CN102864285A - 一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣 - Google Patents

一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣 Download PDF

Info

Publication number
CN102864285A
CN102864285A CN2012104154531A CN201210415453A CN102864285A CN 102864285 A CN102864285 A CN 102864285A CN 2012104154531 A CN2012104154531 A CN 2012104154531A CN 201210415453 A CN201210415453 A CN 201210415453A CN 102864285 A CN102864285 A CN 102864285A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slag
refining
synthetic slag
steel
alkalinity
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN2012104154531A
Other languages
English (en)
Inventor
孙彦辉
方忠强
熊辉辉
罗磊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
University of Science and Technology Beijing USTB
Original Assignee
University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by University of Science and Technology Beijing USTB filed Critical University of Science and Technology Beijing USTB
Priority to CN2012104154531A priority Critical patent/CN102864285A/zh
Publication of CN102864285A publication Critical patent/CN102864285A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P10/00—Technologies related to metal processing
    • Y02P10/20—Recycling

Landscapes

  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明属于炼钢技术领域，具体来说是一种管线个钢炉外精炼用高碱度合成渣，特别适用于管线钢钢水的脱硫和夹杂物控制去除。其具体的化学成分重量百分比如下：CaO45~60%，Al2O315~30%，MgO：6~10%，SiO2<5%，CaF25~10%，MnO+FeO<0.6%，渣中初始硫含量0.05~0.15%，碱度8~15。与传统管线钢精炼用合成渣相比，具有更高的硫容量（KTH模型CS0.01~0.02）。根据硫容量、渣量与脱硫率的关系，硫容量越大，为达到相同脱硫率所需渣量的越小。高硫容量的合成渣可减少精炼渣用量，降低了成本。

