一种铝镁复合脱氧合金化的方法及装置.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN108360023A(43)申请公布日2018.08.03(21)申请号201810147743.X(22)申请日2018.02.13(71)申请人鞍钢股份有限公司地址114000辽宁省鞍山市铁西区环钢路1号(72)发明人贾吉祥郭庆涛彭春霖李晓伟刘祥唐雪峰廖相巍(74)专利代理机构鞍山嘉讯科技专利事务所21224代理人张群(51)Int.Cl.C25C3/36(2006.01)C25C7/00(2006.01)C21C7/00(2006.01)C21C7/06(2006.01)权利要求书1页说明书9页附图1页(54)发明名称一种铝镁复合脱氧合金化的方法及装置(57)摘要本发明一种铝镁复合脱氧合金化的方法及装置，该方法应用电场将熔渣中氧化铝、氧化镁熔融电解还原完成钢液复合脱氧合金化。即在转炉炼钢结束后，向熔渣中加入适量含氧化铝、氧化镁物料，以钢液为阴极，通过置于熔渣中的惰性阳极与阴极间施加一直流电场，进行氧化铝、氧化镁的熔融电解还原反应，将氧化铝、氧化镁中的铝和镁还原进入钢液达到复合脱氧合金化的目的，而氧化铝、氧化镁中的氧则通过和惰性阳极发生阳极反应以氧气的形式排出进入大气。本发明溶解脱氧效率90％以上；脱氧产物为Al2O3+MgO复合夹杂物，尺寸小于10μm；同时向钢液增加一定含量的单质Al和Mg。装置简单，操作方便，可以实现CO2零排放，达到低碳环保的目的，社会、经济效益巨大。CN108360023ACN108360023A权利要求书1/1页1.一种铝镁复合脱氧合金化的方法，其特征在于，该方法是将含氧化铝、氧化镁的物料加入熔渣中，通过置于熔渣中的惰性阳极与置于钢液中的阴极间施加直流电场，进行电化学反应，将氧化铝、氧化镁电解还原，还原后的铝、镁进入钢液，而氧化铝、氧化镁中的氧则通过和惰性阳极发生阳极反应以氧气的形式排出进入大气。2.根据权利要求1所述的一种铝镁复合脱氧合金化的方法，其特征在于，包括如下步骤：1)出钢过程控制：转炉挡渣出钢，出钢过程中向钢液加入富含氧化铝、氧化镁的物料；富含氧化铝、氧化镁物料的加入量按此两种物料中各自Al2O3和MgO含量加入，使此两种物料加和后Al2O3和MgO的重量比为：Al2O3/MgO＝1～2，加入物料总量控制在5～20Kg/吨钢；2)电解还原反应控制：将钢包运至电解处理工位，利用电解反应控制装置对熔渣钢液系统施加电场进行电解反应控制，具体控制过程如下：首先将阳极置于钢包内熔渣中，控制阳极在熔渣中位置，避免和钢液接触；将阴极置于钢液中；阳极通过导线与直流电源的正极连接，阴极通过导线与直流电源的负极连接，然后由直流电源向阳极与阴极施加直流电场进行电解反应。3.根据权利要求2所述的一种铝镁复合脱氧合金化的方法，其特征在于，直流电源电压控制在1.9～5V，输出电流I为100A～2000A，且在熔渣与阳极反应界面产生200A/m2～4000A/m2的电流密度。4.根据权利要求2所述的一种铝镁复合脱氧合金化的方法，其特征在于，富含氧化铝的物料为Al2O3含量>70wt％，P含量<0.1wt％，S含量<0.3wt％的化合物或混合物。5.根据权利要求2所述的一种铝镁复合脱氧合金化的方法，其特征在于，富含氧化镁的物料为MgO含量>30wt％，P含量<0.1wt％，S含量<0.3wt％的化合物或混合物。6.一种如权利要求1-5其中任意一项所述的铝镁复合脱氧合金化的方法采用的电解反应控制装置，其特征在于，包括直流电源控制装置、阳极升降装置、阳极、阴极升降装置、阴极、钢包；钢包一侧设置有阳极升降装置，阳极升降装置上安装有阳极，阳极升降装置将阳极插入在钢包内的熔渣中；钢包另一侧设置有阴极升降装置，阴极升降装置上安装有阴极，阴极升降装置将阴极插入在钢包内钢液中；阳极和阴极通过导线连接于直流电源控制装置。7.根据权利要求6所述的电解反应控制装置，其特征在于，所述的阳极为耐高温金属陶瓷或耐高温金属，形状为圆柱或平板，阳极数量为一个以上。8.根据权利要求6所述的电解反应控制装置，其特征在于，所述的阴极为内外两层的复合结构，外层为耐高温、耐熔渣侵蚀的绝缘材料，内部为耐高温导电材料，阴极的形状为圆柱体。9.根据权利要求8所述的电解反应控制装置，其特征在于，阴极的外层材料为耐高温陶瓷或耐高温水泥。10.根据权利要求8所述的电解反应控制装置，其特征在于，阴极内层材料为石墨、金属陶瓷或耐高温金属。2CN108360023A说明书1/9页一种铝镁复合脱氧合金化的方法及装置技术领域[0001]本发明涉及钢铁冶炼技术领域，尤其涉及一种应用含氧化铝、氧化镁物料进行复合脱氧合金化的方法及装置。背景技术[0002]脱氧合金化是炼钢的基本任务之一。氧气顶吹转炉由氧枪向