用于爐外精煉脫硫的工藝方法

專利名稱：用于爐外精煉脫硫的工藝方法
技術領域：
本發明涉及一種用于各種微合金鋼以及特殊鋼的爐外精煉工藝，特別是一 種用于爐外精煉脫硫的工藝方法，它是各種微合金鋼或特殊鋼精煉過程脫硫首 選的工藝方法。
背景技術：
一般來說，除個別鋼種如易切削鋼外，硫是鋼中的有害元素，在鋼中形成 硫化物夾雜，降低鋼的延展性和韌性，特別是沖擊韌性。當硫以硫化鐵的形式 存在時，會引起熱脆，同時，含硫高的鋼抗腐蝕能力大幅度降低，對鋼的焊接
性能也不利。奧氏體不銹鋼經點腐蝕可出現硫化物應力腐蝕裂紋(sscc),其點
腐蝕源就在硫化錳夾雜等非金屬夾雜物處；氫誘導裂紋(HIC)是對石油管線危害
最大的缺陷，硫化錳系的夾雜物與鋼之間就會產生間隙，使之成為氫誘導裂紋 的敏感源，因此，提高鋼的純凈度，降低硫含量對提高鋼材性能和減少缺陷至 關重要。
目前有很多脫硫工藝方法，向鋼液中噴吹石灰脫硫劑是一種較為常見的脫
硫方法。通常采用石灰作為脫硫劑進行脫硫的處理時，2CaO+2S=2CaS+02， 反應產生的氧與鋼液內的硅結合，產生二氧化硅(Si02)。隨著吹入石灰，該二 氧化硅形成了硅酸二鈣，而硅酸二鈣形成固體層包裹在石灰粉料表面。結果不 利于石灰粉粒的脫硫效果。因此提高石灰粉粒的有效利用率成為提高脫硫效率 的關鍵。

發明內容
本發明是針對上述現有技術中存在的問題提供一種工藝簡單、利于操作、
脫硫能力強、效果明顯、穩定、確保和提高精煉鋼的質量，實現鋼水精煉脫硫
至硫含量低于0.0010%，且降低冶煉成本的用于爐外精煉脫硫的工藝方法。
為了解決上述技術問題，本發明是這樣實現的用于爐外精煉脫硫的工藝
方法，包括如下步驟a、脫氧鋼水先進行脫氧處理，達到a[o-0.0003%; b、 喂入包芯線鋼水在LF、 RH、 VD或CAS-OB工位精煉，采用喂線工藝在上述 工位將包芯線喂入到鋼液中；c、連鑄連鑄采用全程保護澆注。
所述的喂入包芯線，在LF精煉脫氧合金化后喂入，喂線過程停止吹氬攪拌, 喂線速度在180 350m/min,喂入量在50 800m/t，喂線后靜止0.1 10min, 然后吹氬輕處理，氬氣的流量為50 280Nl/min，弱吹氬時間為0.1 5min。
所述的喂入包芯線，在CAS-OB精煉脫氧合金化后喂入，喂線速度在200 340m/min，喂入量在50 800m/t，喂線后底吹氬氣攪拌，氬氣攪拌強度為0 0.004mV(min t)，吹氬時間在0.1 6min。
所述的喂入包芯線，在RH精煉脫氧合金化后喂入，喂線位置在RH下降管 一側，喂線速度在180 350m/min，喂入量在50 800m/t。喂線后RH循環時間 為3 10min。
所述的喂入包芯線，在VD精煉開始前喂入，喂線速度在200 350m/min， 喂入量在50 800m/t， VD保壓67Pa至少15分鐘，或預抽和保壓時間至少25 分鐘；VD真空處理期間，氬氣壓力至少0.1MPa，氬氣流量80~100Nl/min。
所述的喂入包芯線還包括直接將其喂入中間包，喂線的位置為長水口下方， 喂線速度在200 350m/min,喂入量在50 800m/t。
所述的喂入包芯線還包括直接將其喂入結晶器中，喂線速度在200 350m/min，喂入量在50 800m/t。
所述的包芯線的線芯是由如下原料按重量百分比經制備而成
低熔點預熔渣包芯線1 70%，碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物 1 60%，氧化韓、氧化鎂或氧化l 與氧化鎂的混合物0 98%，氟化韓0 40%，
粘結劑0 20%。
所述的包芯線的線芯是由如下原料按重量百分比經制備而成 低熔點預熔渣粉劑10 35%,碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物
10 45%,氧化鈣、氧化鎂或氧化鈣與氧化鎂的混合物30 70%，氟化f5 5 30
%，粘結劑5 15%。
所述的包芯線是以2 5 mm厚的低碳鋼帶為外皮。 所述的低熔點預熔渣粉劑由如下原料按重量百分比經制備而成 CaO10% 70%， A1203 15% 50%, SiO20 10%, MgO0 10%， CaF2 0
30%，其熔點在ilOO。C 1550。C。
所述原料的粒度在lnm 3.5mm，其中氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml。 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。