Description

一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，具体来说是一种炉外精炼用高碱度合成渣，特别适用于管线钢钢水的脱硫和夹杂物控制去除。 
背景技术
随着我国石油、天然气资源的开发和利用，低合金高强度，高韧性的高级别管线钢将成为本世纪国民经济需求量较大的一类钢种。 石油管线钢多用于环境恶劣的边远地区且腐蚀性条件下，对质量要求很高，要求管线钢具有高强度、高韧性、良好的可焊性、良好的抗氢致裂纹（HIC）和抗H2S腐蚀（SCC）能力。管线钢的HIC和SCC都和钢中的硫和夹杂物有着密切联系，对管线钢来说，降低钢中硫含量及对夹杂物的合理控制是管线钢洁净度研究的重点。 
为了生产优质管线钢，必须严格控制钢中的硫含量。一般要求钢中硫小于0.005%或者0.0020%，甚至0.001%（徐匡迪. 关于洁净钢的若干基本问题. 金属学报, 2009, 45(3):257）。管线钢精炼过程中主要通过造高硫容量、低熔点、流动性良好的高碱度精炼渣进行脱硫，同时吸附精炼过程中上浮的夹杂物。 
专利CN101654722A公开的关于管线钢用炉外精炼三元合成渣成分组成为80~85%活性灰、8~13%铝矾土、7~12%精品萤石，此精炼渣有利于钢水快速深脱硫，脱硫率在65~75%之间。 
CN101191148A公开了一种钢包脱硫精炼渣，该精炼渣钢包脱硫精炼渣包括活性石灰、萤石及铝粉或铝丸，其组成重量百分比为活性石灰80~90%，萤石10~15%，铝粉或铝丸2~5%，采用此钢包脱硫精炼渣，能去除钢包内硫达到10~20%，最高达到40%，效果明显。 
在现有技术中，广泛采用的管线钢钢水精炼用的合成渣碱度5~8，曼内斯曼指数0.25~0.35。这类合成渣一方面硫容量较小，为达到理想的脱硫效果所需渣量大，增加了炼钢成本。此外，这类精炼渣仅注重脱硫而未考虑到钢水中夹杂物的控制去除。管线钢生产中，精炼渣应具备良好地夹杂物控制吸收能力，可最大限度的脱除钢水脱氧、精炼和钙处理过程中产生的非金属夹杂。如精炼渣的夹杂物控制吸收能力较差，则铸坯中的塑性夹杂（如12CaO7Al2O3）在轧制过程中沿变形方向延伸，呈线、链状分布。由此引起产品各向性能的显著差异，从而恶化了钢材的塑性和沿厚度方向的断面收缩率，使钢制品受各种复杂应力作用而破坏。 
发明内容
本发明的目的在于提供一种既具有高硫容量，又具有良好地熔化、流动和吸收夹杂物性能。可以在保持良好脱硫和夹杂物控制效果的同时降低用渣量以节约成本的管线钢炉外精炼用高碱度合成渣。 
本发明的技术方案是：一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣，采用高碱度的合成渣，以CaO、Al2O3、MgO、SiO2、CaF2为基本成分，控制合成渣初始硫含量、碱度范围、FeO+MnO含量；其具体的化学成分重量百分比如下： 
CaO 45~60%，Al2O3 15~30%，MgO：6~10%，SiO2 <5%，CaF2 5~10%，MnO+FeO<0.6%，渣中初始硫含量0.05~0.15%，碱度8~15。
本发明化学成分的各组分均属常规精炼渣的一般组分。但在本发明中，部分组分的含量范围与传统精炼渣有很大不同。其中碱度R控制在8~15，大于一般管线钢精炼渣5~8的范围，具有更好的脱硫热力学条件。合成渣中5~10%的CaF2起助熔作用，消除了高碱度带来的渣熔化和流动性变差的影响，同时也增强了合成渣的脱硫能力。控制合成渣中MnO+FeO<0.6%。一般用FeO+MnO的含量来衡量炉渣的氧化性，渣中FeO+MnO的含量对精炼脱硫过程的渣钢间硫的分配比有重要影响。炉渣中(FeO+MnO)含量减少，会促使与之平衡的钢水氧活度降低，从而有利于脱硫反应的进行。 
本发明合成渣的生产方法与常规的炉外精炼用合成渣的生产方法相似。 
本发明和现有技术相比所具有的有益效果在于： 
（1）本发明按照CaO 45~60%，Al2O3 15~30%，MgO：6~10%，SiO2 <5%，CaF2 5~10%，MnO+FeO<0.6%，渣中初始硫含量0.05~0.15%，碱度8~15配料制成合成渣.。与传统管线钢精炼用合成渣相比，具有更高的硫容量（KTH模型CS 0.01~0.02）。根据硫容量、渣量与脱硫率的关系，硫容量越大，为达到相同脱硫率所需渣量的越小。高硫容量的合成渣可减少精炼渣用量，降低了成本。
（2）本发明适用于管线钢精炼的高碱度合成渣碱度保持在8~15之间，通过添加5~10%CaF2，使合成渣在具有极高硫容量的同时具有良好地熔化和流动性能。合成渣熔化温度在1340~1380°C之间。 
（3）本发明合成渣具有良好地夹杂物控制吸收性能。可将管线钢精炼、钙处理过程中产生并上浮的非金属夹杂吸附去除。避免了铸坯中的塑性夹杂在轧制过程中沿变形方向延伸，呈线、链状分布，使钢制品受各种复杂应力作用而破坏。 
附图说明
图1为精炼前钢水中夹杂物的形貌示意图。对应表三中夹杂物组成。 
图2为铸锭中夹杂物的形貌示意图。对应表四中夹杂物组成。 
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明的技术方案做进一步说明。
根据本发明所述的化学成分范围，配置了4批高碱度合成渣。釆用合成渣在10kg真空感应炉中分别对4炉钢水进行了精炼试验。按合成渣批号加入到相应炉号的钢水中。合成渣加入后，吹氩搅拌钢水15分钟，随后加入硅钙线进行钙处理，吹氩弱搅拌8分钟后浇锭。分别对精炼渣加入前钢水和最终铸锭取钢样。对所取钢样进行成分分析，并采用扫描电镜（SEM）+能谱仪（EDS）分析钢中夹杂物形貌与成分；采用光学显微镜分析刚中夹杂物形貌与数量。结果表明精炼前。钢水中的主要夹杂物为Al2O3夹杂，此类夹杂熔点高，易造成水口堵塞，精炼后铸锭中的夹杂主要为细小弥散分布的外壳为CaS，内核为钙铝酸盐等的复合夹杂物。夹杂物数量为8.5个/mm2。合成渣控制吸收夹杂物能力强。 
表一为实施例高碱度合成渣的化学成分、碱度。 
表二为实施例高碱度合成渣对钢水的脱硫效率。经过合成渣精炼，钢中硫含量为8~12ppm，脱硫率72.7~80%。合成渣脱硫效果好。 
表三为精炼前钢水中夹杂物的化学组成。此时钢水中的夹杂物主要为Al2O3。 
表四为铸锭中夹杂物的化学组成。此时钢中的夹杂物主要为Al2O3、CaO、MgO、CaS。 
表1  实施例高碱度合成渣的化学成分 
Figure 2012104154531100002DEST_PATH_IMAGE001
表2  实施例高碱度合成渣对钢水的脱硫效率
Figure 2012104154531100002DEST_PATH_IMAGE002
表3  实施例精炼前钢水中夹杂物的化学组成
序号 Al2O3% MgO% SiO2% CaO% MnO% MnS% CaS%
1 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
2 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
3 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
4 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
5 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
6 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
7 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
8 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
9 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
10 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
11 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
12 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
13 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
14 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
15 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
16 85.68 0.00 0.00 0.00 7.25 7.07 0.00
17 78.92 0.00 0.00 0.00 2.86 18.22 0.00
18 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
19 100.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00
20 90.93 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 9.07
表4  实施例铸锭中夹杂物的化学组成
序号 Al2O3% MgO% SiO2% CaO% MnO% MnS% CaS%
 
