專利名稱：超低碳鋼用rh真空處理深脫硫預熔渣及其制備方法
技術領域：
本發明涉及煉鋼真空精煉技術，尤其涉及超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣及其制備方法。
背景技術：
中國專利98101510.7公開了一種含鋁預熔渣及其制備方法及含有該渣的鋼水脫硫劑和凈化劑。該發明將含鋁渣放入冶金熔爐中，加熱使含鋁渣熔清后，加入AlF3、CaF2、CaCl2或AlCl3中的任一種或一種以上，繼續加熱，當熔液溫度超過1450℃時，加入SiO2和MgO調渣劑，根據終渣成分進行調渣；得到的含鋁預熔渣的成分為(重量％)金屬Al 12～15％，Al2O365～75％，SiO22～10％，MgO2～6％，AlF3或CaF2或CaCl2或AlCl3中的任一種或一種以上3～10％。上述的含鋁預熔渣與CaO、CaC2、CaCO3、C等混勻后可制成不同類型的含鋁預熔渣脫硫劑。通過直接使用該含鋁預熔渣或在上述的含鋁預熔渣與Si-Fe、BaO或混合稀土氧化物混合，得到不同類型的含鋁預熔渣渣鋼水凈化劑。該專利的含鋁預熔渣沒有將石灰預熔在內，由于石灰的熔點較高，單純將該專利的預熔渣與石灰混均后使用，在精煉過程中熔化時間較長，不利于快速成渣，降低了脫硫能力，而且該現有專利預熔渣中包含有對RH真空槽耐材侵蝕較大的螢石(CaF2)，同時對含碳量沒有明確說明，不清楚能否使用于超低碳鋼的脫硫精煉。該現有專利的含鋁預熔渣沒有將石灰預熔在內，不具備脫硫功能，如果與石灰等混合使用，又不利于保存，因為通過機械混合含有石灰的渣料會很易吸潮，不易保存，不但會降低脫硫的能力，而且易使鋼水增氫((H))，影響鋼的質量。
發明內容本發明的目的在于提供一種超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣及其制備方法，它不但將石灰直接預熔在精煉渣內，使預熔的精煉渣具備脫硫功能，同時由于預熔后生成了鋁酸鈣，不易吸潮，易于保存。該預熔渣由于熔點低，成渣速度快，脫硫效率較高，對RH槽體耐材鎂鉻磚的侵蝕比較小。
本發明是這樣實現的一種超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣，其成份為(重量百分比％)CaO 48～56，Al2O333～43，MgO 0.2～5.0，SiO22.5～6.0，TiO2≤1.9，C≤0.05，其余為雜質。
超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣的制備方法，其原料為優質的石灰石和高純AL2O3粉(含AL2O3為96％以上)，其配比為石灰石/高純AL2O3粉＝(60％～65％)/(35％～40％)，采用電爐電熔法生產制備。
上述超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣的制備方法，所述電爐為三相電弧爐，采用三根石墨電極的電弧熱量對原料進行熔化，邊熔化邊加料，熔煉結束后先停電，爐體冷卻水繼續冷卻至渣料全部凝固為止，高溫渣料從爐體內取出，并適量噴水，使渣料自動開裂并冷卻后破碎至所需粒度。
本發明經過反復對RH真空精煉過程渣系優化和渣系對RH槽體鎂鉻磚及浸漬管高鋁耐材侵蝕的熱態試驗，并對渣系的物理性能進行了研究。然后通過電熔法進行預熔渣的生產，生產出的超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣，其成份為(重量百分比％)CaO 48～56，Al2O333～43，MgO 0.2～5.0，SiO22.5～6.0，TiO2≤1.9，C≤0.05，其余為雜質。與現有的專利“含鋁預熔渣”相比，本發明不但將石灰直接預熔在渣子內，使渣子直接具備脫硫的功能，同時由于預熔后生成了鋁酸鈣，不易吸潮，易于保存，而且本預熔渣的熔點低(＜1325℃)，成渣速度快，脫硫效率較高，尤其是含碳量很低(＜0.05％)，可使用于超低碳鋼(C＜50ppm)的RH真空處理深脫硫，且對RH槽體耐材鎂鉻磚的侵蝕比較小。
具體實施方式
一種超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣，其成份為(重量百分比％)CaO 48～56，Al2O333～43，MgO 0.2～5.0，SiO22.5～6.0，TiO2≤1.9，C≤0.05，其余為雜質。
超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣的制備方法是原料選用優質的石灰石和高純AL2O3粉(含AL2O3為96％以上)等，主要配比為石灰石/高純AL2O3粉＝(60％～65％)/(35％～40％)。采用這兩種原料確保產品純度，尤其是碳及TiO2等對于超低碳鋼非常有害的物質得到了強有力的控制。而普通預熔渣的原料則為石灰石和高鋁礬土熟料，采用普通豎爐或回轉窯燒制的石灰，含碳量比較高，對碳的控制比較困難，而且高鋁礬土熟料所含雜質較多，難以保證如TiO2等對高附加值超低碳鋼冶煉有害物質的控制。本發明采用電爐電熔法進行生產，生產設備采用三相電弧爐，爐殼用厚鋼板焊接制成，外部采用水冷方式，內壁無爐襯，形成水冷掛渣爐壁。爐底有一層厚度大于200mm的碳磚，上面再鋪一層厚約150mm生料。爐體和爐底采用分體結構。利用三根石墨電極的電弧熱量對原料進行熔化，以達到預熔目的。由于中心區電弧的溫度可以達到四、五千度的高溫，因此熔化石灰石及高純三氧化二鋁粉非常快，生產效率比較高。生產過程中采用邊熔化邊加料的方式進行生產，開始生產時為了便于起弧，可在三根電極周圍加少量電極碎塊或鐵銷，當爐料達到電爐爐膛高度的3/4時，熔煉結束，先停電，但爐體冷卻水繼續保持冷卻至渣料全部凝固為止。從爐體取出，并適量稍許噴水，高溫的爐渣會自動開裂，冷卻后破碎至所須粒度。該方法的特點是電弧溫度高，渣料熔化均勻，成份控制穩定。如有必要，可以適當對電爐進行改造，以實現連續加料、連續熔化及連續出渣的功能，提高預熔渣的生產制備能力。
