一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法
2023-05-28 14:23:36 1
專利名稱：一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法
技術領域：
本發明涉及鋼鐵冶金煉鋼生產工藝技術領域，尤其涉及爐外精煉應用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法。
背景技術：
硫在大多數鋼種中是有害元素(易切削鋼除外)，鋼中硫化物的夾雜會降低鋼的延展性和韌性。因此，降低鋼中硫含量對減少鋼的缺陷、提高鋼的機械性能至關重要。所以，很多鋼種均要求將硫含量降得越低越好。通過文獻檢索，「E. T. Turkdogan Fundamentals ofSteelmaking」提到日本君津鋼鐵廠 V-KIP (Vacuum-Kimizu Injeet Procass,即真空-君津 噴射處理鋼包精煉法)能將硫脫至0. 0002% 0. 0005%，在所有的精煉設備中，V-KIP攪拌能是最大的，脫硫能力最強，但是，國內沒有此類設備。中國專利200610047101. X是一種用於超低碳鋼精煉的深脫硫劑及製造方法，改文獻中提到其脫硫效果較好，但是通過理論上的物料平衡計算，其鋁含量根本不夠還原鋼渣中的氧化物。因此，不可能完成深脫硫；且其脫硫工藝過於複雜，加料分5 15次進行，每次還要進行溫度檢測，工藝操作成為難點，同時多次測溫也間接提高了成本。另外，在該脫硫劑中還含有1% 3%的螢石，目前，由於其不僅會影響爐體或鋼水罐襯耐火材料的使用壽命，而且還會對環境造成汙染，國家已經明令禁止在煉鋼過程使用螢石。因此，對於優質低硫鋼，迫切地需要開發一種高效的脫硫劑和一種有效的脫硫工藝或方法。富含氧化鋁和氧化鈣的鋁鈣質預熔型精煉渣，熔點低，熔速快，硫容量高，經高溫熔融而成，性能穩定，不變質、不吸水、不粉化、低氟，在對鋼水進行精煉過程中，不僅可促進鋼水脫硫，還有利環保、減少汙染、減少耐火材料消耗。從而，其非常適於用來生產優質低硫鋼。
發明內容
本發明的目的是針對現有技術和發明所存在的問題並結合國內LF等精煉設備實際情況，開發的更加適合在LF等精煉設備上生產優質低硫鋼的方法，即提供一種在LF(Ladle Furnace鋼包精煉爐)等精煉設備上應用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法，使得在正常的生產節奏下，能將鋼水中的硫脫至0. 0010%以下，達到生產優質低硫鋼的目的。為了達到上述發明目的，本發明的技術方案如下，該使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法為在生產過程中使用如下的精煉渣，即採用富含氧化鈣和氧化鋁的鋁鈣質預熔型精煉渣，其成分範圍是Ca035 50%、A120335 50%、SiO2 ( 8%、F—彡2%、其它雜質總含量彡5%，粒度為5 35mm;精煉洛的具體加入量和加入方法該招I丐質預熔型精煉洛的加入量為5 IOkg/t鋼；加入方法為分批加入，即出鋼前、精煉前、精煉中各加入三分之一；
(I)出鋼前在擋渣出鋼前，加入三分之一該鋁鈣質預熔型精煉渣，對過氧化鋼適當補加金屬鋁脫氧，出鋼後吹氬攪拌；(2)精煉前在LF等精煉爐對鋼水進行精煉脫硫前，先向鋼中再加入三分之一鋁鈣質預熔型精煉渣；(3)精煉中當精煉進行到5 10分鐘時，再向鋼中再加入餘下的三分之一鋁鈣質預熔型精煉渣；氬氣攪拌在精煉過程的全程底吹氬攪拌，攪 拌強度以不使鋼水暴露為好；精煉結束後，再對鋼水進行5分鐘的弱吹氬。