本發明的工藝方法與現有技術相比，由于本發明加入了細小CaO粉料可在 較短的時間充分發生反應從而避免在CaO表面形成硅酸二鈣，提高了活性CaO 粉料的利用率。同時加入的CaC03粉料自發的釋放出二氧化碳(C02)，并在鋼液 內引起預熔渣滴的充分擴散和強環流，而強環流是使鋼液成分均勻必不可少的 條件。因此，本發明所加入的包芯線，其配制科學合理，并經應用證明，本發 明的脫硫能力強，脫硫率為60%~90%，可實現鋼水精煉脫硫至硫含量低于0.0010 %。大大提高鋼水的純凈度降低冶煉成本。
具體實施例方式
下面結合具體實施例對本發明進行進一步詳細說明，但本發明的保護范圍 不受具體的實施例所限制，以權利要求書為準。另外，以不違背本發明技術方 案的前提下，對本發明所作的本領域普通技術人員容易實現的任何改動或改變 都將落入本發明的權利要求范圍之內。
實施例1
將轉爐出鋼運到LF工位精煉，測溫取樣，脫氧合金化，采用加鋁方式進行 脫氧處理，'達到01
《0.0003%，脫氧結束后，喂入包芯線；喂線過程停止吹氬 攪拌，喂線速度在180 350m/min，喂入量在50 800m/t，喂線后靜止0.1 10min,然后吹氬輕處理，氬氣的流量為50 280Nl/min，弱吹氬時間為0.1 5min 搬出，上機澆注，連鑄采用全程保護澆注。
包芯線的配制，首先低熔點預熔渣按配方配比取CaO40kg、 Al20335kg、 Si02 10kg、 MgO10kg、 CaF2 5kg放入混料器中進行均勻混料，然后在鎂砂坩 堝中熔化、冷卻，然后破碎碾壓及氣流微粉磨研磨制備成為lnm 3.5mm的粉 料，其熔點在1100 155(TC備用；再按配方配比分別取其粒徑為1 nm 3.5mm 的低熔點預熔渣粉35 kg、氟化鈣粉5kg、氧化鈣粉55kg、碳酸鈣粉5kg入立 式混料器中進行均勻混料1 8h,其中所述氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml;制 備好的粉料入80 20(TC烘干設備進行烘干10 22h即為粉齊U。以厚度為2mm 5 mm的普通低碳鋼帶作為包芯線的外皮，線芯為經過烘干的上述粉劑在制線機 上，采用單層鋼帶搭接式制包芯線，包芯線速度為8 30m/min，包芯線粉劑含 量在100 240g/m，包裝成1000 2000m/巻，利于使用中控制加入量與加入速 度，包芯線的截面為圓形，包裝要確保密封良好，防止潮濕，并在20天內使用。 實施例2
將轉爐出鋼運到RH工位精煉，測溫取樣，脫氧合金化，采用加鋁方式進行 脫氧處理，達到a [0《0.0003%，脫氧結束后喂入包芯線，喂線位置在RH下降 管一側，喂線速度在180 350m/min，喂入量在50 800m/t，喂線后RH循環時 間為3 10min，循環結束后破真空，立即搬出，直接上機澆注，連鑄采用全程 保護澆注。
包芯線的配制，首先按按配方配比取CaOlO kg、 Al2O350 kg、 Si025 kg、 Mg0 5kg、 CaF230kg制備低熔點預熔渣，其方法同實施例1;再按配方配比分
別取其粒徑為1 nm 3.5mm的制備好的低熔點預熔渣1 kg、氧化鎂98 kg、碳酸 鎂lkg入立式混料器中進行均勻混料1 8h，其中所述氧化鈣、氧化鎂的活度》 200ml;制備好的粉料入100 150'C烘干設備進行烘干10h 22h即為粉劑，以 厚度為2mm的低碳鋼帶作為包芯線的外皮，線芯為經過烘干的上述粉劑在制線 機上，采用單層鋼帶搭接式制包芯線，其它同實施例l。 實施例3
將轉爐出鋼運到CAS-OB工位精煉，測溫取樣，脫氧合金化，采用加鋁方 式進行脫氧處理，達到0
《0.0003%，脫氧結束后喂入包芯線，喂線速度在 200 340m/min，喂入量在50 800m/t，喂線后底吹氬氣攪拌，氬氣攪拌強度為 0 0.004m3/(min t),吹氬時間在0.1 6min，搬出，直接上機澆注，并且連鑄 采用全程保護澆注。
包芯線的配制，首先按配方配比取CaO70kg、 Al20315kg、 Si023 kg、 MgO 2kg、 CaF210 kg制備低熔點預熔渣，其方法同實施例l;再按配方配比分別取 其粒徑為1 nm 3.5mm的制備好的低熔點預熔渣45 kg、碳酸鈣與碳酸鎂的混合 物30kg (兩者的配比不嚴格要求)、氧化鈣與氧化鎂的混合物10kg (兩者的配 比不嚴格要求)、膨潤土15 kg入立式混料器中進行均勻混料1 8h,其中所述 氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml;制備好的粉料入70 18(TC烘干設備進行烘干 10h 20h即為粉劑，以厚度為2.5mm的低碳鋼帶作為包芯線的外皮，線芯為經 過烘干的上述粉劑在制線機上，采用單層鋼帶搭接式制包芯線，其它同實施例1。 實施例4
