專利名稱：：用于爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的復合球體及其制法的制作方法
技術領域：
：本發(fā)明涉及一種微合金鋼、高碳鋼以及特殊鋼生產超低磷鋼中磷的控制方法，特別是一種用于爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的復合球體及其制法，本發(fā)明屬于冶金
技術領域：
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背景技術：
：眾所周知，磷在鋼中通常作為有害元素來加以控制。因為磷在鋼中的偏析比較嚴重，使鋼韌性變壞，產生"冷脆"現(xiàn)象，尤其在低溫條件下，更容易發(fā)生"冷脆"，磷的偏析還會造成鋼的各向異性，降低焊接性能、引起不銹鋼的腐蝕疲勞。隨著科學技術的迅猛發(fā)展，高級優(yōu)質鋼對鋼材的冶金質量要求不斷提高，尤其對鋼中的磷含量不斷提出更高要求。一些低溫用鋼、海洋用鋼、抗氫裂紋鋼和部分厚鋼板要求鋼中磷含量小于0.01%甚至0.005%;為了防止奧氏體不銹鋼產生應力腐蝕裂紋，要求鋼中磷小于0.005%。為此，目前鋼廠大多采用"雙渣法"即在轉爐冶煉中采用兩次造渣或"雙聯(lián)法"即采取一座轉爐將鐵水冶煉一半時間后倒入到另一座轉爐中繼續(xù)進行冶煉的方法，這兩種方法的不足在于工藝復雜，冶煉時間長，轉爐生產率不能得到充分發(fā)揮；還有一種方式是對鐵水預先進行"三脫"即脫硅、脫硫、脫磷，如日本的鋼鐵企業(yè)，其不足是需用設備多，投資大、工序復雜、熱損大、且由于"三脫"后的鐵水溫度低，使轉爐冶煉時加入的廢鋼量大大減少。因此，為了生產這些低磷、超低磷鋼，常規(guī)的轉爐冶煉已不能滿足這些鋼種對磷的要求，所以亟待研究輔助以爐外精煉來脫磷的方法，從而實現(xiàn)生產超低磷鋼。
發(fā)明內容本發(fā)明是針對上述現(xiàn)有技術中存在的問題提出的，其目的是提供一種能穩(wěn)定控制鋼液中磷含量在0.0030%以下，效果明顯、穩(wěn)定，確保和提高精煉鋼的質量，降低冶煉成本的用于爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的復合球體及其制法。為了解決上述技術問題，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的用于爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的復合球體，它是由球芯和外殼構成，所述的球芯主要由脫磷熔劑、碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物組成，所述的外殼主要是氧化f!或氧化鎂的一種或兩種的混合物。、所述的球芯由下述原料按重量百分比制備而成脫磷熔劑1%70%碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物1%60%氟化轉040%粘結劑020%所述的球芯由下述原料按重量百分比制備而成脫磷熔劑1050%碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物1045%氟化鈣530%粘結劑515%所述的外殼還包括020%的粘結劑。所述的脫磷熔劑由如下原料按重量百分比經制備而成CaO2080%，F(xiàn)eO1050%，CaF2040%。所述的粘結劑為粘土、普通水泥、膨潤土、水玻璃中任意一種或兩種以上的混合物。制備所述復合球體的方法，包括以下步驟(1)、制備球芯-a、混料按配方配比取球芯原料進行破碎碾壓、研磨，其粒徑為lnm3.5mm,將上述的原料與粘結劑放入混料器中進行充分攪拌混合，混料時間為1h3h備用；b、烘干將混合備用的原料在烘干機中進行烘干處理，烘干溫度為80'C15(TC，時間為2h8h;c、制球芯將烘干處理的原料通過制球設備制球芯，并使球芯的直徑為120mm。(2)、制備復合球體d、外殼混料按配比將外殼所需的原料在混辨器中進行充分混合，氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml，混料時間為1h3h備用；e、復合制球將上述已制好的球芯與備用的外殼原料在制球設備上進行復合制球，其中制好的復合球體尺寸為560mm;f、整體烘干將制好的復合球體在烘干機中進行烘干處理，烘干溫度為6(TC20(TC，時間為10h24h，成品包裝。本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果如下本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，由于配方科學合理，并經應用證明，本發(fā)明的復合球體具有脫磷效率高、穩(wěn)定、時間短，可實現(xiàn)鋼水快速精煉脫磷至磷含量低于0.0030%，彌補了常規(guī)轉爐冶煉難以達到鋼中磷含量小于0.01%的不足，可以滿足不同鋼水對磷含量的要求，大大提高了精煉鋼的質量降低冶煉成本。