1 44.01 0.00 0.00 31.18 0.00 0.00 24.81
2 49.30 4.88 0.00 41.98 0.00 0.00 3.83
3 50.16 25.90 0.00 9.00 0.00 0.00 14.93
4 42.80 2.27 0.00 49.82 0.00 0.00 5.11
5 34.49 0.00 0.00 52.44 0.00 0.00 13.08
6 44.07 0.00 0.00 38.58 0.00 0.00 17.36
7 30.69 0.00 0.00 30.59 0.00 0.00 38.72
8 38.86 4.23 0.00 27.70 0.00 0.00 29.21
9 57.65 3.82 0.00 21.19 0.00 0.00 17.35
10 55.97 2.82 0.00 31.16 0.00 0.00 10.06
11 58.18 4.08 0.00 30.54 0.00 0.00 7.20
12 50.16 6.46 0.00 24.76 0.00 0.00 18.62
13 41.95 5.11 0.00 38.12 0.00 0.00 14.81
14 52.35 4.49 0.00 26.84 0.00 0.00 16.31
15 55.55 12.53 0.00 28.74 0.00 0.00 3.17
16 56.55 10.05 0.00 28.49 0.00 0.00 4.91
17 32.43 0.00 0.00 22.34 0.00 0.00 45.23
18 27.75 0.00 0.00 38.87 0.00 0.00 33.38
19 51.21 0.00 0.00 47.06 0.00 0.00 1.73
20 47.67 0.00 0.00 51.02 0.00 0.00 1.30

Claims (1)

1.一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣，其特征在于，合成渣以CaO、Al2O3、MgO、SiO2、CaF2为基本成分，控制合成渣初始硫含量、碱度范围、FeO+MnO含量；其具体的化学成分重量百分比如下：
CaO 45~60%，Al2O3 15~30%，MgO：6~10%，SiO2 <5%，CaF2 5~10%，MnO+FeO<0.6%，渣中初始硫含量0.05~0.15%，碱度8~15。
CN2012104154531A 2012-10-26 2012-10-26 一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣 Pending CN102864285A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012104154531A CN102864285A (zh) 2012-10-26 2012-10-26 一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN2012104154531A CN102864285A (zh) 2012-10-26 2012-10-26 一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN102864285A true CN102864285A (zh) 2013-01-09

