[0021] 采用EVA塑料包装袋对铬质引流剂A和铬质引流剂B分别进行包装。根据现场水口座砖尺寸,精确计算出每次投放的铬质引流剂A和铬质引流剂B的用量,再采购按水口内腔
尺寸订做的EVA包装袋,分别装入规定重量的两种引流剂。
[0022] 本发明的高温煅烧硅砂是经过700‑900℃高温煅烧处理的。
[0023] 与现有技术相比,本发明的有益效果是:
[0024] 1、首次采用两种铬质引流剂安全投放的方式,通过两种不同熔点引流剂的方案设计,以及投放厚度设计,可以从材料角度,在钢厂冶炼条件基本稳定的条件下,精准实现
100%自浇的效果,满足钢厂高效生产的需求;
[0025] 2、由于自浇率的大幅提高,原来的人工引流操作,基本可以取消,既减少了能源的浪费,同时也减少了安全隐患;
[0026] 3、由于两种铬质引流剂的投放量是经过科学设计的,可以说铬质引流剂的实际利用率接近100%,因此,也大大减少了铬质引流剂无谓损耗。

附图说明

[0027] 图1是开浇钢水后引流剂状态图。
[0028] 图2是本发明的引流剂投放示意图。
[0029] 图3是SiO2‑Al2O3‑FeO系像平衡图。
[0030] 图中:1‑包底,2‑座砖,3‑固定板,4‑滑动板、5‑包壁、6‑上水口、7‑引流剂、8‑投放平台、9‑铬质引流剂A、10‑铬质引流剂B、11‑水口上座砖、12‑水口下座砖;
[0031] ①‑准备阶段、②‑投放铬质引流剂B、③‑投放铬质引流剂A。

具体实施方式

[0032] 下面对本发明的具体实施方式作进一步说明:
[0033] 实施例1:
[0034] 以东北某大型钢厂精炼二工区为例,100吨钢包,原有铬质引流剂,每罐消耗近50公斤,自浇率96%。本发明的制造流程包括原料检测→原料干燥→配料→混炼→成品干燥
→包装→钢厂投放等过程,产品方案如表1,引流剂原料理化指标如表2:
[0035] 表1.产品配比表
[0036]
[0037] 表2.引流剂原料理化指标
[0038]
[0039] 引流剂制备方法:1)根据混炼机具备的生产能力确定一次生产总量;2)按照重量份数准备好各种原材料。3)铬质引流剂A:把高温煅烧硅砂、锆英砂、锻造宝珠砂、炭黑加入
搅拌设备中搅拌4分钟后,高温煅烧硅砂、锆英砂和锻造宝珠砂染黑后,加入铬精矿、石墨搅
拌3分钟出料。铬质引流剂B:把水洗硅砂、炭黑加入搅拌设备中搅拌4分钟后,水洗硅砂染黑
后,加入铬精矿、石墨搅拌2‑3分钟出料。
[0040] 引流剂的钢厂投放方法为:见图2,1)根据现场水口座砖尺寸,精确计算出每次投放的铬质引流剂A和铬质引流剂B的用量,分别为铬质引流剂A14公斤,铬质引流剂B26公斤。
再采购按水口内腔尺寸订做的EVA包装袋,分别装入规定重量的两种引流剂。2)先投入铬质
引流剂B,投放至水口深度2/3位置处。3)最后投入铬质引流剂A。
[0041] 采用本发明的新型铬质引流剂,在东北某大型钢厂精炼二工区实施,效果十分明显。100吨钢包,原有铬质引流剂和新型铬质引流剂,分别实验50罐,原有铬质引流剂,每罐
消耗51.1公斤,自浇率96.1%。而新型铬质引流剂,每罐消耗39.6.公斤,自浇率99.5%。
[0042] 本发明的原理为:
[0043] 根据钢厂水口的大小,将水口中的2/3投入铬质引流剂B。水口上层投入铬质引流剂A。出钢时,钢水冲走部分上表面引流剂的同时,与下面引流剂迅速形成液态混合体,即液
态融化层。随着热量传输,在融化层的下部又迅速形成一层固相烧结层。固相烧结层的下部
为散状引流剂,如图1所示。
[0044] 随着钢水停留时间的延长和温度的变化,液态融化层和固相烧结层保持动态平衡,连铸开浇时当滑动水口打开后,下部的散状引流剂靠自身重力作用流下来,钢水的静压
力作用破坏固相烧结层,从而实现钢水自动开浇。
[0045] 本发明在使用的过程中,铬质引流剂A可在钢水温度状态下迅速烧结并结壳,铬质引流剂B在钢水温度状态下固相存在,不烧结。因此铬质引流剂A能够承受钢包钢水向下的
压力,保护下层铬质引流剂B不被冲散,不接触钢水,保持长时间不烧结,从而在开浇时,迅
速流出,剩下的铬质引流剂A无法独立承受钢包钢水向下的压力而解体,实现钢水自浇。
[0046] 本发明引流剂优化包装材料,选择低熔点EVA包装袋,此材料是利用多种塑料树脂及多种助剂掺混在一起,以改变塑料性能,获得功能性高分子新材料。这种EVA新材料经挤
出机吹成薄膜,熔点低。在引流剂投入水口的瞬间,EVA塑料包装袋熔解、挥发,不会造成烧
结而留下残渣,进而影响引流剂的自浇率。