將轉爐出鋼運到CAS-OB工位精煉，測溫取樣，脫氧合金化，采用加鋁方 式進行脫氧處理，達到a
《0.0003%，搬出，上機澆注，連鑄采用全程保護澆 注，直接將包芯線喂入結晶器中，喂線速度在200 350m/min，喂入量在50 800m/t。
包芯線的配制，首先按配方配比取CaO50kg、 Al2O340kg、 Si025 kg、 MgO 5 kg制備低熔點預熔渣，其方法同實施例1;再按配方配比分別取其粒徑為1 nm 3.5mm的制備好的低熔點預熔渣60 kg、氟化鈣10kg、碳酸鈣1 kg、氧化鎂 25kg、粘土4kg入立式混料器中進行均勻混料l 8h，其中所述氧化鈣、氧化 鎂的活度》200ml;制備好的粉料入90 160'C烘干設備進行烘干10 h 15 h即為 粉劑，以厚度為5mm的低碳鋼帶作為包芯線的外皮，線芯為經過烘干的上述粉 劑在制線機上，采用單層鋼帶搭接式制包芯線，橫截面為方形，其它同實施例1。 實施例5
將轉爐出鋼運到LF工位精煉，測溫取樣，脫氧合金化，采用加鋁方式進行 脫氧處理，達到a
《0.0003%。搬出，將鋼包運到VD工位，在VD精煉開始 前喂入包芯線，喂線速度在200 350m/min，喂入量在50 800m/t， VD保壓67Pa 至少15分鐘，或預抽和保壓時間至少25分鐘；VD真空處理期間，氬氣壓力 至少0.1MPa，氬氣流量80~100Nl/min，連鑄采用全程保護澆注。
包芯線的配制，首先按配方配比取Ca055kg、 Al20325kg、 CaF220kg制備 低熔點預熔渣，其方法同實施例l;再按配方配比分別取其粒徑為1 nm 3.5mm 的制備好的低熔點預熔渣3 kg、氟化鈣2 kg、碳酸鈣10 kg、氧化鎂85 kg入立 式混料器中進行均勻混料1 8h，其中所述氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml;制 備好的粉料入80 18(TC烘干設備進行烘干10 h 16 h即為粉劑，以厚度為4mm 的低碳鋼帶作為包芯線的外皮，線芯為經過烘干的上述粉劑在制線機上，采用 單層鋼帶搭接式制包芯線，其它同實施例l。 實施例6
將轉爐出鋼運到LF工位精煉，測溫取樣，脫氧合金化，采用加鋁方式進行
脫氧處理，達到a [o]《0.0003%，搬出，上機澆注，連鑄釆用全程保護澆注。在 澆注過程中直接將包芯線喂入中間包，噴粉的位置為長水口下方，喂線速度在 200 340m/min，喂入量在50 800rnA。
包芯線的配制，首先按配方配比取Ca035 kg、 Al20345 kg、 Mg05 kg、 CaF215 kg制備低熔點預熔渣，其方法同實施例1;再按配方配比分別取其粒徑為1 nm 3.5mm的制備好的低熔點預熔渣12 kg、氟化鈣18kg、碳酸鎂45kg、氧化 鈣15kg、粘土6kg、水玻璃4kg入立式混料器中進行均勻混料l 8h，其中所 述氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml;制備好的粉料入90 17(TC烘干設備進行烘干 10h 20h即為粉劑，以厚度為3mm的低碳鋼帶作為包芯線的外皮，線芯為經 過烘干的上述粉劑在制線機上，釆用單層鋼帶搭接式制包芯線，橫截面為方形， 其它同實施例l。
下面為本發明的包芯線在各種微合金鋼及特殊鋼的爐外精煉過程中去除細
小夾雜物中的應用。 應用實施例
鋼包運到CAS-OB工位后，測溫取樣，脫氧合金化，采用加鋁方式進行脫 氧處理，達到a
≤0.0003％；b、喂入包芯線鋼水在LF、RH、VD或CAS-OB工位精煉，采用喂線工藝在上述工位將包芯線喂入到鋼液中；c、連鑄連鑄采用全程保護澆注。
2、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于步驟b所述的喂入包芯線， 在LF精煉脫氧合金化后喂入，喂線過程停止吹氬攪拌，喂線速度在180 350m/min，喂入量在50 800m/t，喂線后靜止0.1 10min，然后吹氬輕處理， 氬氣的流量為50 280Nl/min，弱吹氬時間為0.1 5min。
