專利名稱：鋼桶精煉爐深脫硫渣的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬的生產(chǎn)或精煉鋼桶精煉爐是一種具有鋼水加熱及精煉功能的爐外精煉設(shè)備。由于其表現(xiàn)出良好的調(diào)溫及其鋼水精煉(脫氧、脫硫、去除夾雜物等)功能，現(xiàn)已得到的了廣泛的應(yīng)用。利用鋼桶精煉爐對鋼液深脫硫是冶金工作者的重要研究課題之一。在脫硫方法上，利用鋼桶精煉覆蓋渣和鋼液之間的脫硫反應(yīng)來去除鋼中的硫是普遍采用的一種工藝。要達到有效去除鋼中的硫，脫硫渣系的好壞有著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)的精煉渣系成份以CaO為主體，并由CaF2，SiO2，MgO和Al2O3組成。但這種渣系渣系存在著精煉時間長，脫硫效率不高的缺點，很難使鋼中的硫降低到0.001％以下。在鋼桶精煉爐鋼液深脫硫工藝方面，有代表性的工作是日本鋼管公司開發(fā)的一種稱為NK-AP(NKKArc Process)法的新型鋼桶精煉爐[1]，通過對該精煉爐所用精煉渣成份的研究，得出了鋁脫氧鋼最佳成份為60％CaO-32％Al2O3-8％SiO2(質(zhì)量百分數(shù))，通過該渣系的應(yīng)用，使得鋼中所能達到的平均硫含量從0.00062％降低到0.0004％。另外一篇相關(guān)的報道同樣報道了NKK生產(chǎn)深脫硫鋼的情況[2]NKK通過對鋁脫氧鋼采用CaO-Al2O3-SiO2精煉渣系，使得鋼中平均硫含量達到0.00038％的水平。而對于硅脫氧鋼來說，采用62％CaO-18％Al2O3-20％CaF2(質(zhì)量百分數(shù))渣系，使得鋼中初始硫從0.0020％左右降低到0.0005％(250噸鋼水，加入量8Kg/噸鋼，精煉時間為15分鐘)。
本發(fā)明目的是采用BaO和CaO為主要成份的深度脫硫渣，以便進一步提高精煉鋼液的脫硫速度和效率，增加精煉的脫硫量，提高精煉脫硫的效果。
本發(fā)明技術(shù)內(nèi)容，鋼桶深脫硫精煉渣成份，以BaO和CaO為主要成份，(10～35％)BaO-(25～50％)CaO-(8～10％)SiO2-(0.1～8％)MgO-(5～20％)Al2O3-(5～15％)CaF2(質(zhì)量百分數(shù))。在鋼桶精煉開始，向鋼桶內(nèi)加入深脫硫渣，精煉10～15分鐘，降低鋼液的硫含量。
本發(fā)明的鋼桶深脫硫精煉渣系成份，其具體成份為(10～15％)BaO-(45～50％)CaO)-(8～10％)SiO2-(0.1～8％)MgO-(5～20％)Al2O3-(5～15％)CaF2(質(zhì)量百分數(shù))?？梢杂肂aCO3代替渣中的BaO，用CaCO3代替渣中的CaO、或者同時用BaCO3代替渣中的BaO和用CaCO3代替渣中的CaO。
本發(fā)明鋼桶精煉過程中，鋼桶溫度為1580～1650℃，向精煉爐內(nèi)加脫硫渣量6～10Kg/噸鋼，精煉時間10～15分鐘，鋼液含硫量由0.0030％降低到0.0005％以下，鋼液脫硫率達80％以上，脫硫速度為(1.25～1.65)×10-4％/min。
本發(fā)明鋼液初始含硫量為0.0030％，精煉過程中加入脫硫渣量6～8Kg/噸鋼，精煉時間為15分鐘，鋼液含硫量降至0.0005％。
本發(fā)明鋼液初始含硫量為0.0020％，精煉過程中加入脫硫渣量8～10Kg/噸鋼，精煉時間為10～12分鐘，可使鋼液含硫量降至0.0005％以下。
本發(fā)明精煉過程中進行鋼液加熱，可進一步加速鋼液脫硫速度，提高脫硫率，縮短精煉時間，增加脫硫量，允許初始鋼液含硫量為0.0030％或更高，而精煉后鋼液的最終硫含量可達0.0005％以下。
本發(fā)明與背景技術(shù)比較發(fā)現(xiàn)，當以上脫硫精煉渣加入量為6～10Kg/噸鋼時，可以使鋼中的初始硫從0.0030％左右降低到0.0005％，精煉時間為15分鐘。這樣就放寬了生產(chǎn)極低硫鋼時對初始鋼水硫含量的要求，也就降低了對初煉爐鋼水的苛刻要求。另一方面，如果將鋼液初始硫控制在0.0020％左右，同樣加入8～10Kg/噸鋼脫硫渣，僅需10～12分鐘的精煉，可以使鋼中硫降低到0.0005％以下，縮短了精煉時間。因此，這種新型的脫硫精煉渣系比文獻[1，2]報道的精煉渣系脫硫速度快，脫硫量大，脫硫效率有較大的提高。同時，對鋁脫氧鋼和硅脫氧鋼有較大的兼容性。
