专利名称：采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法
技术领域：
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法。
背景技术：
氢是钢中有害杂质之一，它使钢材及其制品产生白点、裂纹等缺陷，有很大的危害。炼 钢过程要尽量降低钢中氢的含量,但往往达不到要求，因此需要采取炉外精炼来实现脱出钢中 氢的目的。作为炉外脱氢有VD、 VAD、 RH等方法。这些都是成熟脱氢工艺，效果良好，但 其不足之处为设备投资多、工艺复杂，精炼时间长，温降较大，处理成本高。
发明内容
针对以上技术问题，本发明提供一种采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法。
本发明的方法包括以下步骤
1、制备氯化物包芯线
(1) 抑制剂的钝化处理
将抑制剂制备成粒度小于或等于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅 油占抑制剂重量的0.01~0.5%;在搅拌速度50 300rpm的条件下搅拌3 10min，使硅油分布在 抑制剂颗粒表面，达到抑制剂表面钝化防潮的效果。
其中抑制剂为活性石灰或铝酸钙。
(2) 含固体氯化物的包芯线的制备 将固体氯化物制备成粒度小于或等于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量
按硅油占氯化物重量的0.1~0.8%;在搅拌速度50~300rpm的条件下搅拌3 10min，使硅油分 布在固体氯化物颗粒表面，达到固体氯化物表面钝化防潮的效果。
然后将钝化处理后的固体氯化物与钝化处理后的抑制剂混合，在搅拌速度50~300rpm的 条件下搅拌5 15min;混合比例按固体氯化物抑制剂=1 : 2~20。
采用厚度为0.2 0.5rnrn的铝带或钢带为线皮，将抑制剂和固体氯化物的混合物通过包芯 线机制备成含固体氯化物的包芯线；包芯线直径为8-20mm。
其中固体氯化物为FeCl3或A1C13。
(3) 液体氯化物包芯线的制备 将液体氯化物与钝化处理后的抑制剂在隔绝空气的条件下混合，并在搅拌速度
50~300rpm的条件下搅拌10 20min;混合比例按液体氯化物抑制剂=1 : 5~30。
采用厚度为0.2~0.5mm的铝带或钢带为线皮，将抑制剂和液体氯化物的混合物通过包芯线机制备成含液体氯化物的包芯线；包芯线直径为8 20rnm。制备含液体氯化物的包芯线时 需要在隔绝空气的条件下进行。
其中液体氯化物为CC14或SiCl4。
2、采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢
通过喂线机向LE炉精炼后的钢水中喂入含氯化物的包芯线，喂线速度为l~3m/s，包芯 线的喂入量按每吨钢水加入0.4~lkg的氯化物(按FeCl3、 A1C13、 CC14或SiCl4计)，喂线后 软吹5~20min。喂线时控制喂线速度保证钢水不接触空气。
本发明的采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法的工作原理为将氯化物与抑制气化 材料(抑制剂)混合作为芯粉制成包芯线喂入钢水中，使喂入钢中的氯化物溶解，或分解生 成氯原子；氯化物或氯原子与钢水中的氢反应生成氯化氢排出钢液外，达到脱氢的目的。加 入抑制剂的目的是有效抑制氯化物的气化，使氯化物在钢液中气化后形成微小气泡上浮，增 加反应界面面积和延长反应时间，提高其利用率。以FeCl3为例，反应方程式为
FeCl3=FeCl2+l/2Cl2
FeCl2+2[H]=Fe+2HCl个
C12+2[H] = 2HC1 f
本发明的钢液脱氢方法处理后钢液中的氢含量可降低80%。本发明材料制备方法简单， 使用时操作方便，不需要复杂的设备和步骧，反应时间短，处理成本低，且不使钢液产生明 显的温差，具有良好的应用前景。
具体实施例方式
本发明实施例中的FeCl3、 A1C13、 CCU和SiCl4为普通工业级产品。 本发明实施例中的活性石灰(CaO)和铝酸钙为工业级产品。 本发明实施例中的硅油为普通工业用硅油。 本发明实施例中采用粉碎机制备氯化物和抑制剂颗粒。 实施例1
将市购FeCl3 (粒度为0.5 2mm)放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅油占FeCl3重量 的0.3%;加入硅油后将物料在搅拌速度50rpm的条件下搅拌10min，使硅油分布在FeCl3颗 粒表面，达到FeCl3表面钝化防潮的效果。
