CN110343814A - 超低碳钢用rh真空精炼脱硫剂及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂及其制备方法，该脱硫剂包括按质量百分比计的如下化学成分：超低碳石灰：60％～70％，萤石：30％～40％，CaCl2：0～5％，以及其他不可避免杂质。本发明还公开了一种用于制备上述的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂的制备方法，该制备方法包括备料、混料、压制、粉碎和筛分步骤。本发明的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂及其制备方法通过挤压造粒的方式将超低碳石灰和萤石制成脱硫剂成品，能够在保证较高脱硫率的前提下减轻对插入管的侵蚀；以及通过加入0～5％的CaCl2，能够够降低脱硫剂的熔点，促进成渣速度，有效地抑制了渣的泡沫化；原料种类少，成本低，生产工艺简单。

Description

超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂及其制备方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，特别涉及一种超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂及其制备方法。
背景技术
近年来，随着对钢性能要求的不断提高，对钢种中硫含量要求越来越高；由于硫是钢中有害元素之一，主要危害是导致钢的热脆，以及轧制后钢材的各向异性，因此必须严格限制钢中的硫含量，特别是对电工钢这一类高附加值的超低碳钢钢种。在钢铁市场日趋激烈的竞争形势下，经济高效的脱硫成为冶炼过程中的重要环节之一，优质高效的脱硫剂是决定脱硫效率和脱硫成本的主要因素之一。
目前，基于RH真空精炼技术的脱硫工艺是主要的深脱硫处理工艺，RH真空精炼技术将真空精炼与钢水循环流动结合起来，具有处理周期短，生产能力大，精炼效果好等优点，适合冶炼周期短，生产能力大的转炉工厂采用。由于RH真空处理时间短的特点，要求脱硫造渣料成渣速度快，而满足该要求的脱硫剂主要有两大类：一类是以石灰和铝矾土为主要组成，经熔融成铝酸钙，其熔点大大降低，用于RH脱硫时，成渣速度快，对耐材侵蚀很小，但这类脱硫剂碱度低，并且石灰经熔融后反应活性下降，因此脱硫率不够理想，难以满足钢水深脱硫要求；另一类是以石灰和萤石混合而成，这类脱硫剂虽然由于萤石的存在对插入管有一定程度侵蚀，但从综合成本来考虑这种脱硫效果最理想，目前各大钢厂使用的该类脱硫剂大多采用石灰和萤石分开加入的方式，然而这种分开加入的方式极易造成物料不均，对RH插入管耐材侵蚀严重，往往几个炉次之后，插入管不是结大量的渣子，就是被侵蚀断裂，对连续生产具有很大影响。
因此，开发一种熔化快、脱硫率高，且对插入管侵蚀小的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂及其制备方法，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。
发明内容
为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂及其制备方法，该脱硫剂熔化快、脱硫率高，且对插入管侵蚀小。
本发明公开了一种超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂，所述脱硫剂包括按质量百分比计的如下化学成分：
超低碳石灰：60％～70％，萤石：30％～40％，CaCl2：0～5％，以及其他不可避免杂质。
在优选实施方案中，所述超低碳石灰包括按质量百分比计的如下化学成分：
CaO：≥90％，TC：≤0.10％，S：≤0.02％，以及其他不可避免杂质。
在优选实施方案中，所述萤石包括按质量百分比计的如下化学成分：
CaF2：≥95％，TC：≤0.15％，S：≤0.015％，以及其他不可避免杂质。
在优选实施方案中，所述脱硫剂的粒度为3～8mm。
在优选实施方案中，所述超低碳石灰和所述萤石的粒径为0～0.5mm。
本发明还公开了一种用于制备上述的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
1)备料：将超低碳石灰和萤石破碎至粒径为0.5mm以下；
2)混料：将符合粒径要求的超低碳石灰、萤石和CaCl2按符合脱硫剂的质量百分比要求的比例混合均匀；
3)压制：将步骤2得到的混合均匀的物料压制成条状或圆柱状块料；
4)粉碎：将步骤3得到的块料导入破碎机进行粉碎；
5)筛分：将步骤4得到的粉碎后的物料导入振动筛，筛分出所需粒度的成品。
在优选实施方案中，所述步骤2中，超低碳石灰、萤石和CaCl2通过配料秤进行配比，并利用搅拌机进行混匀。
在优选实施方案中，所述步骤3中，利用高压辊压机将物料压制成条状或圆柱状块料。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂制备方法的流程示意图。
具体实施方式
本文中，若没有例外的表述，则所有物质的百分比均为质量百分比。
定义1：本文中，术语“超低碳钢”系指含碳量小于0.03％的碳素钢。
定义2：本文中，术语“超低碳石灰”系指利用公开号为CN102826770A、发明名称为《一种回转窑焙烧超低碳石灰的方法及其生产的石灰产品》的中国专利文献中所述的方法生产得到的Ⅰ级超低碳石灰。
本发明实施例提供了一种超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂，该脱硫剂包括按质量百分比计的如下化学成分：
超低碳石灰：60％～70％，萤石：30％～40％，CaCl2：0～5％，以及其他不可避免杂质。
其中，在脱硫剂中适当添加0～5％的CaCl2，能够降低脱硫剂的熔点，促进成渣速度，避免在脱出过程产生液渣溢出，有效地抑制了渣的泡沫化，有利于气体排放。
优选地，超低碳石灰包括按质量百分比计的如下化学成分：
CaO：≥90％，TC：≤0.10％，S：≤0.02％，以及其他不可避免杂质。
优选地，萤石包括按质量百分比计的如下化学成分：
CaF2：≥95％，TC：≤0.15％，S：≤0.015％，以及其他不可避免杂质。
其中，脱硫剂的粒度控制为3～8mm；由于脱硫剂的粒度对脱硫剂的熔化速度和脱硫反应速度有直接影响，粒度越小，熔化速度越快，脱硫反应速率越快，但受处理环境的限制，脱硫剂的粒度不能过小，否则脱硫剂将会被吸入真空管网中，从而影响脱硫剂的利用率和真空管网的使用寿命；优选地，本发明实施例中，脱硫剂的粒度控制为5～6mm。
优选地，为了保证在制造脱硫剂成品的过程中，超低碳石灰和萤石能够完全混匀，超低碳石灰和萤石的粒径控制为0～0.5mm。
此外，本发明实施例还提供了一种用于制备上述的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂的制备方法，参见附图1，该制备方法包括如下步骤：
1)备料：将超低碳石灰和萤石破碎至粒径为0.5mm以下；
2)混料：将符合粒径要求的超低碳石灰、萤石和CaCl2按符合脱硫剂的质量百分比要求的比例混合均匀；
3)压制：将步骤2得到的混合均匀的物料压制成条状或圆柱状块料；
4)粉碎：将步骤3得到的块料导入破碎机进行粉碎；
5)筛分：将步骤4得到的粉碎后的物料导入振动筛，筛分出所需粒度的成品。
在上述步骤2中，超低碳石灰、萤石和CaCl2可以通过配料秤进行配比，并利用搅拌机进行混匀。
在上述步骤3中，可以利用高压辊压机将物料压制成条状或圆柱状块料。
为使本发明的上述技术方案更加清楚，下面将结合本发明具体实施例对本发明技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
实施例
本实施例中，将利用回转窑煅烧得到的一级超低碳石灰、萤石和CaCl2，分别以60％～70％、30～40％和0～5％的比例混合并利用搅拌机进行混匀，具体比例为62％，33％和5％，将混合均匀好的物料加入物料斗，通过强制喂料机把物料压入高压辊压机的轧片机组，利用轧辊和轧辊之间凹槽将物料压成条状块料，将条状块料导入破碎机进行粉碎，再利用振动筛从粉碎料中筛分出粒度为3～8mm的脱硫剂成品；将脱硫剂成品在80tRH精炼炉上进行硅钢脱硫试验，在RH合金化最后一批合金加入后，根据到站钢水条件，加入脱硫剂成品循环8分钟以上。
表1为本实施例的试验结果，如表1所示，本实施例共试验跟踪收集数据104炉，平均脱硫率为52.48％，加入脱硫剂成品后几乎不增碳、不回硫，且对插入管的侵蚀程度极轻，渣的泡沫化现象基本没有。
表1(实施例试验结果)
对比例
将利用回转窑煅烧得到的一级超低碳石灰和萤石分开加入到80tRH精炼炉中进行硅钢脱硫试验，在RH合金化最后一批合金加入后，根据到站钢水条件，加入超低碳石灰和萤石循环8分钟以上结束超低碳石灰和萤石分开加入。
表2为本对比例的试验结果，如表2所示，本对比例共试验跟踪收集数据119炉，平均脱硫率为37.73％，且在加入萤石后，插入管的侵蚀程度和渣的泡沫化现象均较为严重。
表2(对比例试验结果)
综上所述，利用本发明的上述超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂及其制备方法，通过挤压造粒的方式将超低碳石灰和萤石制成脱硫剂成品，能够在保证较高脱硫率的前提下减轻对插入管的侵蚀；通过加入0～5％的CaCl2，能够够降低脱硫剂的熔点，促进成渣速度，有效地抑制了渣的泡沫化；通过对原料的粒径和脱硫剂成品的粒度的控制，能够有效地提高脱硫剂的利用率和真空管网的使用寿命；脱硫剂的原料种类少，无Al、Mg等贵金属和B2O3、BaO等助熔剂，原料成本低，生产工艺简单；且通过对原料的含碳量的控制，能够使脱硫剂成品的含碳量低于0.15％，能够有效地控制超低碳钢钢水中碳的增加量。
需要说明的是，以上实施例仅用于说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的范围。

