CN101096721A - 一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂及制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂及制造方法，其成份按重量百分比，包括：CaO：60％～69％，Al：11％～20％，MgO：5％～10％，SiO₂：5％～10％，Al₂O₃：1％～5％，Fe₂O₃：0.5％～1.2％，CaF₂：1％～3％，B₂O₃：1％～3％，BaO：1％～3％，其余为杂质。其制造工艺包括：混合、粉碎：将物料进行粉碎加工使物料粒度≤1mm、钝化：对破碎后的粉料，处理进行钝化保护、烘干：排出微量水分、包装。本发明具有制造简单，节能降耗，不降低CaO活度，熔化速度快、脱硫速率高、脱硫能力强的特点，在实现钢水深脱硫的同时，可大量吸附钢水中有害夹杂，实现钢水纯净化，对钢包侵蚀小，不影响钢包的正常使用寿命。

Description

一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂及制造方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及炼钢炉外精炼技术，具体是一种用于的超低碳钢精炼的深脱硫剂及制造方法。

背景技术

近年来，用户对钢的纯净度要求越来越高，超低硫钢的需求量不断增大，特别是超低碳、超低硫高牌号电工钢、超低硫耐氢诱裂纹高级别管线钢、高强度钢等新钢种的冶炼技术急待开发，钢水的深脱硫技术在整个炼钢过程中起着日益重要的作用，应用于超低碳钢的深脱硫剂的研制开发尤为重要。

国内外对钢水深脱硫工艺进行了大量深入细致的研究。通过检索可以发现，目前采用的深脱硫剂材料有很多种，如中国专利CN02139690.6一种脱硫剂及制造工艺，公开了一种可用于铁水或钢水脱硫的新型脱硫剂及其制造工艺，主要由亲硫剂、脱氧剂、发热剂、酸碱与熔点调节剂、反应促进剂、反应产物稳定剂及粘结剂组成，配方特别复杂，且其中粘结剂会在精炼超低碳钢水时造成大幅度增碳；CN02120744.5和CN98101510.7都是预熔型脱硫剂及其制备方法，须经过预熔处理，制造复杂、耗能，预熔处理会降低脱硫剂的脱硫能力；CN01110080.X公开了一种钢铁用复合脱硫剂，碳化钙会在精炼超低碳钢水时造成大幅度增碳；CN03117518.X是一种发热高效脱硫剂，主要组成含有碳化钙和碳酸钠也易造成在精炼超低碳钢水时造成大幅度增碳。

一般来讲，在制造脱硫剂的过程中为确保脱硫的有效成分CaO等熔化，都采用预熔处理方式，需应用相应的预熔处理设备，在预熔处理时会造成脱硫剂本身的污染、还会降低主要脱硫物相的活性。

另外，现有脱硫剂需在脱硫处理时依靠外部设备加热使其熔化，并在脱硫过程中依靠外部设备提供其脱硫吸热反应所需的热量，现有脱硫剂在脱硫处理前的脱氧处理后造成钢水增氮。

发明内容

本发明的目的就是针对上述脱硫剂存在各种的问题，公开一种用于钢水深脱硫处理的超低碳钢精炼的深脱硫剂及制造方法，解决脱硫过程增碳、增氮及脱硫过程出现的问题。

本发明的目的是这样实现的，其成份按重量百分比，包括：CaO：60％～69％，Al：11％～20％，MgO：5％～10％，SiO₂：5％～10％，Al₂O₃：1％～5％，Fe₂O₃：0.5％～1.2％，CaF₂：1％～3％，B₂O₃：1％～3％，BaO：1％～3％，其余为杂质。

其中CaO：粒度≤1mm，活度≥300ml；

Al粉：纯度≥99.5％，粒度组成：-180～+200目含量≥70％，-200目含量≤30％。

CaF₂：粒度≤1mm，纯度≥98％。

B₂O₃：粒度≤1mm，纯度≥98％。

BaO：粒度≤1mm，纯度≥98％。

本发明的制作工艺步骤如下：

1混合：按比例将物料混合。

2粉碎：将混合后的物料放入破碎机中进行粉碎加工使物料粒度≤1mm。

3钝化：为抑制深脱硫剂中CaO活性降低和抑制Al粉表面氧化以及在应用过程中的剧烈反应，在粉碎过程中，特别对破碎后的粉料，对其表面进行钝化处理，其钝化处理方法是：利用浓度为30％～50％的有机硅树脂溶液喷雾处理进行钝化保护，有机硅溶液用量为物料总重的1％～2％，经钝化处理后在物料颗粒表面形成厚度为1.0～5.0μm的钝化薄膜。

4烘干：粉碎、钝化后，需进行干燥处理，烘干温度在120～150℃，烘干时间为5～15min，使钝化溶液的有机成分快速挥发，同时排出微量水分。

5包装。

本发明脱硫剂无需预熔处理，在制造过程中采用钝化处理保证脱硫剂的活性同时因对Al粉进行了表面钝化处理可抑制反应过程中的剧烈喷溅；利用合理粒度组成的Al粉在精炼脱硫处理时的放热反应，可实现自放热快速熔化，可抑制钢水在脱氧处理后增氮，提高脱硫率。