其中所述的鋁鈣質預熔型精煉渣是由以下方法生產的，第一步準備原料，原料包括富含氧化鈣的材料與富含氧化鋁的材料；第二步將第一步中準備的原料分別製成粉末；第三步混合，將第二步中製備的粉末按一定比例混合；第四步熔煉，將混合好的粉末加入高溫窯爐中，在溫度1450 1600°C進行熔煉；第五步熔融出爐後結晶冷卻；第六步破碎成型，經破碎，製成富含CaO和Al2O3、粒度為0 70mm的塊狀低熔點鋁鈣質預熔型精煉渣。需要提到的是，鋁鈣質預熔型精煉渣的生產過程中的第一步中的原料富含氧化鈣的材料包括方解石、石灰石、白雲石等礦物原料以及富含氧化鈣的電石渣、生石灰粉、造紙白泥、鈣粉等各種工業廢棄物；富含氧化鋁的材料包括鋁礬土等礦物原料以及工業生產過程中產生的富含氧化鋁的鋁灰、鋁渣等工業廢棄物。上述材料中的工業廢棄物均為其主要組成部分，礦物材料為其次要組成部分。更進一步，原料中富含氧化鋁的材料的重量百分比範圍是40% 60% ;富含氧化鈣的材料的重量百分比範圍是40 % 60 %。當採用的原料中富含氧化鈣的材料的重量百分比在40%左右，富含氧化鋁的材料的重量百分比在60%左右時，熔煉溫度控制在1450°C 1470°C，優選1450°C。當採用的原料中富含氧化鈣的材料的重量百分比在60%左右，富含氧化鋁的材料的重量百分比在40%左右時，熔煉溫度控制在1580°C 1600°C，優選1600°C。當採用的原料中富含氧化鈣的材料與富含氧化鋁的材料的重量百分比相近，即二者均在50%左右時，熔煉溫度控制在1500°C 1540°C，優選1520°C。本發明的有益效果是使用鋁鈣質預熔型精煉渣在LF等精煉設備上生產優質低硫鋼的方法，操作簡單、脫硫效果穩定，不影響生產節奏，可以將硫脫至0. 0010%以下。所使用的脫硫劑為鋁鈣質預熔型精煉渣，在其製造過程中採用了高溫熔融處理，具有成分均勻、低氟、低熔點的特點，可實現快速化渣，達到快速脫硫的目的，而且減少了對環境的汙染。
具體實施例方式以下，詳細說明本發明的優選實施例。在此之前需要說明的是，本說明書及權利要求書中所使用的術語或詞語不能限定解釋為通常的含義或辭典中的含義，而應當立足於為了以最佳方式說明其發明發明人可以對術語的概念進行適當定義的原則解釋為符合本發明技術思想的含義和概念。隨之，本說明書所記載的實施例中表示的結構只是本發明最佳實施例之一，並不能完全代表本發明的技術思想，因此應該理解到對於本發明而言可能會存在能夠進行替換的各種等同物和變形例。表I所示為在LF精煉設備上應用鐵鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的實施效果，LF爐噸位100t，試驗次數6次，精煉效果見表I。表ILF應用鐵鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的實施效果
權利要求
1.一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法，其特徵在於 在生產過程中使用如下的精煉渣，即採用富含氧化鈣和氧化鋁的鋁鈣質預熔型精煉渣，其成分範圍是Ca035 50%、A120335 50%、SiO2 ( 8%、F—彡2%、其它雜質總含量^ 5%,粒度為5 35mm ; 精煉渣的具體加入量和加入方法該鋁鈣質預熔型精煉渣的加入量為5 10kg/t鋼；加入方法為分批加入，即出鋼前、精煉前、精煉中各加入三分之一； (1)出鋼前在擋渣出鋼前，加入三分之一該鋁鈣質預熔型精煉渣，對過氧化鋼適當補加金屬鋁脫氧，出鋼後吹氬攪拌； (2)精煉前在LF等精煉爐對鋼水進行精煉脫硫前，先向鋼中再加入三分之一鋁鈣質預熔型精煉渣； (3)精煉中當精煉進行到5 10分鐘時，再向鋼中再加入餘下的三分之一鋁鈣質預熔型精煉渣； 氬氣攪拌在精煉過程的全程底吹氬攪拌，攪拌強度以不使鋼水暴露為好；精煉結束後，再對鋼水進行5分鐘的弱吹氬。