具體使用方法超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣使用量一般為每噸鋼3.0～3.5kg，并配以噸鋼1.0～1.5kg的優質石灰，可以根據脫硫的要求及爐渣的堿度適當調整這一配比及用量。粒度一般要求為3～10mm，如粒度過大則熔化成渣速度會降低。
在使用時對轉爐出鋼及RH工序的操作要求如下轉爐工序(1)轉爐出鋼溫度在原標準基礎上提高15℃左右，以補償RH真空脫硫所造成的溫降；(2)鋼包渣改質出鋼后立即向鋼包內加入500kg鋁渣(Al＝50％)或等量的鋁屑等渣面脫氧劑。
精煉RH工序(1)RH真空處理先進行脫碳作業，脫碳后用鋁粒進行脫氧，脫氧后進行合金化；(2)合金化結束后加入預熔渣脫硫劑及優質石灰，分三批加入，每批間隔1分鐘，加料時保持高真空度狀態，如能連續加料則更好。在純脫氣處理的過程中進行循環脫硫；(3)考慮RH真空處理預熔渣脫硫導致鋼水鋁的損耗，根據現有的經驗，鋼水中鋁的損耗在0.01～0.015％左右，因此配成份鋁時應補足此部分鋁損。
(4)RH真空處理純脫氣時間需適當延長3～5分鐘，讓預熔渣與鋼水增加充分反應的時間，以更加進一步地提高脫硫效率。
實施例超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣經實際使用后，其脫硫效果參見表1。
表1試驗結果數據匯總
試驗所用預熔渣的主要成份(重量百分比％)(其余為雜質)參見表2，表2試驗所用預熔渣的主要成份
根據表1所示的試驗結果，在RH真空處理前的平均原始硫含量僅為40.8ppm的低硫條件下，通過使用本發明的RH真空處理深脫硫預熔渣，將平均硫脫到29ppm左右，平均脫硫率達到28.7％，最低硫脫至22ppm。以上使用結果為RH處理超低碳鋼、在轉爐出鋼鋼水留氧500～700ppm用于RH深脫碳、在脫碳后鋼水及頂渣的脫硫熱力學條件較差的情況下，在RH鋼水原始硫含量較低(＜50ppm)的前提下，使用本發明的預熔型深脫硫劑能夠獲得了較高的脫硫率，而且在使用該預熔型深脫硫劑處理超低碳鋼時，對RH槽體耐材鎂鉻磚的侵蝕比較小，而對RH浸漬管高鋁澆注料的侵蝕雖比對槽體鎂鉻磚稍大，但比使用其它非預熔型脫硫劑對RH浸漬管的侵蝕程度要小得多。本發明的預熔型脫硫劑的含碳量很低(＜0.05％)，能夠有效控制超低碳鋼鋼水中碳的增加，對于超低碳鋼的脫硫，具有很高的實用性。而且使用這種超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣對超低碳鋼進行深脫硫，能有效地控制鋼中的夾雜物，經過對RH預熔型深脫硫劑脫硫后的鋼水取樣分析，發現鋼種的夾雜物主要是不同形態和尺寸級別的Al2O3夾雜物，其尺寸95％以上小于5μm。
權利要求
1.一種超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣，其特征是預熔渣的成份為(重量百分比％)CaO 48～56，Al2O333～43，MgO 0.2～5.0，SiO22.5～6.0，TiO2≤1.9，C≤0.05，其余為雜質。
2.一種權利要求1所述的超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣的制備方法，其特征是原料為優質的石灰石和高純AL2O3粉(含AL2O3為96％以上)，其配比為石灰石/高純AL2O3粉＝(60％～65％)/(35％～40％)，采用電爐電熔法生產制備。
3.根據權利要求2所述的超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣的制備方法，其特征是電爐為三相電弧爐，采用三根石墨電極的電弧熱量對原料進行熔化，邊熔化邊加料，熔煉結束后先停電，爐體冷卻水繼續冷卻至渣料全部凝固為止，高溫渣料從爐體內取出，并適量稍許噴水，使渣料自動開裂并冷卻后破碎至所需粒度。
全文摘要
本發明涉及煉鋼真空精煉技術，尤其涉及超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣及其制備方法。一種超低碳鋼用RH真空處理深脫硫預熔渣，其特征是預熔渣的成份為(重量百分比％)CaO 48～56，Al
文檔編號C21C7/076GK1804055SQ200510023269
公開日2006年7月19日 申請日期2005年1月12日 優先權日2005年1月12日
發明者羅建江, 閻文龍, 邢峰 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司