[发明专利]混合物、该混合物的用途以及用于预处理在钢铁冶金中存在于冶金容器中的金属熔体上的熔渣的方法

说明书

本发明涉及用于引入在钢铁冶金中存在于金属熔体上的熔渣内的混合物、这种混合物的用途，以及用于预处理(Konditionierung)在钢铁冶金中存在于冶金容器(例如转炉、电弧炉或盛钢桶(Pfanne))中的金属熔体上的熔渣的方法。

在钢铁冶金中，在浇铸前将生铁熔体与不需要的成分分离。

若使用转炉，则对此在现今最广泛传播的LD方法中，借助喷管将氧顶吹(aufgeblasen)至位于内衬有碱性耐火材料的转炉中的生铁熔体上。该将氧顶吹至生铁熔体上的过程也称为精炼。在精炼时，伴生元素，特别是呈碳、锰、硅和磷形式的伴生元素，被吹入的氧氧化，并与掺入的生石灰一起形成浮在金属熔体上的熔渣层。

在电弧炉中，原钢熔体通过使废铁、生铁、液态铁和/或铁海绵和其它原料熔化来产生。

在初级冶金装置中精炼的金属熔体具有所需的性质之后，该金属熔体经由排出通道排出至盛钢桶内用于次级冶金处理。

熔渣必须就化学性质和物理性质有针对性地受影响或被预处理。

为了预处理熔渣，已知使熔渣配备有所谓的熔渣预处理剂，以便能够改变熔渣的性质。

因此，最初为酸性或非碱性的熔渣的碱度，即熔渣的碱性组分与其它组分的质量比或摩尔比(其例如可根据下式计算：[xCaO+MgO]/[xSiO₂+Al₂O₃+另外的组分])必须提高，以便降低熔渣对其中存在金属熔体的冶金容器的碱性内衬的腐蚀侵害，并由此减少内衬的磨损和增加其使用时间。为此，熔渣预处理剂具有提高熔渣碱度的组分，该组分特别是石灰、白云石灰或白云石。

另外有意义的是，通过添加熔渣预处理剂来设定熔渣中的MgO的含量，使得其在熔渣中的MgO的饱和范围内，并由此减少熔渣对内衬的腐蚀侵害。

在排出期间或排出后还可能合意的是，能够使排出后留在转炉中的熔渣容易施加至转炉的耐火内衬。通过该施加的熔渣层，金属熔体对转炉内衬的腐蚀侵害可被降低。将熔渣施加至转炉的过程也称为转炉的“保养”。用于保养转炉的已知方法一方面是所谓的“熔渣-清洗”，其中通过转炉的旋转使熔渣分布在排出侧和装料侧上。另一保养方法是所谓的“熔渣-喷射”，其中熔渣借助喷管的氮气流进行机械喷洒。最后，在所谓的“熔渣-发泡”的情况下，通过添加碳载体使熔渣化学发泡。在熔渣-发泡情况下发泡的熔渣也称为“泡沫熔渣”。

除了通过泡沫熔渣来保养转炉外，其还具有另外有益的作用。即泡沫熔渣具有绝缘性质，使得可减少自熔体的热损失并可节省能量。另外，其中存在铁熔体的冶金容器的组件可通过泡沫熔渣受热辐射保护。

为了在电弧炉中产生泡沫熔渣，吹入熔渣中的碳可另外借助氧燃烧成一氧化碳，并以该方式提供发泡所需的一氧化碳气体。在于电弧炉中的熔化方法的情况下，熔渣层的发泡是重要的，因为该熔渣层通过体积增加来屏蔽电弧，减少至炉壁上的辐射损失，改善至熔体的能量转移，并由此同样节省能量。

为了提高熔渣预处理剂在其被引入熔渣中时的反应性，原则上将合意的是，提供尽可能细颗粒状的混合物，并将其引入熔渣中。因此已知的是，提供细粉状的熔渣预处理剂，使得这些因其高的比表面而具有高的反应性。但是，这种以细粉状形式提供的熔渣预处理剂的缺点特别是这种细粉状的熔渣预处理剂的复杂处理。因此，由现有技术已知，将细粉状的熔渣预处理剂首先压紧成丸粒，并将呈该形式的所述预处理剂引入熔渣中。但是，这种压制成丸粒的熔渣预处理剂的缺点可能是，在熔渣中的这些仅延时分解，和因此熔渣预处理剂的反应性降低。

以此为背景，本发明涉及提供一种熔渣预处理剂，熔渣的碱度和MgO-含量借助其可快速提高，以便能够降低熔渣对在其中存在具有位于其上的熔渣的金属熔体的冶金容器的耐火内衬的侵蚀。

本发明的另一目的在于提供一种熔渣预处理剂，其具有高的反应性且同时具有可容易处理性。

本发明的另一目的在于提供一种熔渣预处理剂，借助其可实现熔渣的发泡。

最后，本发明的另一目的在于提供一种熔渣预处理剂，借助其可实现初级冶金方法的铁产量的提高。

为了实现这些目的，根据本发明提供用于引入在钢铁冶金中存在于金属熔体上的熔渣中的混合物或熔渣预处理剂，所述混合物或熔渣预处理剂包含以下质量比例的以下组分：

范围为10至90质量%的生白云石；

范围为90至10质量%的一种或更多种另外的组分，其至少包含以下成分：MgO和碳。

根据本发明的混合物或根据本发明的熔渣预处理剂适合于引入在任何冶金容器中的金属熔体上的熔渣中，但特别用于在转炉、电弧炉和盛钢桶中的熔渣。