專利名稱：鋼桶精煉爐超低硫鋼生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于金屬的生產(chǎn)或精煉超低硫鋼是冶金工作者的重要研究課題之一。在脫硫工藝上，最傳統(tǒng)的方法是利用精煉覆蓋渣與鋼液之間反應(yīng)來脫除鋼中的硫，這種方法簡單、實用，但精煉時間長，脫硫效率低，很難使鋼中的硫降低到較低的水平([％S]＜0.005)。目前較為廣泛采用的能有效地去除鋼中硫的方法是用惰性氣體作為載氣向鋼液中噴吹脫硫劑的方法[1，2]，這些粉劑主要由CaO，CaF2，Al2O3等組成，這種方法脫硫效率高，但需要有噴吹裝置，噴槍等設(shè)備，操作較為復(fù)雜。另一種常用的精煉劑加入方法稱為喂線法[3]，這種方法就是將金屬粉劑(如Ca，Mg等)利用金屬薄皮包裹制成包芯線，然后用喂線機(jī)喂入鋼中，這種方法設(shè)備簡單，操作方便，在鋼液脫氧、脫硫及夾雜物變性等方面得到了廣泛的應(yīng)用。但目前這種方法僅用于金屬粉劑的加入。
另一方面，要想獲得高的脫硫效率，除了需要有高效的精煉方法以外，脫硫粉劑的成份也是一個重要的影響因素。文獻(xiàn)[1]報道了新日鐵在RH真空溶池中噴入脫硫劑來使鋼液深脫硫，所采用的粉劑由CaO-CaF2(重量百分?jǐn)?shù)為1∶1)組成，并進(jìn)行了含有不同重量的Al2O3成份時的脫硫?qū)嶒炑芯浚贸鯝l2O3＜5％脫硫效果較好，通過在RH(一種鋼水循環(huán)精煉設(shè)備)的上升管上部噴入該粉劑，噴入量為4Kg/t鋼可以使鋼中硫從0.0020％左右降低到0.0005％以下；文獻(xiàn)[2]中報道了新日鐵在KIP(一種常壓下鋼桶噴粉精煉爐)及V-KIP(真空KIP法)裝置上進(jìn)行的鋼桶噴粉脫硫?qū)嶒?，所用粉劑成份為?0％CaO-10％CaF2(重量百分?jǐn)?shù))，噴粉速率為KIP 0.5-0.6Kg/tmin、V-KIP0.28-0.33 Kg/tmin；噴粉時間為KIP 13-14min、V-KIP 21-30min；粉劑消耗為KIP 5.8-8.4Kg/t、V-KIP 3.7-8.5Kg/t。采用以上工藝可以使鋼中硫降低到0.0010％以下。
本發(fā)明目的在于采用非金屬脫硫粉劑喂絲方法取代金屬鈣、鎂脫硫劑，以便提高鋼液脫硫效率，降低脫硫操作成本。
本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容，是將高效非金屬脫硫粉劑制成包芯線利用喂線機(jī)喂入鋼中，同時借助鋼桶底部吹入的惰性氣體攪拌鋼液，使喂入的粉劑很快與鋼中的硫反應(yīng)，從而達(dá)到快速脫硫的效果。
本發(fā)明的脫硫粉劑成份按質(zhì)量百分比為(5～40％)BaO，(50～80％)CaO，(8～15％)CaF2。粉劑粒度為0.053～0.246mm，干燥均勻混合后，采用金屬薄皮包裹非金屬脫硫劑制成包芯線。
本發(fā)明的脫硫粉劑成份按質(zhì)量百分比為(10～15％)BaO，(70～80％)CaO，(8～15％)CaF2。
本發(fā)明在非真空或真空條件下，鋼液在精煉爐內(nèi)精煉過程中，喂絲脫硫劑速度為6～10Kg/噸鋼，喂絲速度控制在0.15～0.30Kg/(噸鋼、分鐘)，精煉時間15～35分鐘，可將鋼液的硫從0.010％降低到0.001％以下，在具有加熱裝置的精煉爐內(nèi)，可以延長脫硫時間，以利于進(jìn)一步提高脫硫效果和降低鋼液硫含量。
本發(fā)明用噴吹脫硫方法將本發(fā)明的脫硫粉劑散料噴入鋼液內(nèi)進(jìn)行深脫硫，噴吹量為0.15～0.30Kg/(噸鋼、分鐘)，噴吹量為3～10Kg/噸鋼，噴吹時間為10～20分鐘。