具體實施例方式下面結合具體實施例對本發(fā)明進行進一步詳細說明，但本發(fā)明的保護范圍不受具體的實施例所限制，以權利要求書為準。另外，以不違背本發(fā)明技術方案的前提下，對本發(fā)明所作的本領域普通技術人員容易實現(xiàn)的任何改動或改變都將落入本發(fā)明的權利要求范圍之內。實施例1所述復合球體的外殼按含15%的粘土與氧化鈣混合制備；球芯按配方配比先取CaO50kg、FeO30kg、CaF2kg放入混料器中進行均勻混料、破碎碾壓及氣流微粉磨研磨制備脫磷熔劑；再按配方配比分別取其粒徑為1nm3.5mm的脫磷熔劑粉35kg、氟化鈣粉30kg、碳酸鈣粉20kg、粘土15kg,將上述原料放入混料器中進行充分攪拌混合，混料時間為lh3h，混合后的原料在烘干設備中進行烘干處理，烘干溫度為80~110°C，時間為26h。上述烘干處理后的原料采用滾動方法在圓盤造球機上制球芯，圓盤造球機的轉速為4001600r/min，球芯大小的控制通過篩分進行確定，得到其直徑為120mm。按上述配比取外殼所需的原料在混料器中進行充分混合，氧化鈣的活度》200ml，混料時間為13h。將已制好的球芯與外殼原料通過滾動方法在圓盤造粒機上進行復合制球，通過篩分對球體大小進行控制確定，制好的復合球體尺寸為560mm，最后將其在6012(TC烘干，烘干時間1024h，冷卻至室溫將其包裝1030kg/袋，并在20天內使用。實施例2所述復合球體的外殼按含10%的粘土與氧化鈣和氧化鎂的混合物混合制備；球芯按配方配比先取CaO20kg、FeO50kg、CaF230kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例1;再按配方配比分別取其粒徑為1nm3.5mm的制備好的脫磷熔劑lkg、碳酸鎂60kg、氟化鈣29kg、膨潤土10kg，將上述原料放入混料器中進行充分攪拌混合，混料時間為lh3h，混合后的原料在烘干設備中進行烘干處理，烘干溫度為卯12(TC，時間為25h。上述烘干處理后的原料采用滾動方法在圓盤造球機上制球芯，圓盤造球機的轉速為4001600r/min，球芯大小的控制通過篩分進行確定，得到其直徑為120mm。按上述配比取外殼所需的原料在混料器中進行充分混合，氧化鈣、氧化鎂的活度^200ml，混料時間為l3h。將已制好的球芯與外殼原料通過滾動方法在圓盤造粒機上進行復合制球，通過篩分對球體大小進行控制確定，制好的復合球體尺寸為560mm，最后將其在8020(TC烘干，烘干時間1012h,冷卻至室溫將其包裝1030kg/袋，并在20天內使用。實施例3所述的復合球體的外殼為氧化鈣與氧化鎂的混合物(粘結劑為零)；球芯按配方配比先取CaO80kg、FeO10kg、CaF210kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例1;再按配方配比分別取其粒徑為1nm3.5mm的制備好的脫磷熔劑50kg、碳酸鈣與碳酸鎂的混合物35kg(兩者的配比不嚴格要求)、氟化鈣10kg、粘土5kg，將上述原料放入混料器中進行充分攪拌混合，混料時間為lh3h，混合后的原料在烘干設備中進行烘干處理，烘干溫度為100~150'C，時間為25h。上述烘干處理后的原料采用滾動方法在圓盤造球機上制球芯，圓盤造球機的轉速為4001600r/min，球芯大小的控制通過篩分進行確定，得到其直徑為120mm。按上述配比取外殼所需的原料在混料器中進行充分混合，氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml，混料時間為13h。將已制好的球芯與外殼原料通過滾動方法在圓盤造粒機上進行復合制球，通過篩分對球體大小進行控制確定，制好的復合球體尺寸為560mm,最后將其在9015(TC烘干，烘干時間1018h,冷卻至室溫將其包裝1030kg/袋，并在20天內使用。實施例4所述的復合球體的外殼按含15%的粘土與氧化鎂混合制備；球芯按配方配比先取CaO60kg、FeO20kg、CaF220kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例1;再按配方配比分別取其粒徑為1nm3.5mm的制備好的脫磷熔劑70kg、碳酸鈣10kg、粘土10kg、水玻璃10kg，將上述原料放入混料器中進行充分攪拌混合，混料時間為lh3h，混合后的原料在烘干設備中進行烘干處理，烘干溫度為S014(TC，時間為27h。上述烘干處理后的原料采用滾動方法在圓盤造球機上制球芯，圓盤造球機的轉速為4001600r/min，球芯大小的控制通過篩分進行確定，得到其直徑為120mm。