CN113337670A - 一种可补热钢水保温覆盖剂 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种可补热钢水保温覆盖剂，所述覆盖剂为第一层覆盖剂或者同时包含第一层覆盖剂和第二层覆盖剂；其中，第一层覆盖剂由干熄焦炉除尘灰、高炉除尘灰或焦炭筛下物中的一种或几种，膨胀珍珠岩，膨胀蛭石，硅酸铝纤维，白云石，硅铁粉组成；第二层覆盖剂为轻烧白云石，石灰，过氧化锂或过氧化钠，氮化硼、氢氧化镁或硼酸镁中的一种或几种组成。提供一种铁水包、钢包和中间包用覆盖剂，克服了现有覆盖剂保温性差导致铁水和钢水温降大、表面易结壳等局限性，满足炼钢工艺要求。

Description

一种可补热钢水保温覆盖剂
技术领域
本发明涉及冶金辅料的技术领域，涉及一种冶金用覆盖剂，尤其涉及一种可补热钢水保温覆盖剂。
背景技术
铁水包、钢包和中间包在炼钢过程中起着承前启后的作用，随着对钢质量要求的日益提高，用以减少铁水包、钢包及中间包的温降，保护钢包、中间包钢水不被二次氧化，充分吸附钢水夹杂物，铁水包，钢包及中间包覆盖剂越来越受到重视。目前，钢水保温覆盖剂主要有酸性保温覆盖剂和碱性保温覆盖剂。其中，酸性保温覆盖剂保温性好，但不利于吸收夹杂。碱性保温覆盖剂虽然吸收夹杂性好，但保温性差，使用时易结壳，造成测温困难和清包困难等。专利CN201811578170.2主要包括上下两层，覆盖剂为喷雾造粒的中空颗粒产品,上层覆盖剂的化学成份是：CaO 45.0～55.0wt％、SiO2 18.0～24.0wt％、MgO 14.0～18.0wt％、Al2O3≤1.9wt％、C固7.5～11.5wt％以及不可避免的余量杂质,熔点大于1450℃；下层覆盖剂的化学成份是：CaO 25.0～31.0wt％、SiO2 27.0～37.0wt％、MgO 13.0～18.0wt％、Al2O3≤1.9wt％、(Li2O+Na2O)13.0～17.0wt％、C固≤0.5wt％以及不可避免的余量杂质,熔点1150～1250℃；虽然该产品比重轻,上层含碳下层极少,防止增碳又保温,上下层Al2O3含量低,充分吸收夹杂物,但是很难保证下层覆盖剂的铺展性，难免造成结壳，造成取样、测温和清包等操作困难。专利CN201110004825.7发明的一种中间包覆盖剂包括：上层覆盖剂，中间层覆盖剂和下层覆盖剂；所述上层覆盖剂的制备过程为：按重量份数计，将20～30份改性炭化稻壳粉末，30～40份石英砂，20～30份矿粉球磨混合，过筛，即得上层覆盖剂；所述中间层覆盖剂由镁砂基空心颗粒和玻化微珠按质量比1：1～1：2混合配制而成；所述下层覆盖剂的制备过程为：按重量份数计，将20～30份矿渣，20～30份石灰石，10～20份萤石，20～30份铁矿石，15～25份铝粉，10～20份膨胀珍珠岩和氟化钠球磨混合，过筛，即得下层覆盖剂；所述中间包覆盖剂由上层覆盖剂，中间层覆盖剂和下层覆盖剂按从下到上顺序层叠而成。该覆盖剂虽然具有良好的保温性和吸收夹杂的功能，但是覆盖剂是消耗品，三层投料，整个覆盖剂用量比较大，易结壳对后续工序有影响。所以研发一种能补热保温性好，能吸收钢水夹杂物，铺展性好，不结壳，不板结等性能的覆盖剂非常重要。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种铁水包、钢包和中间包用覆盖剂，克服了现有覆盖剂保温性差导致铁水和钢水温降大、表面易结壳等局限性，满足炼钢工艺要求。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种可补热钢水保温覆盖剂：所述覆盖剂为第一层覆盖剂或者同时包含第一层覆盖剂和第二层覆盖剂；
其中，第一层覆盖剂由干熄焦炉除尘灰、高炉除尘灰或焦炭筛下物中的一种或几种，膨胀珍珠岩，膨胀蛭石，硅酸铝纤维，白云石，硅铁粉组成；第二层覆盖剂为轻烧白云石，石灰，过氧化锂或过氧化钠，氮化硼、氢氧化镁或硼酸镁中的一种或几种组成。
