专利名称：一种用于镁粒钝化的钝化液及其钝化方法
技术领域：
本发明属于冶金工业三脱技术领域，具体涉及一种用于镁粒钝化的钝化液及其钝化处理工艺。
背景技术：
钢中的硫对钢铁材料质量具有较大的负面影响。硫在钢中形成硫化物夹杂，使钢的延展性和韧性降低，特别是冲击韧性.当硫以硫化铁的形式存在时，会引起众所周知的热脆。为减小硫对钢材性能的危害，因此，合理地降低钢液中硫含量是非常必要。目前，镁粒用于钢脱硫，性能优异，脱硫效率远远好于用CaO和CaC2，可深度脱硫，使钢中S含量降至0.002％以下。粒度在0.1～0.9mm之间，1000℃时阻燃时间≥15秒，着火点770℃以上的镁粒最能满足钢脱硫的求。但由于镁的潜热低，无论是光镁粒(切削法或其他方法生产)还是覆盐镁粒(离心喷溅法或熔盐搅拌法产)，其阻燃时间短，着火点低，均不能很好地满足钢脱硫的要求，在用喷枪喷入熔融钢水中时，极易在表面气化，深入不到钢水内部，脱硫效果不理想。为了满足钢脱硫的要求，必须对镁粒进行钝化处理，提高其着火点，延长其阻燃时间。
发明内容
本发明针对目前存在的镁粒着火点低，阻燃时间短，无论是光镁粒还是覆盐法制备的钝化镁粒都不能够很好地满足钢液脱硫的需求，导致镁脱硫剂利用率低的问题，提供一种用于镁粒钝化的钝化液及钝化方法。
该钝化液是用NH4F溶液和HF溶液按1∶1(质量分数)配制而成的。考察了不同钝化液浓度，不同的反应温度，不同的反应时间，不同的干燥温度，不同干燥时间以及不同种类的钝化液对钝化镁粒的着火点及阻燃时间的影响，最终确定了优选的钝化液浓度配比及钝化处理中的工艺参数为NH4F与HF总浓度为5g-9g/L；钝化液体温度为70-90℃；钝化反应时间为30-50min；干燥温度为100-120℃；干燥时间为60-80min。
具体的钝化方法如下常压下，将直径在1mm左右的镁粒放入盛有钝化液的烧杯中，将烧杯放入数显恒温水浴中，在70-90℃温度下反应30-50min后取出，然后将镁粒放入电热鼓风干燥箱中，在100-120℃温度下干燥60-80min后取出，得到钝化镁粒。
将制得的钝化镁粒用DS-05全自动熔渣熔点熔速测定仪测试其着火点与1000℃下的阻燃时间。用本方法制得的钝化镁粒表面钝化膜均匀，平均着火点比光镁粒提高166℃，1000℃下的阻燃时间比光镁粒提高了24S，已经符合钢液脱硫的要求。
本发明镁粒钝化方法的优点在于1、本方法制得的钝化镁粒，镁粒表面的钝化膜均匀且致密，与金属镁粒结合的非常牢固，大幅度地提高了镁粒的着火点与阻燃时间。
2、本方法制得的钝化镁粒，具有较高的着火点与阻燃时间，不仅适合铁水预处理脱硫使用，更加可以用于钢液深脱硫。
3、该镁粒钝化方法，配方简单，操作方便，不需要复杂的仪器及设备，适合大规模生产。
具体实施例方式实施例1钝化液取HF溶液，浓度分为(1)3g/L；(2)5g/L；(3)7g/L；(4)9g/L；(5)11g/L；(6)13g/L；(7)15g/L。
其余条件固定钝化液温度为常温，钝化处理时间为30min，干燥时间为60min，干燥温度为120℃。
浓度为7g/L效果最佳着火点提高69.67℃，1000℃阻燃时间提高16.46s。
钝化液浓度与燃点的关系见表1，钝化液浓度与阻燃时间的关系见表2。
表1钝化液浓度与燃点的关系
表2钝化液浓度与阻燃时间的关系
实施例2钝化反应时间分别为(1)5min(2)10min(3)20min(4)30min(5)40min(6)50min。