按上述配比取外殼所需的原料在混料器中進行充分混合，氧化鎂的活度》200ml，混料時間為13h。將已制好的球芯與外殼原料通過滾動方法在圓盤造粒機上進行復合制球，通過篩分對球體大小進行控制確定，制好的復合球體尺寸為560mm，最后將其在7018(TC烘干，烘干時間1015h，冷卻至室溫將其包裝1030kg/袋，并在20天內使用。實施例5所述的復合球體的外殼按含10%的粘土和普通水泥和膨潤土和水玻璃混合物與氧化鎂混合物混合制備；球芯按配方配比先取CaO35kg、FeO45kg、CaF220kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例l;再按配方配比分別取其粒徑為1nm3.5mm的制備好的脫磷熔劑15kg、氟化鈣40kg、碳酸鈣45kg，將上述原料放入混料器中進行充分攪拌混合，混料時間為lh3h，混合后的原料在烘干設備中進行烘干處理，烘干溫度為90~130°C，時間為28h。上述烘干處理后的原料采用滾動方法在圓盤造球機上制球芯，圓盤造球機的轉速為4001600r/min，球芯大小的控制通過篩分進行確定，得到其直徑為120mm。按上述配比取外殼所需的原料在混料器中進行充分混合，氧化鎂的活度》200ml，混料時間為13h。將已制好的球芯與外殼原料通過滾動方法在圓盤造粒機上進行復合制球，通過篩分對球體大小進行控制確定，制好的復合球體尺寸為560mm,最后將其在10020(TC烘干，烘干時間1015h，冷卻至室溫將其包裝1030kg/袋，并在20天內使用。實施例6所述的復合球體的外殼按含20%的粘土與氧化鎂混合制備；球芯按配方配比先取CaO50kg、FeO40kg、CaF210kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例1;再按配方配比分別取其粒徑為1nm3.5mm的制備好的脫磷熔劑10kg、氟化鈣30kg、碳酸鎂50kg、粘土6kg、水玻璃4kg，將上述原料放入混料器中進行充分攪拌混合，混料時間為lh3h，混合后的原料在烘干設備中進行烘干處理，烘干溫度為95120°C，時間為28h。上述烘干處理后的原料采用滾動方法在圓盤造球機上制球芯，圓盤造球機的轉速為4001600r/min，球芯大小的控制通過篩分進行確定，得到其直徑為120mm。按上述配比取外殼所需的原料在混料器中進行充分混合，氧化鎂的活度》200ml，混料時間為13h。將己制好的球芯與外殼原料通過滾動方法在圓盤造粒機上進行復合制球，通過篩分對球體大小進行控制確定，制好的復合球體尺寸為560mm，最后將其在90160°。烘干，烘干時間1022h，冷卻至室溫將其包裝1030kg/袋，并在20天內使用。實施例7所述的復合球體的外殼為氧化鈣(粘結劑為零)；球芯按配方配比先取CaO70kg、FeO30kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例1;再按配方配比分別取其粒徑為1nm3.5mm的制備好的脫磷熔劑60kg、氟化鈣5kg、碳酸鎂30kg、普通水泥4kg、水玻璃lkg，將上述原料放入混料器中進行充分攪拌混合，混料時間為lh3h，混合后的原料在烘干設備中進行烘干處理，烘干溫度為100~140°C，時間為24h。上述烘干處理后的原料采用滾動方法在圓盤造球機上制球芯，圓盤造球機的轉速為4001600r/min，球芯大小的控制通過篩分進行確定，得到其直徑為120mm。按上述配比取外殼所需的原料在混料器中進行充分混合，氧化鈣的活度》200ml，混料時間為13h。將已制好的球芯與外殼原料通過滾動方法在圓盤造粒機上進行復合制球，通過篩分對球體大小進行控制確定，制好的復合球體尺寸為560mm，最后將其在7015(TC烘干，烘干時間1024h，冷卻至室溫將其包裝1030kg/袋，并在20天內使用。應用實施例轉爐出鋼溫度在1550°C1660°C,出鋼時磷控制在0.02%以下；出鋼采用擋渣塞擋渣處理、未脫氧；出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，其加入量為5~20kg/t，分為兩次進行加入，在出鋼一半時加入1/3的所述脫磷熔劑,出鋼將要結束時加入余下的2/3脫磷熔劑，對鋼水進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50300Nl/min，吹氬時間為0.110min;調節(jié)RH下降管與下料管的位置，使之處于下料管的異側；將鋼包運至RH工位，抽真空，從RH高位料倉投入復合球體，復合球體的直徑為1060mm，循環(huán)0.115min，復合球體的投入時，RH真空室真空度應在66.7~500Pa,復合球體的加入量為0.53.5kg/t，單次加入量在50130kg，兩次加入間隔在05min;破真空，搬出。