作为上述技术方案的优选，本发明提供的可补热钢水保温覆盖剂进一步包括下列技术特征的部分或全部：
作为上述技术方案的改进，当同时包含第一层覆盖剂和第二层覆盖剂时，第一层覆盖剂在上，第二层覆盖剂在下；在同时选用第一层覆盖剂和第二层覆盖剂覆盖剂时，在下的第二层覆盖剂覆盖剂占总覆盖剂体积的1/5～1/3。
作为上述技术方案的改进，所述第一层覆盖剂按质量百分比计包括：焦炉除尘灰、高炉除尘灰或焦粉筛下物：32～55％，膨胀珍珠岩15～30％，膨胀蛭石12～25％，白云石：15～40％，硅酸铝纤维：8～14％，硅铁粉1～9％，第二层覆盖剂按质量百分比计包括：轻烧白云石：30～70％，石灰：25～65％，氮化硼、氢氧化镁或硼酸镁中的一种或两种或三种：2～8％，过氧化锂或过氧化钠中的一种或两种：1～7％。
作为上述技术方案的改进，所述氮化硼、氢氧化镁或硼酸镁的混合物按质量百分比计为：氮化硼35～68％，氢氧化镁0～17％，硼酸镁5～38％。
作为上述技术方案的改进，所述过氧化锂或过氧化钠的混合物中，按质量百分比计，过氧化锂15～40％，过氧化钠35～70％。
作为上述技术方案的改进，所述覆盖剂中按质量百分比计，水分小于0.5％。
作为上述技术方案的改进，所述焦炉除尘灰、高炉除尘灰或是焦炭筛下物粒度为：0～1mm；所述膨胀珍珠岩粒度级配组成按质量百分比计为：1～3mm 45～85％,3～5mm 5～25％；所述膨胀蛭石粒度级配组成按质量百分比计为：3～1mm 20～60％,0～1mm 25～65％；所述硅酸铝纤维粒度级配组成按质量百分比计为：0～1mm 1～8％，1～3mm 20～45％，3～7mm25～60％；所述硅铁粉粒度小于0.074mm；所述白云石粒度级配组成按质量百分比计为：0.5～1mm 11～49％；1～4mm 33～74％；所述轻烧白云石粒度级配组成按质量百分比计为：0.5～1mm 15～62％；1～3mm 38～74％；所述石灰粒度级配组成按质量百分比计为：0～0.5mm 10-35％，0.5～1mm 30～70％，1～3mm 1～17％；所述氮化硼，氢氧化镁,硼酸镁粒度级配组成按质量百分比计为：0.074～1mm 5～35％,0～0.074mm 25～75％；所述过氧化锂或过氧化钠粒度级配组成按质量百分比计为：0.074～0.5mm 7～32％,0～0.074mm23～74％。
一种如上任一所述的可补热钢水保温覆盖剂的制备方法，其特征在于：
所述第一层覆盖剂的制备方法：按配比、粒度级配称取各原料，混合均匀后，即得到第一层覆盖剂，然后可进行装包或施工使用；存放需要防潮；
所述第二层覆盖剂的制备方法：按配比、粒度级配称取各原料，混合均匀后，即得到覆盖剂下层，然后可进行装包或施工使用；存放需要防潮。
作为上述技术方案的优选，本发明提供的可补热钢水保温覆盖剂的制备方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：
作为上述技术方案的改进，所述所述第二层覆盖剂的制备方法，按配比、粒度级配称取各原料，可以先将轻烧白云石，石灰在混料机中混合15～30min后，然后向混料机中加入过氧化锂或过氧化钠，氮化硼、氢氧化镁或硼酸镁中的一种或几种，继续混合20～30min后进行装包或施工使用。
如上任一所述的可补热钢水保温覆盖剂的使用方法，包含如下步骤：
只使用第一层覆盖剂的投料方法：钢水浇注第一炉时，在包内钢水达到1/3～1/2时向钢水表面投洒覆盖剂至铺满；
同时使用两层覆盖剂时，在钢水浇注第一炉时，先投第二层覆盖剂至铺满，浇注第二炉时，再投上层覆盖剂。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：
(1)本发明的覆盖剂分两层，根据不同的冶炼需求可以选择第一层使用，或是同时选择两层覆盖剂使用，适合于铁水包、钢包及中间包覆盖剂。使用范围广，根据工艺需求，灵活选择，既能满足工艺需要，又能控制成本；
