CN1338525A

CN1338525A - 钢桶精炼炉深脱硫渣

Info

Publication number: CN1338525A
Application number: CN01120108A
Authority: CN
Inventors: 成国光; 陆钢; 宋波; 王新华; 赵沛; 王玉刚; 王林英
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2001-07-05
Filing date: 2001-07-05
Publication date: 2002-03-06
Anticipated expiration: 2021-07-05
Also published as: CN1151287C

Abstract

本发明提出一种新的钢液深脱硫精炼渣系,该渣系由BaO,CaO,SiO₂,MgO,Al₂O₃,CaF₂组成,具体炉渣成分按质量百分比表示为:(10～35%)BaO－(25～50%)CaO－(8～10%)SiO₂－(0.1～8%)MgO－(5～20%)Al₂O₃－(5～15%)CaF₂,钢桶精炼过程中,钢液温度为1580～1650℃,向精炼炉内加入脱硫渣量6～8Kg/吨钢,精炼时间为10～15分钟,可使钢液硫含量由0.0030%降至0.0005%以下。钢液脱硫率达80%以上,脱硫速度为(1.25～1.65)×10^－4%/min。

Description

钢桶精炼炉深脱硫渣

本发明属于金属的生产或精炼

钢桶精炼炉是一种具有钢水加热及精炼功能的炉外精炼设备。由于其表现出良好的调温及其钢水精炼(脱氧、脱硫、去除夹杂物等)功能，现已得到的了广泛的应用。利用钢桶精炼炉对钢液深脱硫是冶金工作者的重要研究课题之一。在脱硫方法上，利用钢桶精炼覆盖渣和钢液之间的脱硫反应来去除钢中的硫是普遍采用的一种工艺。要达到有效去除钢中的硫，脱硫渣系的好坏有着至关重要的作用。传统的精炼渣系成份以CaO为主体，并由CaF₂，SiO₂，MgO和Al₂O₃组成。但这种渣系渣系存在着精炼时间长，脱硫效率不高的缺点，很难使钢中的硫降低到0.001％以下。在钢桶精炼炉钢液深脱硫工艺方面，有代表性的工作是日本钢管公司开发的一种称为NK-AP(NKKArc Process)法的新型钢桶精炼炉^[1]，通过对该精炼炉所用精炼渣成份的研究，得出了铝脱氧钢最佳成份为60％CaO-32％Al₂O₃-8％SiO₂(质量百分数)，通过该渣系的应用，使得钢中所能达到的平均硫含量从0.00062％降低到0.0004％。另外一篇相关的报道同样报道了NKK生产深脱硫钢的情况^[2]：NKK通过对铝脱氧钢采用CaO-Al₂O₃-SiO₂精炼渣系，使得钢中平均硫含量达到0.00038％的水平。而对于硅脱氧钢来说，采用62％CaO-18％Al₂O₃-20％CaF₂(质量百分数)渣系，使得钢中初始硫从0.0020％左右降低到0.0005％(250吨钢水，加入量8Kg/吨钢，精炼时间为15分钟)。

本发明目的是采用BaO和CaO为主要成份的深度脱硫渣，以便进一步提高精炼钢液的脱硫速度和效率，增加精炼的脱硫量，提高精炼脱硫的效果。

本发明技术内容，钢桶深脱硫精炼渣成份，以BaO和CaO为主要成份，(10～35％)BaO-(25～50％)CaO-(8～10％)SiO₂-(0.1～8％)MgO-(5～20％)Al₂O₃-(5～15％)CaF₂(质量百分数)。在钢桶精炼开始，向钢桶内加入深脱硫渣，精炼10～15分钟，降低钢液的硫含量。

本发明的钢桶深脱硫精炼渣系成份，其具体成份为：(10～15％)BaO-(45～50％)CaO)-(8～10％)SiO₂-(0.1～8％)MgO-(5～20％)Al₂O₃-(5～15％)CaF₂(质量百分数)。可以用BaCO₃代替渣中的BaO，用CaCO₃代替渣中的CaO、或者同时用BaCO₃代替渣中的BaO和用CaCO₃代替渣中的CaO。

本发明钢桶精炼过程中，钢桶温度为1580～1650℃，向精炼炉内加脱硫渣量6～10Kg/吨钢，精炼时间10～15分钟，钢液含硫量由0.0030％降低到0.0005％以下，钢液脱硫率达80％以上，脱硫速度为(1.25～1.65)×10^-4％/min。