采用真空吸渣機在扒渣站進行扒渣，然后加鋼包覆蓋劑，覆蓋劑的加入量控制在0.1~1.5kg/t;在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在1580162(TC;脫氧、合金化精煉處理;連鑄采用全程保護澆注，在連鑄澆注時，為了防止鋼包渣進入到中包產生回磷，大包中的鋼水要預留12噸。采用本發(fā)明用于爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的應用方法進行了冶煉試驗，根據出鋼終點磷含量的不同，脫磷量不同，脫磷率在60%以上；鋼液中磷含量在0.0030%以下，結果見表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>權利要求1、用于爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的復合球體，其特征在于它是由球芯和外殼構成，所述的球芯主要由脫磷熔劑、碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物組成，所述的外殼主要由氧化鈣或氧化鎂的一種或兩種的混合物構成。1、用于爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的復合球體，其特征在于它是由球芯和外殼構成，所述的球芯主要由脫磷熔劑、碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物組成，所述的外殼主要由氧化鈣或氧化鎂的一種或兩種的混合物構成。2、根據權利要求1所述的復合球體，其特征在于所述的球芯由下述原料按重量百分比制備而成脫磷熔劑碳酸轉、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物氟化鈣粘結劑3、根據權利要求1所述的復合球體，其特征在于所述的球芯由下述原料按重量百分比制備而成脫磷熔劑碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物氟化鈣粘結劑4、根據權利要求1所述的復合球體，其特征在于所述的外殼還包括020%的粘結劑。5、根據權利要求l、2或3所述的復合球體，其特征在于所述的脫磷熔劑由如下原料按重量百分比經制備而成CaO2080%，F(xiàn)eO1050%，CaF2040%。6、根據權利要求2、3或4所述的復合球體，其特征在于所述的粘結劑為粘土、普通水泥、膨潤土、水玻璃中任意一種或兩種以上的混合物。7、制備權利要求1所述復合球體的工藝方法，其特征在于包括以下步驟10%50%100/045%5%30%5%15%。(1)、制備球芯a、混料按配方配比取芯部的原料進行破碎碾壓、研磨，其粒徑為lnm3.5mm，將上述的粉料與粘結劑放入混料器中進行充分攪拌混合，混料時間為1h3h備用；b、烘干將混合備用的原料在烘干機中進行烘干處理，烘干溫度為80'C~150°C，時間為2h8h;c、制球芯將烘干處理的原料通過制球設備制球芯，并使球芯的直徑為l20mm;(2)、制備復合球體d、外殼混料按配比將外殼所需的原料在混料器中進行充分混合，氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml，混料時間為lh3h備用。e、復合制球將上述已制好的球芯與備用的外殼原料在制球設備上進行復合制球，其中制好的復合球體尺寸為560mm;f、整體烘干將制好的復合球體在烘干機中進行烘干處理，烘干溫度為60°C200°C，時間為10h24h即為成品。全文摘要本發(fā)明涉及一種微合金鋼以及特殊鋼生產超低磷鋼中磷的控制方法，特別是一種用于爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的復合球體及其制法。其所述的復合球體由球芯和外殼構成，所述的球芯主要由脫磷熔劑、碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物組成，所述的外殼主要由氧化鈣或氧化鎂的一種或兩種的混合物構成；經混料、烘干、在制球設備上進行復合制球的方法制備而成。本發(fā)明具有配方科學工藝簡單合理，并經應用證明可實現(xiàn)鋼水快速精煉脫磷至磷含量低于0.0030％，且效率高、穩(wěn)定、時間短。彌補了常規(guī)轉爐冶煉難以達到鋼中磷含量小于0.01％的不足，可滿足不同鋼水對磷含量的要求，大大提高了精煉鋼的質量降低冶煉成本。文檔編號C21C7/064GK101319263SQ20081001236公開日2008年12月10日申請日期2008年7月17日優(yōu)先權日2008年7月17日發(fā)明者任子平,劉萬山,唐復平,群孫,孟勁松,軍張,張曉軍,鎮(zhèn)李,李德剛,紅栗,王仁貴,王文仲,王曉峰,陳本文申請人:鞍鋼股份有限公司