将铝酸钙制备成粒度小于或等于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅 油占铝酸钙重量的0.01%;加入硅油后将物料在搅拌速度50rpm的条件下搅拌10min，使硅 油分布在铝酸钙颗粒表面，达到铝酸钙表面钝化防潮的效果。将钝化处理后的FeCl3与钝化处理后的铝酸钙混合，并在搅拌速度50rpm的条件下搅拌 15min;混合比例按FeCl3 :铝酸钙=1 : 5。
采用厚度为0.3mm的钢带为线皮，将铝酸钙和FeCl3的混合物通过包芯线机制备成含 FeCl3的包芯线；包芯线直径为13mm。
将该包芯线应用于某厂100t钢包炉冶炼GCrl5轴承钢，通过喂线机向LE炉精炼后的钢 水中喂入包芯线，喂线速度为2m/s，包芯线的喂入量按每吨钢水加入0.6kg的FeCl3，喂线 后软吹氩10min。喂线时保证钢水不裸露接触空气。
喂线前钢水[H]含量为0.0005%，软吹氩后取样分析钢水[H]含量为0.0002%。 实施例2
将市购FeCl3 (粒度为0.5 2mm)放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅油占FeCl3重量 的0.5%;加入硅油后将物料在搅拌速度300rpm的条件下搅拌3min，使硅油分布在FeCl3颗 粒表面，达到FeCl3表面钝化防潮的效果。
将CaO制备成粒度小于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅油占CaO 重量的0.5%;加入硅油后将物料在搅拌速度300rpm的条件下搅拌3min，使硅油分布在CaO 颗粒表面，达到CaO表面钝化防潮的效果。
将钝化处理后的FeCl3与钝化处理后的CaO混合，并在搅拌速度300卬m的条件下搅拌 5min;混合比例按FeCb :铝酸钙=1 : 10。
采用厚度为0.5mm的钢带为线皮，将混合有CaO的FeCl3通过包芯线机制备成含FeCl3 的包芯线；包芯线直径为20mm。
将该包芯线应用于某厂100t钢包炉冶炼GCrl5轴承钢，通过喂线机向LE炉精炼后的钢 水中喂入包芯线，喂线速度为1.8m/s，包芯线的喂入量按每吨钢水加入0.5kg的FeCl3，喂线 后软吹氩10min。喂线时保证钢水不裸露接触空气。
喂线前钢水[H]含量为0.00055%，软吹氩后取样分析钢水[H]含量为0.00025%。 实施例3
将铝酸钙制备成粒度小于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅油占铝 酸钙重量的0.02%;加入硅油后将物料在搅拌速度50~300rpm的条件下搅拌3 10min，使硅 油分布在铝酸钙颗粒表面，达到铝酸钙表面钝化防潮的效果。
将CCU与钝化处理后的铝酸钙放入密闭容器中，在隔绝空气的条件下混合，并在搅拌速 度100rpm的条件下搅拌12min;混合比例按CC14 :铝酸钙=1 : 20。
采用厚度为0.3mm的铝带为线皮，将混合有铝酸钙的CCU通过包芯线机在隔绝空气的条件下制备成含CC14的包芯线；包芯线直径为8mm。
将该包芯线应用于某厂60t钢包炉冶炼GCrl5SiMn轴承钢，通过喂线机向LE炉精炼后 的钢水中喂入包芯线，喂线速度为2.1m/s，包芯线的喂入量按每吨钢水加入0.4kg的CC14， 喂线后软吹氩8min。喂线时保证钢水不裸露接触空气。
喂线前钢水[H]含量为0.00045%，软吹氩后取样分析钢水[H]含量为0.00015%。 实施例4
将铝酸钙制备成粒度小于或等于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅 油占铝酸钙重量的0.05%;加入硅油后将物料在搅拌速度50~300rpm的条件下搅拌3 10min， 使硅油分布在铝酸钙颗粒表面，达到铝酸钙表面钝化防潮的效果。
将SiCl4与钝化处理后的铝酸钙放入密闭容器中，在隔绝空气的条件下混合，并在搅拌 速度150rpm的条件下搅拌8min;混合比例按SiCl4 :铝酸钙=1 : 15。
采用厚度为0.35mm的铝带为线皮，将混合有铝酸钙的SiCU通过包芯线机在隔绝空气的 条件下制备成含SiCU的包芯线；包芯线直径为10mm。
将该包芯线应用于某厂60t钢包炉冶炼GCrl5SiMn轴承钢，通过喂线机向LE炉精炼后 的钢水中喂入包芯线，喂线速度为2m/s，包芯线的喂入量按每吨钢水加入0.8kg的SiCU，喂 线后软吹氩6min。喂线时保证钢水不裸露接触空气。
喂线前钢水[H]含量为0.0005%，软吹氩后取样分析钢水[H]含量为0.0001%。 实施例5
将AlCl3制备成粒度小于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅油占A1C13 重量的0.8%;加入硅油后将物料在搅拌速度120卬m的条件下搅拌5min，使硅油分布在A1C13 颗粒表面，达到A1C13表面钝化防潮的效果。