Claims (8)

1.一种超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂包括按质量百分比计的如下化学成分：
超低碳石灰：60％～70％，萤石：30％～40％，CaCl2：0～5％，以及其他不可避免杂质。
2.根据权利要求1所述的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂，其特征在于，所述超低碳石灰包括按质量百分比计的如下化学成分：
CaO：≥90％，TC：≤0.10％，S：≤0.02％，以及其他不可避免杂质。
3.根据权利要求1所述的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂，其特征在于，所述萤石包括按质量百分比计的如下化学成分：
CaF2：≥95％，TC：≤0.15％，S：≤0.015％，以及其他不可避免杂质。
4.根据权利要求1所述的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂，其特征在于，所述脱硫剂的粒度为3～8mm。
5.根据权利要求1所述的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂，其特征在于，所述超低碳石灰和所述萤石的粒径为0～0.5mm。
6.一种用于制备如权利要求1至5中任一项所述的超低碳钢用RH真空精炼脱硫剂的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括如下步骤：
1)备料：将超低碳石灰和萤石破碎至粒径为0.5mm以下；
2)混料：将符合粒径要求的超低碳石灰、萤石和CaCl2按符合脱硫剂的质量百分比要求的比例混合均匀；
3)压制：将步骤2得到的混合均匀的物料压制成条状或圆柱状块料；
4)粉碎：将步骤3得到的块料导入破碎机进行粉碎；
5)筛分：将步骤4得到的粉碎后的物料导入振动筛，筛分出所需粒度的成品。
7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤2中，超低碳石灰、萤石和CaCl2通过配料秤进行配比，并利用搅拌机进行混匀。
8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述步骤3中，利用高压辊压机将物料压制成条状或圆柱状块料。
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