(2)本发明的第一层覆盖剂，容重低，小于0.65g/cm3，保温性好，导热系数小于0.23w/mk，呈疏松多孔状覆盖钢水，结壳现象明显改善，可进行正常的测温取样；
(3)下层覆盖剂在接触钢水时能迅速铺展开并形成熔融层，防止钢水二次氧化，碱度高，吸附钢水中S、P和Al2O3夹杂物能力强。不会侵蚀包体的碱性耐材,有利于延长包龄。通过加入活性剂过氧化锂或过氧化钠，这些活性成分可降低钢水表面的不平衡状态，从而降低钢水表面张力，表面张力较小，提高了钢水和渣层的界面张力，有助于熔渣脱离钢液积极上浮，减少渣向钢中形成夹杂，且该熔融渣层粘度适中。下层覆盖剂含碳低，对防止增碳有利；
(4)本发明的两层覆盖剂，保温效果好，吸附钢水夹杂物能力强。且整个覆盖剂厚度较小，有效改善了覆盖剂结壳现象，不影响塞棒和测温取样。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
实施例1
铁水包、钢包覆盖剂具体如下：
选择第一层为覆盖剂，按质量百分比计包括：焦炉除尘灰、高炉除尘灰或焦粉筛下物：42％，膨胀珍珠岩：14％，白云石：19％，膨胀蛭石：12％，硅酸铝纤维：9％，硅铁粉4％。各原料的粒度级配按质量百分比计为：
膨胀珍珠岩：1～3mm 79％,3～5mm 21％。
硅藻土：0.074～1mm 55％,0～0.074mm 45％。
硅酸铝纤维：0～1mm 6％，1～3mm 41％，3～7mm53％。
白云石：1～4mm 68％；0.5～1mm 32％。
硅铁粉粒度小于0.074mm。
采用该覆盖剂及投料方法，在铁水包运输过程中，该覆盖剂能迅速铺展开，覆盖铁水液面，保温效果好，同时硅铁粉反应时放出大量的热，具有补热功能，相对市场上普通覆盖剂产品，铁水温降可减少5℃以上。
实施例2
冶炼某品种钢的钢包、中间包覆盖剂及投料方法，具体如下：
上层覆盖剂：按质量百分比计包括：焦炉除尘灰或焦粉：43％，膨胀珍珠岩：14％，膨胀蛭石：8％，白云石：21％，硅酸铝纤维：9％，硅铁粉：5％。
下层主要组成为：轻烧白云石：56％，石灰：33％，氮化硼，氢氧化镁,硼酸镁中的一种或几种：7％，过氧化锂或过氧化钠：4％。
其中，氮化硼，氢氧化镁,硼酸镁中的一种或两种或三种按比例混合的质量百分比组成为：氮化硼62％，氢氧化镁8％，硼酸镁30％。过氧化锂或过氧化钠中的一种或两种按比例混合的质量百分比组成为：过氧化锂30％，过氧化钠70％。
各原料的粒度级配按质量百分比计为：
膨胀珍珠岩：1～3mm 68％,3～5mm 32％。
硅藻土：0.074～1mm 3％,0～0.074mm37％。
硅酸铝纤维：0～1mm 3％，1～3mm 32％，3～7mm65％。
白云石：0.5～1mm 62％，1～4mm38％。
轻烧白云石：1～3mm38％；0.5～1mm 62％。
石灰：0～0.5mm 25％，0.5～1mm 70％，1～3mm 5％。
助烧剂：0.074～1mm 6％,0～0.074mm 94％。
活性剂：0.074～0.5mm 15％,0～0.074mm 85％。
发热剂粒度小于0.074mm。
按上述方案，所述覆盖剂下层填料占总填料体积的1/3。
采用该中间包覆盖剂及投料方法，在钢包浇注过程中，该覆盖剂能迅速铺展开，下层覆盖剂快速熔融，覆盖钢水液面，高碱度提高了吸收夹杂能力，上层覆盖剂保温效果好，相对市场上普通覆盖剂产品，钢水温降可减少4℃以上，且明显改善了覆盖剂结壳和包壁结渣现象。
本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种可补热钢水保温覆盖剂，其特征在于：所述覆盖剂为第一层覆盖剂或者同时包含第一层覆盖剂和第二层覆盖剂；
其中，第一层覆盖剂由干熄焦炉除尘灰、高炉除尘灰或焦炭筛下物中的一种或几种，膨胀珍珠岩，膨胀蛭石，硅酸铝纤维，白云石，硅铁粉组成；第二层覆盖剂为轻烧白云石，石灰，过氧化锂或过氧化钠，氮化硼、氢氧化镁或硼酸镁中的一种或几种组成。