本發(fā)明與背景技術(shù)比較，采用喂絲機(jī)向鋼液喂入非金屬脫硫劑包芯線，綜合了喂絲法和噴吹脫硫法的優(yōu)點，既具有喂絲方法設(shè)備簡單、操作方便的優(yōu)點，又具有噴吹脫硫方法脫硫劑成本低、脫硫效率高的優(yōu)點。新的脫硫方法的包芯絲是采用非金屬的脫硫劑取代金屬鈣、鎂脫硫劑，既降低了成本，又減小了脫硫過程的由于脫硫反應(yīng)劇烈引起的噴濺故障，包芯絲內(nèi)的脫硫劑采用BaO，CaO，CaF2成份，與傳統(tǒng)的噴吹粉劑CaO-CaF2脫硫比較，提高了脫硫效率，減少脫硫劑用量6～10％，縮短了脫硫時間約8～12％，尤其冶煉極低硫的鋼，要求鋼液硫含量達(dá)到0.0010％時，脫硫效果更為形顯著。
本發(fā)明不同于傳統(tǒng)的喂絲脫硫法和噴吹脫硫法所用的脫硫粉劑，同時采用喂絲方法并配合鋼桶精煉爐的底吹氣攪拌，大大加快和簡化了脫硫過程，是一種設(shè)備簡單、操作簡便、成本低、脫硫反應(yīng)平穩(wěn)、脫硫效率高的新的脫硫方法，適合于鋼桶精煉工藝應(yīng)用。
本發(fā)明的最佳工藝為在精煉開始前，初煉爐所冶煉的鋼液成份合格，初始硫含量為0.010％左右，溫度控制在1600～1620℃，鋼液面上覆蓋有鋼液質(zhì)量的0.6～1.0％的常規(guī)精煉渣(代表性成份按質(zhì)量百分比為CaO∶MgO∶Al2O3∶SiO2∶CaF2＝60∶10∶15∶8∶7)，精煉開始時，向鋼桶內(nèi)喂入(10～15％)BaO，(70～80％)CaO，(8～15％)CaF2。鋼液在精煉爐內(nèi)精煉過程中，喂絲脫硫劑量為6～10Kg/噸鋼，喂絲速度控制在0.15～0.30Kg/(噸鋼、分鐘)，精煉時間15～35分鐘，可將鋼液的硫從0.010％降低到0.001％以下。喂絲可以一次全部喂入，喂入后，要有3～5分鐘的反應(yīng)均勻時間。也可以分成多次喂入(一般不超過3次為宜)，每次喂絲間隙可控制1分鐘的反應(yīng)均勻時間。
權(quán)利要求
1.一種鋼桶精煉爐超低硫鋼的生產(chǎn)方法，包芯線喂絲，其特征在于用于喂絲的包芯線的脫硫粉劑的成份，按質(zhì)量百分比計算，(5～40％)BaO，(50～80％)CaO，(8～15％)CaF2。粉劑粒度為0.053～0.246mm，精煉過程鋼液溫度控制在1580～1650℃。喂絲脫硫劑量為6～10Kg/噸鋼，喂絲速度控制在0.15～0.30Kg/(噸鋼、分鐘)，鋼桶底部采用底吹氣攪拌，精煉時間15～35分鐘，可將鋼液的硫從0.010％降低到0.001％。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超低硫鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于脫硫粉劑成份按質(zhì)量百分比為(10～15％)BaO，(70～80％)CaO，(8～15％)CaF2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1、2所述的超低硫鋼的生產(chǎn)方法，其特征在于用噴吹方法噴吹脫硫粉劑至鋼液內(nèi)，噴吹量為3～10Kg/噸鋼，喂絲速度控制在0.15～0.30Kg/(噸鋼、分鐘)，鋼桶底部采用底吹氣攪拌，精煉時間10～20分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種新的鋼桶精煉爐超低硫鋼生產(chǎn)方法,其原理是將噴吹用的高效非金屬脫硫粉劑制成包芯線利用喂線機(jī)喂入鋼中,同時借助鋼桶底部吹入的惰性氣體攪拌鋼液,使喂入的粉劑很快與鋼中的硫反應(yīng),從而達(dá)到快速脫硫的效果。包芯線的脫硫粉劑的成份,按質(zhì)量百分比計算,(5～40%)BaO,(50～80%)CaO,(8～15%)CaF
文檔編號C21C7/064GK1338524SQ01120109
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)