其余条件固定钝化液温度为常温，钝化液为HF溶液，浓度为7g/L，干燥时间为60min，干燥温度为120℃。
反应时间为40min钝化效果最佳着火点提高84.33℃，1000℃阻燃时间提高24.91s。
钝化处理时间与燃点的关系见表3，钝化处理时间与阻燃时间的关系见表4。
表3钝化处理时间与燃点的关系
表4钝化处理时间与阻燃时间的关系
实施例3干燥处理时间分为(1)40min，(2)50min，(3)60min，(4)70min，(5)80min。
其余条件固定钝化液温度为常温，钝化液为HF溶液，浓度为7g/L，钝化反应时间为40min，干燥温度为120℃。
70min干燥时间钝化效果最佳着火点提高120℃，1000℃阻燃时间提高25.67s。
干燥时间与燃点的关系见表5，干燥时间与阻燃时间的关系见表6。
表5干燥时间与燃点的关系
表6干燥时间与阻燃时间的关系
实施例4干燥处理温度分为(1)80℃(2)100℃(3)120℃(4)130℃(5)140℃(6)150℃。
其余条件固定钝化液温度为常温，钝化液为HF溶液，浓度为7g/L，钝化反应时间为40min，干燥时间为70min。
100℃干燥处理温度钝化效果最佳着火点提高108℃，1000℃阻燃时间提高22.61s。
干燥温度与燃点的关系见表7，干燥温度与阻燃时间的关系见表8。
表7干燥温度与燃点的关系
表8干燥温度与阻燃时间的关系
实施例5钝化液温度分为(1)30℃(2)40℃(3)50℃(4)60℃(5)70℃(6)80℃(7)90℃(8)100℃其余条件固定钝化液取HF溶液，浓度为7g/L，钝化反应时间为40min，干燥温度为100℃，干燥时间为70min。
80℃钝化液效果最佳着火点提高428℃，1000℃阻燃时间提高74.8s。
钝化温度与燃点的关系见表9，钝化温度与阻燃时间的关系见表10。
表9钝化温度与燃点的关系
表10钝化温度与阻燃时间的关系
实施例6不同种类的钝化液分别为(1)NH4F(2)NaF(3)NH4F+NaF(质量比1∶1)(4)NH4F+HF(质量比1∶1)(5)NaF+HF(质量比1∶1)(6)NaF+NH4F+HF(质量比1∶1∶2)其余条件固定钝化液温度为80℃，浓度为7g/L，钝化反应时间为40min，干燥温度为100℃，干燥时间为70min。
NH4F+HF钝化液效果最佳着火点提高166.67℃，1000℃阻燃时间提高23.99s。
钝化液种类与燃点的关系见表11，钝化液种类与阻燃时间的关系见表12。
表11钝化液种类与燃点的关系
表12钝化液种类与阻燃时间的关系
权利要求
1.一种用于镁粒钝化的钝化液，该钝化液是以NH4F溶液和HF溶液按质量分数1∶1配制而成，NH4F与HF溶液的总浓度范围为5g-9g/L。
2.根据权利要求1所述的钝化液用于镁粒钝化的钝化方法，该钝化方法如下常压下，将直径在1mm左右的镁粒放入盛有钝化液的烧杯中，将烧杯放入数显恒温水浴中，在70-90℃温度下反应30-50min后取出，然后将镁粒放入电热鼓风干燥箱中，在100-120℃温度下干燥60-80min后取出，得到钝化镁粒。
全文摘要
本发明提供一种用于镁粒钝化的钝化液及其钝化方法，属于冶金工业三脱技术领域。该钝化液是用NH
文档编号C21C7/064GK1962940SQ200610097439
公开日2007年5月16日 申请日期2006年11月9日 优先权日2006年11月9日
发明者王世俊, 王泉, 赵琴 申请人:安徽工业大学