2.根據權利要求I所述的一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法，其特徵在於所述的鋁鈣質預熔型精煉渣是由以下方法生產的， 第一步準備原料，原料包括富含氧化鈣的材料與富含氧化鋁的材料； 第二步將第一步中準備的原料分別製成粉末； 第三步混合，將第二步中製備的粉末按一定比例混合； 第四步熔煉，將混合好的粉末加入高溫窯爐中，在溫度1450 1600°C進行熔煉； 第五步熔融出爐後結晶冷卻； 第六步破碎成型，經破碎，製成富含CaO和Al2O3、粒度為O 70_的塊狀低熔點鋁鈣質預熔型精煉渣。
3.根據權利要求2所述的一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法，其特徵在於鋁鈣質預熔型精煉渣的生產過程中的第一步中的原料富含氧化鈣的材料包括方解石、石灰石、白雲石等礦物原料以及富含氧化鈣的電石渣、生石灰粉、造紙白泥、鈣粉等各種工業廢棄物，其中工業廢棄物為主要組成部分。
4.根據權利要求2所述的一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法，其特徵在於鋁鈣質預熔型精煉渣的生產過程中的第一步中的原料富含氧化鋁的材料包括鋁礬土等礦物原料以及工業生產過程中產生的富含氧化鋁的鋁灰、鋁渣等工業廢棄物，其中工業廢棄物為主要組成部分。
5.根據權利要求3或4所述的一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法，其特徵在於第一步中的原料富含氧化鋁的材料的重量百分比範圍是40% 60% ;富含氧化鈣的材料的重量百分比範圍是40 % 60 %。
6.根據權利要求5所述的一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法，其特徵在於當採用的原料中富含氧化鈣的材料的重量百分比在40%左右，富含氧化鋁的材料的重量百分比在60%左右時，熔煉溫度控制在1450°C 1470°C，優選1450°C。
7.根據權利要求5所述的一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法，其特徵在於當採用的原料中富含氧化鈣的材料的重量百分比在60 %左右，富含氧化鋁的材料的重量百分比在40%左右時，熔煉溫度控制在1580°C 1600°C，優選1600°C。
8.根據權利要求5所述的一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法，其特徵在於當採用的原料中富含氧化鈣的材料與富含氧化鋁的材料的重量百分比相近，即二者均在50%左右時，熔煉溫度控制在1500°C 1540°C，優選1520°C。
全文摘要
本發明提出了一種使用鋁鈣質預熔型精煉渣生產優質低硫鋼的方法，能將鋼水中的硫脫至0.0010％以下，達到生產優質低硫鋼的目的。具體方法為在生產過程中採用富含氧化鈣和氧化鋁的鋁鈣質預熔型精煉渣，其成分範圍是CaO40～60％、Al2O340～60％、SiO2≤8％、F-≤2％，粒度為5～35mm；在出鋼前、精煉前、精煉中各加入三分之一該精煉渣，加入量為5～10kg/t鋼；在精煉過程的全程底吹氬攪拌，攪拌強度以不使鋼水暴露為好；精煉結束後，再對鋼水進行5分鐘的弱吹氬。本方法操作簡單、脫硫效果穩定，不影響生產節奏。所使用的精煉渣，在其製造過程中採用了高溫熔融處理，具有成分均勻、低氟、低熔點的特點，可實現快速化渣，達到快速脫硫的目的，而且減少了對環境的汙染。
文檔編號C21C7/064GK102787211SQ20121022636
公開日2012年11月21日 申請日期2012年6月28日 優先權日2012年6月28日
發明者陳雲天 申請人:遼寧中匯環保科技有限公司