2.如权利要求1所述的可补热钢水保温覆盖剂，其特征在于：当同时包含第一层覆盖剂和第二层覆盖剂时，第一层覆盖剂在上，第二层覆盖剂在下；在同时选用第一层覆盖剂和第二层覆盖剂覆盖剂时，在下的第二层覆盖剂覆盖剂占总覆盖剂体积的1/5～1/3。
3.如权利要求1所述的可补热钢水保温覆盖剂，其特征在于：所述第一层覆盖剂按质量百分比计包括：焦炉除尘灰、高炉除尘灰或焦粉筛下物：32～55％，膨胀珍珠岩15～30％，膨胀蛭石12～25％，白云石：15～40％，硅酸铝纤维：8～14％，硅铁粉1～9％，第二层覆盖剂按质量百分比计包括：轻烧白云石：30～70％，石灰：25～65％，氮化硼、氢氧化镁或硼酸镁中的一种或两种或三种：2～8％，过氧化锂或过氧化钠中的一种或两种：1～7％。
4.如权利要求3所述的可补热钢水保温覆盖剂，其特征在于：所述氮化硼、氢氧化镁或硼酸镁的混合物按质量百分比计为：氮化硼35～68％，氢氧化镁0～17％，硼酸镁5～38％。
5.如权利要求3所述的可补热钢水保温覆盖剂，其特征在于：所述过氧化锂或过氧化钠的混合物中，按质量百分比计，过氧化锂15～40％，过氧化钠35～70％。
6.如权利要求1所述的可补热钢水保温覆盖剂，其特征在于：所述覆盖剂中按质量百分比计，水分小于0.5％。
7.如权利要求1所述的可补热钢水保温覆盖剂，其特征在于：所述焦炉除尘灰、高炉除尘灰或是焦炭筛下物粒度为：0～1mm；所述膨胀珍珠岩粒度级配组成按质量百分比计为：1～3mm 45～85％,3～5mm 5～25％；所述膨胀蛭石粒度级配组成按质量百分比计为：3～1mm20～60％,0～1mm 25～65％；所述硅酸铝纤维粒度级配组成按质量百分比计为：0～1mm 1～8％，1～3mm 20～45％，3～7mm25～60％；所述硅铁粉粒度小于0.074mm；所述白云石粒度级配组成按质量百分比计为：0.5～1mm 11～49％；1～4mm 33～74％；所述轻烧白云石粒度级配组成按质量百分比计为：0.5～1mm 15～62％；1～3mm 38～74％；所述石灰粒度级配组成按质量百分比计为：0～0.5mm 10-35％，0.5～1mm 30～70％，1～3mm 1～17％；所述氮化硼，氢氧化镁,硼酸镁粒度级配组成按质量百分比计为：0.074～1mm 5～35％,0～0.074mm25～75％；所述过氧化锂或过氧化钠粒度级配组成按质量百分比计为：0.074～0.5mm 7～32％,0～0.074mm 23～74％。
8.一种如权利要求1-7所述的可补热钢水保温覆盖剂的制备方法，其特征在于：
所述第一层覆盖剂的制备方法：按配比、粒度级配称取各原料，混合均匀后，即得到第一层覆盖剂，然后可进行装包或施工使用；存放需要防潮；
所述第二层覆盖剂的制备方法：按配比、粒度级配称取各原料，混合均匀后，即得到覆盖剂下层，然后可进行装包或施工使用；存放需要防潮。
9.如权利要求7所述的可补热钢水保温覆盖剂的方法，其特征在于：所述所述第二层覆盖剂的制备方法，按配比、粒度级配称取各原料，可以先将轻烧白云石，石灰在混料机中混合15～30min后，然后向混料机中加入过氧化锂或过氧化钠，氮化硼、氢氧化镁或硼酸镁中的一种或几种，继续混合20～30min后进行装包或施工使用。
10.如权利要求7所述的可补热钢水保温覆盖剂的使用方法，其特征在于，包含如下步骤：
只使用第一层覆盖剂的投料方法：钢水浇注第一炉时，在包内钢水达到1/3～1/2时向钢水表面投洒覆盖剂至铺满；
同时使用两层覆盖剂时，在钢水浇注第一炉时，先投第二层覆盖剂至铺满，浇注第二炉时，再投上层覆盖剂。
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CN115198050A (zh) * 2022-06-22 2022-10-18 攀钢集团西昌钢钒有限公司 一种环保用钢、铁水罐烟尘覆盖剂发射装置

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