3、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于步驟b所述的喂入包芯線， 在CAS-OB精煉脫氧合金化后喂入，喂線速度在200 340m/min，喂入量在50 800m/t，喂線后底吹氬氣攪拌，氬氣攪拌強度為0 0.004mV(min t)，吹氬時間 在0.1 6min。
4、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于步驟b所述的喂入包芯線， 在RH精煉脫氧合金化后喂入，喂線位置在RH下降管一側，喂線速度在180 350m/min，喂入量在50 800m/t。喂線后RH循環時間為3 10min。
5、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于步驟b所述的喂入包芯線， 在VD精煉開始前喂入，喂線速度在200 350m/min，喂入量在50 800m/t， VD保壓67Pa至少15分鐘，或預抽和保壓時間至少25分鐘;VD真空處理期間， 氬氣壓力至少0.1MPa，氬氣流量80~100Nl/min。
6、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于步驟b所述的喂入包芯線 還包括直接將其喂入中間包，喂線的位置為長水口下方，喂線速度在200 350m/min，喂入量在50 800m/t。
7、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于步驟b所述的喂入包芯線 還包括直接將其喂入結晶器中，喂線速度在200 350m/min,喂入量在50 800m/t。
8、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于所述包芯線的線芯是由如 下原料按重量百分比經制備而成-低熔點預熔渣粉劑 1 70% 碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物 1 60% 氧化鈣、氧化鎂或氧化鈣與氧化鎂的混合物 10 98% 氟化鈣 0 40°/。 粘結劑 0 20%
9、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于所述包芯線的線芯是由如 下原料按重量百分比經制備而成低熔點預熔渣粉劑 10 35% 碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物 10 45°/。 氧化鈣、氧化鎂或氧化鈣與氧化鎂的混合物 30 70% 氟化韓 5 30% 粘結劑 5 15%
10、 根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于所述的包芯線是以2 5 mm厚的低碳鋼帶為外皮。
11、 根據權利要求8或9所述的工藝方法，其特征在于所述的低熔點預熔 渣粉劑由如下原料按重量百分比經制備而成CaO10% 70%， A1203 15% 50%, SiO20 10%， MgO0 10%， CaF20 30%，其熔點在1100°C 1550°C。
12、 根據權利要求8或9所述的工藝方法，其特征是所述原料的粒度在 lnm 3.5mm，其中氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml。
13、根據權利要求8或9所述的工藝方法，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。
全文摘要
本發明涉及一種用于各種微合金鋼以及特殊鋼的爐外精煉工藝，特別是一種用于爐外精煉脫硫的工藝方法，它是各種微合金鋼或特殊鋼精煉過程脫硫首選的工藝方法。包括如下步驟a.脫氧鋼水先進行脫氧處理，達到α_[O]≤0.0003％；b.喂入包芯線鋼水在LF、RH、VD或CAS-OB工位精煉，采用喂線工藝在上述工位將包芯線喂入到鋼液中；c.連鑄連鑄采用全程保護澆注。本發明工藝經應用證明，脫硫能力強，脫硫率為60％～90％，可實現鋼水精煉脫硫至硫含量低于0.0010％。大大提高鋼水的純凈度降低冶煉成本。
文檔編號C21C7/064GK101348847SQ20081001244
公開日2009年1月21日 申請日期2008年7月23日 優先權日2008年7月23日
發明者任子平, 劉萬山, 唐復平, 群 孫, 孟勁松, 軍 張, 張曉軍, 鎮 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