本发明脱硫剂引入了B₂O₃等助溶剂减少了CaF₂的含量，减少了对环境的污染。

本发明的优点及效果是，无需专用设备，具有制造简单，节能降耗，不降低CaO活度，熔化速度快、脱硫速率高、脱硫能力强的特点，在实现钢水深脱硫的同时，可大量吸附钢水中有害夹杂，实现钢水纯净化，而且对钢包侵蚀小，不影响钢包的正常使用寿命，其脱硫率可达50％～89％，对超低碳钢水(碳含量低于0.0020％)进行处理时增碳影响小，增碳幅度低于0.0012％。

具体实施方式

下面介绍几个本发明的具体实施例。

成分：重量百分比％

组成	CaO	Al	CaF2	B2O3	BaO	SiO2	MgO	Al2O3	杂质
										实施例1	65	14	2	1	1	7	5	4	1
实施例2	67	12	2	3	-	6	4	5	1
										实施例3	69	13	-	2	3	5	4	3	1
实施例4	66	14	3	-	1	6	4	5	1

选上表中的任一组成份，按下述方法进行配制：其工艺步骤为

1混合：将成分比例的物料混合。其中CaO：粒度≤1mm，活度≥300ml；CaF₂、B₂O₃、BaO粒度≤1mm，纯度≥98％；Al粉的纯度≥99.5％，粒度组成：-180～+200目含量≥70％，-200目含量≤30％。

2粉碎：将混合后的物料放入破碎机中进行粉碎加工，避免混合过程物料结块，使物料粒度≤1mm。

3钝化：为抑制深脱硫剂中CaO活性降低和抑制Al粉表面氧化以及在应用过程中的剧烈反应，对其表面进行钝化处理，其钝化处理可采用以下工艺：在破碎处理、筛分后，混合料加入至烘干设备中，同时将有机硅溶液雾化喷入(其有机硅树脂溶液为市场上购入的成品)，进行表面钝化处理，有机硅溶液用量为物料总重的1％～2％，经钝化处理后在物料颗粒表面形成厚度为1.0～5.0μm的钝化薄膜。

4烘干：上述的粉碎后，需进行干燥处理，烘干温度在120～150℃使钝化溶液的有机成分快速挥发，同时排出微量水分。

为了保证脱硫剂的质量，脱硫剂要求在制造后进行装袋处理，按10kg/袋或15kg/袋进行称重包装，包装要确保密封良好，防止潮湿，并在30天内使用。

本发明在实验室及工业生产中进行试验，具体的实验效果如下：

1、200kg中频感应炉脱硫试验，钢水脱硫前后主要成分指标见下表

主要成分	C	S
			脱硫前	0.0017％	0.0073％
脱硫后	0.0024％	0.0008％

脱硫率：89.04％，碳含量微增0.0007％。

2、180吨钢包(钢水重189.7吨)精炼脱硫，钢水脱硫前后主要成分见下表：

主要成分	S
		脱硫前	0.0070％
脱硫后	0.0010％
		连铸钢坯	0.0010％

脱硫率：85.71％，本发明脱硫剂具有较高的脱硫率，且抑制回硫能力较好。

Claims (7)

1、一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂，其成份按重量百分比，包括，：CaO：60％～69％，Al：11％～20％，MgO：5％～10％，SiO₂：5％～10％，Al₂O₃：1％～5％，Fe₂O₃：0.5％～1.2％，CaF₂：1％～3％，B₂O₃：1％～3％，BaO：1％～3％，其余为杂质。

2、根据权利要求1所述的一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂，其特征在于，Al粉的纯度≥99.5％，粒度组成：-180～+200目含量：60％～70％，-200目含量：30％～40％。

3、根据权利要求1所述的一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂，其特征在于，CaO的粒度≤1mm，活度≥300ml。

4、根据权利要求1所述的一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂，其特征在于，CaF₂、B₂O₃、BaO的粒度≤1mm，纯度≥98％。

5、根据权利要求1所述的一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂的制造方法，采用机械混合方式，无须作预熔处理，其工艺为：

1)混合：按比例将物料混合；

2)粉碎：将混合后的物料放入破碎机中进行粉碎加工，粒度≤1mm；

3)钝化：在粉碎过程中，利用浓度为30％～50％的有机硅树脂溶液喷雾处理进行钝化保护；

4)烘干：粉碎、钝化后，进行干燥处理，烘干温度在120～150℃，烘干时间为5～15min，使钝化溶液的有机成分快速挥发，同时排出微量水分；

5)包装。

6、根据权利要求5所述的一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂的制造方法，其特征在于，采用在混合、粉碎同时进行钝化处理。

7、根据权利要求5或6所述的一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂的制造方法，其特征在于钝化处理工艺为：有机硅溶液用量为物料总重的1％～2％，浓度为30％～50％，经钝化处理后在物料颗粒表面形成厚度为1.0～5.0μm的钝化薄膜。