[发明专利]一种用于净化钢水的复合球团及净化钢水的方法

说明书

本发明涉及一种用于净化钢水的复合球团及净化钢水的方法，属于钢铁冶炼技术领域。本发明公开了一种用于净化钢水的复合球团，所述复合球团包括如下重量份数的原料：碳酸锂18‑22份、石灰25‑32份、75％硅铁1‑3份。本发明还公开了一种净化钢水的方法，所述方法包括：将钢材原料在电弧炉中熔化，在出钢水过程中向钢包中加入复合球团，然后将处理过的钢水转移至精炼炉中进行精炼造渣。本发明也公开了一种钢材，所述钢材由净化后的钢水通过脱氧浇注成型和/或热处理过程制得钢材。

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种用于净化钢水的复合球团及净化钢水的方法。

背景技术

高端装备使用的合金钢铸件相比于普通合金钢铸件要求更高，因此需要在制备过程中对钢水进一步处理。目前钢水净化处理普遍采用铝粉和/或硅铝钡钙合金等，如中国专利申请文本(公开号：CN111876557A)公开了一种包括水泥70-80％，萤石粉30-20％的钢水清洗剂，用于去除熔融状态下钢水中悬浮的非金属夹杂物以及溶解于金属溶液中的气体，改善钢水品质，降低铸件产品的渣孔和气孔率；但是该方法中加入的元素与钢水中的杂质元素的亲和力不佳，不能起到很好的净化作用。

锂元素具有较活泼的性质，与多种元素和气体均能发生反应，现在已经有研究人员使用含锂材料来使钢水脱氧、脱硫，但是该含锂材料多用于精炼造渣过程。如中国专利申请文本(公开号：CN113862427A)公开了一种精炼渣，包括SiO₂：47-54％、CaO：38-43％、Li₂O：3-5％，该精炼渣的制备方法包括将石灰、石英砂、碳酸锂、硼砂煅烧、破碎后制得包含35-40％石灰、45-50％石英砂、5-12％碳酸锂、0-8％硼砂的精炼渣。该专利的目的在于在SiO₂-CaO体系中加入Li₂O，有效降低精炼渣的熔点和粘度、夹杂物的熔点，降低帘线钢中夹杂物数量、减小夹杂物尺寸至9-15μm。中国专利申请文本(公开号：CN101880753A)公开了一种深脱硫剂，其成分以质量％计，具体有：BaCO₃60-70％，Li₂CO₃15-25％，B₂O₃15-25％；将上述三原料配比、破碎后加入钢包中，利用钢包余热和钢水热量使得碳酸钡和碳酸锂分解成氧化钡和氧化锂，并通过氧化钡和氧化锂来脱硫。中国专利申请文本(公开号：CN113600768A)公开了包括20-80％硼砂、10-50％碳酸锂、0-30％萤石粉的助熔剂，促进保护渣熔化，提高铸胚合格率。上述三者虽然对钢水能有一定的造渣除杂作用，但没有对钢材成品的质量有大幅度提高作用；也就是说，目前的方法不能很好的实现净化钢水的目的。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术存在的上述问题，提出了一种通过加入含有碳酸锂的复合球团，采用该复合球团净化后的钢水纯度较高，且制得的钢材具有更好的机械性能。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：

一种用于净化钢水的复合球团，其特征在于，所述复合球团包括如下重量份数的原料：碳酸锂18-22份、石灰25-32份、75％硅铁1-3份。

作为优选，所述碳酸锂占复合球团质量的35-40％。

本发明中碳酸锂加入量较大，能够与石灰、75％硅铁相互配合，完成高效净化钢化的目的；若是碳酸锂加入量较少，则会导致净化不充分，若是碳酸锂加入量较多，则会没有足够的硅来置换锂元素，锂元素的活性不能激活，造成成本浪费。

作为优选，所述石灰为纯度大于90％的CaO，活性度≥320，4mol/mL40±1℃，10min。

本发明选择的石灰为一级石灰和/或特级石灰，具有较高的活性度。

作为优选，所述75％硅铁中的含硅量＞72％，Al≤1.5％，P≤0.04％，S≤0.02％。