将铝酸钙制备成粒度小于或等于3mm的颗粒，放入容器中；将硅油放入容器中，硅油 用量按硅油占铝酸钙重量的0.1%;加入硅油后将物料在搅拌速度120rpm的条件下搅拌5min， 使硅油分布在铝酸l 颗粒表面，达到铝酸钙表面钝化防潮的效果。
将该钝化处理后的AlCl3与钝化处理后的铝酸钙混合，并在搅拌速度120rpm的条件下搅 拌8min;混合比例按AlCl3 :铝酸钙=1 : 10。
采用厚度为0.4mm的钢带为线皮，将混合有铝酸钙的A1C13通过包芯线机制备成含A1C13 的包芯线；包芯线直径为13mm。
将该包芯线应用于某厂100t钢包炉冶炼GCrl5轴承钢，通过喂线机向LE炉精炼后的钢 水中喂入包芯线，喂线速度为3m/s，包芯线的喂入量按每吨钢水加入l.Okg的A1C13，喂线后软吹氩20min。喂线时保证钢水不裸露接触空气。
喂线前钢水[H]含量为0.0005%，软吹氩后取样分析钢水[H]含量为0.00015%。
权利要求
1、一种采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法，其特征在于通过喂线机向LE炉精炼后的钢水中喂入含氯化物的包芯线，喂线速度为1～3m/s，包芯线的喂入量按每吨钢水加入0.4～1kg的氯化物，喂线后软吹5～20min。
2、 根据权利要求1所述的一种采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法，其特征在于 所述的含氯化物的包芯线中的氯化物为固体氯化物和液体氯化物，其中固体氯化物为FeCl3 或A1C13;液体氯化物为CC14或SiCl4。
3、 根据权利要求2所述的一种采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法，其特征在于 当采用固体氯化物制备含氯化物的包芯线时，其制备方法为(1)将抑制剂制备成粒度小于 或等于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅油占抑制剂重量的0.01~0.5%; 在速度50~300rpm的条件下搅拌3~10min，使硅油分布在抑制剂颗粒表面，达到抑制剂表面 钝化防潮的效果，其中抑制剂为活性石灰或铝酸钙；(2)将固体氯化物制备成粒度小于或等 于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅油占氯化物重量的0.1~0.8%;在速 度50 300rpm的条件下搅拌3 10min，使硅油分布在固体氯化物颗粒表面，达到固体氯化物 表面钝化防潮的效果；(3)然后将钝化处理后的固体氯化物与钝化处理后的抑制剂混合，在 速度50~300rpm的条件下搅拌5 15min;混合比例按固体氯化物抑制剂=1 : 2~20; (4)采 用厚度为0.2 0.5mm的铝带或钢带为线皮，将抑制剂和固体氯化物的混合物通过包芯线机制 备成含固体氯化物的包芯线；包芯线直径为8~20mm。
4、 根据权利要求2所述的一种采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法，其特征在于 所述当采用液体氯化物制备含氯化物的包芯线时，其制备方法为(1)将抑制剂制备成粒度 小于或等于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅油占抑制剂重量的0.01~0.5%; 在速度50 300rpm的条件下搅拌3 10min，使硅油分布在抑制剂颗粒表面，达到抑制剂表面 钝化防潮的效果，其中抑制剂为活性石灰或铝酸钙；(2)将液体氯化物与钝化处理后的抑制 剂在隔绝空气的条件下混合，并在速度50~300rpm的条件下搅拌10~20min;混合比例按液体 氯化物抑制剂=1 : 5~30; (3)采用厚度为0.2~0.5皿的铝带或钢带为线皮，将混合有抑制 剂的液体氯化物通过包芯线机制备成含液体氯化物的包芯线；包芯线直径为8~20mm;制备 含液体氯化物的包芯线时需要在隔绝空气的条件下进行。
全文摘要
一种采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法，属于冶金技术领域，该方法步骤为通过喂线机向LE炉精炼后的钢水中喂入氯化物包芯线，喂线速度为1～3m/s，包芯线的喂入量按每吨钢水加入0.4～1kg的氯化物；喂线后软吹5～20min。本发明材料制备方法简单，使用时操作方便，不需要复杂的设备和步骤，反应时间短，处理成本低，且不使钢液产生明显的温差，具有良好的应用前景。
文档编号C21C7/06GK101445856SQ20081024691
公开日2009年6月3日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者新 冯, 孙中强, 王洪章 申请人:沈阳东北大学冶金技术研究所有限公司