專利名稱：鋼桶精煉爐深脫硫渣的制作方法
技術領域：
本發明屬于金屬的生產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備。由于其表現出良好的調溫及其鋼水精煉(脫氧、脫硫、去除夾雜物等)功能，現已得到的了廣泛的應用。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重要的作用。傳統的精煉渣系成份以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(質量百分數)，通過該渣系的應用，使得鋼中所能達到的平均硫含量從0.00062％降低到0.0004％。另外一篇相關的報道同樣報道了NKK生產深脫硫鋼的情況[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(質量百分數)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。
本發明技術內容，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(質量百分數)。在鋼桶精煉開始，向鋼桶內加入深脫硫渣，精煉10～15分鐘，降低鋼液的硫含量。
本發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(質量百分數)。可以用BaCO3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。
本發明鋼桶精煉過程中，鋼桶溫度為1580～1650℃，向精煉爐內加脫硫渣量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。
本發明與背景技術比較發現，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，擴大了該渣的應用范圍。當有加熱條件時，縮短精煉時間，節省電耗，達到節能和降低成本的要求。
本發明實施方案，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(質量百分數)。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。
本發明實施方案，在具有加熱功能的鋼桶精煉爐內，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(質量百分數)。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.根據權利要求1所述的深脫硫渣，其特征在于爐渣成份中BaO的質量百分數為(10～15)％，CaO的質量百分數為(45～50)％。
3.根據權利要求1、2所述的深脫硫渣，其特征在于用BaCO3代替BaO。
4.根據權利要求1、2所述的深脫硫渣，其特征在于用CaCO3代替渣中的CaO。
5.根據權利要求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 優先權日2001年7月5日
發明者成國光, 陸鋼, 宋波, 王新華, 趙沛, 王玉剛, 王林英 申請人:北京科技大學