除此以外，由于在實際生產(chǎn)中，由于精煉爐爐襯耐火材料的侵蝕以及初煉爐帶入的少量爐渣，很難保證精煉渣中不含MgO，而本發(fā)明渣中考慮了MgO的影響，因此更有實用性。而且這種精煉渣還能去除部分雜質(zhì)元素磷。當CaO、BaO以CaCO3、BaCO3的形式在鋼桶精煉爐(有電弧加熱)中加入時，還能起到埋弧精煉的作用。
因此，本發(fā)明的鋼桶深脫硫精煉渣用于脫硫和加熱的精煉過程，擴大了該渣的應(yīng)用范圍。當有加熱條件時，縮短精煉時間，節(jié)省電耗，達到節(jié)能和降低成本的要求。
本發(fā)明實施方案，初煉鋼液成份合格，其中鋼液硫含量為0.0020％左右，鋼液溫度為1610～1640℃，鋼液面殘余初煉渣約5％，鋼桶精煉爐不具備加熱條件，向鋼桶精煉爐內(nèi)加入深脫硫渣組成為(10～35％)BaO-(25～50％)CaO-(8～10％)SiO2-(0.1～8％)MgO-(5～20％)Al2O3-(5～15％)CaF2(質(zhì)量百分數(shù))。加入量脫硫渣量6～10Kg/噸鋼，精煉時間為10～15分鐘，可使鋼液含硫量降至0.0005％以下。
本發(fā)明實施方案，在具有加熱功能的鋼桶精煉爐內(nèi)，初煉鋼液成份合格，其中鋼液硫含量為0.0020％左右，鋼液溫度為1580～1610℃，鋼液面殘余初煉渣約5％，向鋼桶精煉爐內(nèi)加入深脫硫渣組成為(10～35％)BaO-(25～50％)CaO-(8～10％)SiO2-(0.1～8％)MgO-(5～20％)Al2O3-(5～15％)CaF2(質(zhì)量百分數(shù))。加入量脫硫渣量6～10Kg/噸鋼，精煉時間為10～15分鐘，可使鋼液含硫量降至0.0005％以下。
權(quán)利要求
1.一種鋼桶精煉爐深脫硫渣，包括BaO，CaO，SiO2，MgO，Al2O3，CaF2，其特征在于爐渣成份的質(zhì)量百分比表示為(10～35％)BaO-(25～50％)CaO-(8～10％)SiO2-(0.1～8％)MgO-(5～20％)Al2O3-(5～15％)CaF2，鋼桶精煉過程中，鋼液溫度為1580～1650℃，向精煉爐內(nèi)加入脫硫渣量6～10Kg/噸鋼，精煉時間為10～15分鐘，鋼液硫含量由0.0030％降至0.0005％以下。鋼液脫硫率達80％以上，脫硫速度為(1.25～1.65)×10-4％/min。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的深脫硫渣，其特征在于爐渣成份中BaO的質(zhì)量百分數(shù)為(10～15)％，CaO的質(zhì)量百分數(shù)為(45～50)％。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的深脫硫渣，其特征在于用BaCO3代替BaO。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的深脫硫渣，其特征在于用CaCO3代替渣中的CaO。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的脫硫渣，其特征在于鋼液初始硫含量為0.0020％，向精煉爐內(nèi)加入脫硫渣量6～8Kg/噸鋼，精煉時間為10～12分鐘，鋼液硫含量可降至0.0005％以下。
全文摘要
本發(fā)明提出一種新的鋼液深脫硫精煉渣系,該渣系由BaO,CaO,SiO
文檔編號C21C7/064GK1338525SQ01120108
公開日2002年3月6日 申請日期2001年7月5日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月5日
發(fā)明者成國光, 陸鋼, 宋波, 王新華, 趙沛, 王玉剛, 王林英 申請人:北京科技大學(xué)