Family

ID=47443410

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN2012104154531A Pending CN102864285A (zh) 2012-10-26 2012-10-26 一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102864285A (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103060526A (zh) * 2013-01-24 2013-04-24 宝山钢铁股份有限公司 一种管线钢夹杂物控制用熔渣
CN103849713A (zh) * 2014-03-19 2014-06-11 武汉钢铁(集团)公司 20Cr合金结构钢用精炼渣及其制备方法
CN104561450A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 山东钢铁股份有限公司 一种含硼h型钢冶炼用合成渣及其制备方法与应用
CN107419063A (zh) * 2017-08-07 2017-12-01 东北大学 一种用于生产含硫易切削钢的精炼渣及循环利用方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915128B1 (zh) * 1969-06-11 1974-04-12
CN1322597A (zh) * 2001-04-26 2001-11-21 刘长福 预熔型颗粒保护渣及其生产工艺
KR20050007976A (ko) * 2003-07-12 2005-01-21 두산중공업 주식회사 정련공정의 슬래그 제조재
CN101701281A (zh) * 2009-12-04 2010-05-05 石家庄钢铁有限责任公司 一种转炉精炼低氧钢用预熔精炼渣

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4915128B1 (zh) * 1969-06-11 1974-04-12
CN1322597A (zh) * 2001-04-26 2001-11-21 刘长福 预熔型颗粒保护渣及其生产工艺
KR20050007976A (ko) * 2003-07-12 2005-01-21 두산중공업 주식회사 정련공정의 슬래그 제조재
CN101701281A (zh) * 2009-12-04 2010-05-05 石家庄钢铁有限责任公司 一种转炉精炼低氧钢用预熔精炼渣

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103060526A (zh) * 2013-01-24 2013-04-24 宝山钢铁股份有限公司 一种管线钢夹杂物控制用熔渣
CN103849713A (zh) * 2014-03-19 2014-06-11 武汉钢铁(集团)公司 20Cr合金结构钢用精炼渣及其制备方法
CN104561450A (zh) * 2015-01-13 2015-04-29 山东钢铁股份有限公司 一种含硼h型钢冶炼用合成渣及其制备方法与应用
CN107419063A (zh) * 2017-08-07 2017-12-01 东北大学 一种用于生产含硫易切削钢的精炼渣及循环利用方法
CN107419063B (zh) * 2017-08-07 2019-05-24 东北大学 一种用于生产含硫易切削钢的精炼渣及循环利用方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103045806B (zh) 一种控制高强度低合金钢中低熔点夹杂物的方法
CN103374642B (zh) 钢包顶渣脱氧改质剂
CN102337378B (zh) 一种去除钢液中非金属夹杂物的工艺
CN105200349A (zh) 一种生产耐硫酸露点腐蚀圆钢09CrCuSb的方法
CN104404355B (zh) 一种抗震软钢中厚板坯的冶炼工艺
CN108998628B (zh) 一种镇静钢低成本脱氧工艺
CN108531807A (zh) 一种厚壁大口径x80m管线洁净钢及冶炼方法
CN103882183A (zh) 一种用于炼钢工艺中的脱硫精炼渣及其加入方法
CN102851447B (zh) 碳钢用气保护电弧焊用实芯焊丝用钢的炉外精炼生产方法
CN102864285A (zh) 一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣
CN108085448A (zh) 一种通过转炉直上连铸模式冶炼低硫钢的生产方法
CN103555886B (zh) 一种含钒铁水冶炼超低硫钢的方法
CN101665858A (zh) 一种炉外精炼用钢包渣改性剂
CN101698897B (zh) 一种转炉出钢后快速造深脱硫白渣的工艺
WO2012155330A1 (zh) 一种利用炼铝浮渣制造的炼钢用制剂
CN102041355A (zh) 一种不锈钢精炼过程用钢包渣改性剂
CN101301679B (zh) 管线钢冶炼专用中包覆盖剂
CN104846148B (zh) 一种超低温用钢的夹杂物控制方法
CN104946850A (zh) 一种转炉出钢使用低Al氧化铝球渣洗方法
CN105385809A (zh) 一种含硫铁水脱硫方法
CN101503747A (zh) 用于转炉炼钢的发热普钢渣洗料及其制备方法和使用方法
CN101121953A (zh) 控铝钢用lf炉精炼渣
CN100507021C (zh) Lf复合脱氧还原剂
CN103451369B (zh) 一种利用ans-ob精炼炉进行铁水脱磷的方法
CN103074462A (zh) 一种转炉炼钢过程中的脱氧方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20130109