本发明钢液初始含硫量为0.0030％，精炼过程中加入脱硫渣量6～8Kg/吨钢，精炼时间为15分钟，钢液含硫量降至0.0005％。

本发明钢液初始含硫量为0.0020％，精炼过程中加入脱硫渣量8～10Kg/吨钢，精炼时间为10～12分钟，可使钢液含硫量降至0.0005％以下。

本发明精炼过程中进行钢液加热，可进一步加速钢液脱硫速度，提高脱硫率，缩短精炼时间，增加脱硫量，允许初始钢液含硫量为0.0030％或更高，而精炼后钢液的最终硫含量可达0.0005％以下。

本发明与背景技术比较发现，当以上脱硫精炼渣加入量为6～10Kg/吨钢时，可以使钢中的初始硫从0.0030％左右降低到0.0005％，精炼时间为15分钟。这样就放宽了生产极低硫钢时对初始钢水硫含量的要求，也就降低了对初炼炉钢水的苛刻要求。另一方面，如果将钢液初始硫控制在0.0020％左右，同样加入8～10Kg/吨钢脱硫渣，仅需10～12分钟的精炼，可以使钢中硫降低到0.0005％以下，缩短了精炼时间。因此，这种新型的脱硫精炼渣系比文献[1，2]报道的精炼渣系脱硫速度快，脱硫量大，脱硫效率有较大的提高。同时，对铝脱氧钢和硅脱氧钢有较大的兼容性。

除此以外，由于在实际生产中，由于精炼炉炉衬耐火材料的侵蚀以及初炼炉带入的少量炉渣，很难保证精炼渣中不含MgO，而本发明渣中考虑了MgO的影响，因此更有实用性。而且这种精炼渣还能去除部分杂质元素磷。当CaO、BaO以CaCO₃、BaCO₃的形式在钢桶精炼炉(有电弧加热)中加入时，还能起到埋弧精炼的作用。

因此，本发明的钢桶深脱硫精炼渣用于脱硫和加热的精炼过程，扩大了该渣的应用范围。当有加热条件时，缩短精炼时间，节省电耗，达到节能和降低成本的要求。

本发明实施方案，初炼钢液成份合格，其中钢液硫含量为0.0020％左右，钢液温度为1610～1640℃，钢液面残余初炼渣约5％，钢桶精炼炉不具备加热条件，向钢桶精炼炉内加入深脱硫渣组成为(10～35％)BaO-(25～50％)CaO-(8～10％)SiO₂-(0.1～8％)MgO-(5～20％)Al₂O₃-(5～15％)CaF₂(质量百分数)。加入量脱硫渣量6～10Kg/吨钢，精炼时间为10～15分钟，可使钢液含硫量降至0.0005％以下。

本发明实施方案，在具有加热功能的钢桶精炼炉内，初炼钢液成份合格，其中钢液硫含量为0.0020％左右，钢液温度为1580～1610℃，钢液面残余初炼渣约5％，向钢桶精炼炉内加入深脱硫渣组成为(10～35％)BaO-(25～50％)CaO-(8～10％)SiO₂-(0.1～8％)MgO-(5～20％)Al₂O₃-(5～15％)CaF₂(质量百分数)。加入量脱硫渣量6～10Kg/吨钢，精炼时间为10～15分钟，可使钢液含硫量降至0.0005％以下。

Claims

1.一种钢桶精炼炉深脱硫渣，包括BaO，CaO，SiO₂，MgO，Al₂O₃，CaF₂，其特征在于炉渣成份的质量百分比表示为：(10～35％)BaO-(25～50％)CaO-(8～10％)SiO₂-(0.1～8％)MgO-(5～20％)Al₂O₃-(5～15％)CaF₂，钢桶精炼过程中，钢液温度为1580～1650℃，向精炼炉内加入脱硫渣量6～10Kg/吨钢，精炼时间为10～15分钟，钢液硫含量由0.0030％降至0.0005％以下。钢液脱硫率达80％以上，脱硫速度为(1.25～1.65)×10^-4％/min。

2.根据权利要求1所述的深脱硫渣，其特征在于炉渣成份中BaO的质量百分数为(10～15)％，CaO的质量百分数为(45～50)％。

3.根据权利要求1、2所述的深脱硫渣，其特征在于用BaCO₃代替BaO。

4.根据权利要求1、2所述的深脱硫渣，其特征在于用CaCO₃代替渣中的CaO。

5.根据权利要求1、2所述的脱硫渣，其特征在于钢液初始硫含量为0.0020％，向精炼炉内加入脱硫渣量6～8Kg/吨钢，精炼时间为10～12分钟，钢液硫含量可降至0.0005％以下。