专利名称：一种使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法
技术领域：
本发明涉及钢铁冶金炼钢生产工艺技术领域，尤其涉及炉外精炼应用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法。
背景技术：
硫在大多数钢种中是有害元素(易切削钢除外)，钢中硫化物的夹杂会降低钢的延展性和韧性。因此，降低钢中硫含量对减少钢的缺陷、提高钢的机械性能至关重要。所以，很多钢种均要求将硫含量降得越低越好。通过文献检索，“E. T. Turkdogan Fundamentals ofSteelmaking”提到日本君津钢铁厂 V-KIP (Vacuum-Kimizu Injeet Procass,即真空-君津 喷射处理钢包精炼法)能将硫脱至0. 0002% 0. 0005%，在所有的精炼设备中，V-KIP搅拌能是最大的，脱硫能力最强，但是，国内没有此类设备。中国专利200610047101. X是一种用于超低碳钢精炼的深脱硫剂及制造方法，改文献中提到其脱硫效果较好，但是通过理论上的物料平衡计算，其铝含量根本不够还原钢渣中的氧化物。因此，不可能完成深脱硫；且其脱硫工艺过于复杂，加料分5 15次进行，每次还要进行温度检测，工艺操作成为难点，同时多次测温也间接提高了成本。另外，在该脱硫剂中还含有1% 3%的萤石，目前，由于其不仅会影响炉体或钢水罐衬耐火材料的使用寿命，而且还会对环境造成污染，国家已经明令禁止在炼钢过程使用萤石。因此，对于优质低硫钢，迫切地需要开发一种高效的脱硫剂和一种有效的脱硫工艺或方法。富含氧化铝和氧化钙的铝钙质预熔型精炼渣，熔点低，熔速快，硫容量高，经高温熔融而成，性能稳定，不变质、不吸水、不粉化、低氟，在对钢水进行精炼过程中，不仅可促进钢水脱硫，还有利环保、减少污染、减少耐火材料消耗。从而，其非常适于用来生产优质低硫钢。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术和发明所存在的问题并结合国内LF等精炼设备实际情况，开发的更加适合在LF等精炼设备上生产优质低硫钢的方法，即提供一种在LF(Ladle Furnace钢包精炼炉)等精炼设备上应用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法，使得在正常的生产节奏下，能将钢水中的硫脱至0. 0010%以下，达到生产优质低硫钢的目的。为了达到上述发明目的，本发明的技术方案如下，该使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法为在生产过程中使用如下的精炼渣，即采用富含氧化钙和氧化铝的铝钙质预熔型精炼渣，其成分范围是Ca035 50%、A120335 50%、SiO2 ( 8%、F—彡2%、其它杂质总含量彡5%，粒度为5 35mm;精炼洛的具体加入量和加入方法该招I丐质预熔型精炼洛的加入量为5 IOkg/t钢；加入方法为分批加入，即出钢前、精炼前、精炼中各加入三分之一；
(I)出钢前在挡渣出钢前，加入三分之一该铝钙质预熔型精炼渣，对过氧化钢适当补加金属铝脱氧，出钢后吹氩搅拌；(2)精炼前在LF等精炼炉对钢水进行精炼脱硫前，先向钢中再加入三分之一铝钙质预熔型精炼渣；(3)精炼中当精炼进行到5 10分钟时，再向钢中再加入余下的三分之一铝钙质预熔型精炼渣；氩气搅拌在精炼过程的全程底吹氩搅拌，搅 拌强度以不使钢水暴露为好；精炼结束后，再对钢水进行5分钟的弱吹氩。其中所述的铝钙质预熔型精炼渣是由以下方法生产的，第一步准备原料，原料包括富含氧化钙的材料与富含氧化铝的材料；第二步将第一步中准备的原料分别制成粉末；第三步混合，将第二步中制备的粉末按一定比例混合；第四步熔炼，将混合好的粉末加入高温窑炉中，在温度1450 1600°C进行熔炼；第五步熔融出炉后结晶冷却；第六步破碎成型，经破碎，制成富含CaO和Al2O3、粒度为0 70mm的块状低熔点铝钙质预熔型精炼渣。需要提到的是，铝钙质预熔型精炼渣的生产过程中的第一步中的原料富含氧化钙的材料包括方解石、石灰石、白云石等矿物原料以及富含氧化钙的电石渣、生石灰粉、造纸白泥、钙粉等各种工业废弃物；富含氧化铝的材料包括铝矾土等矿物原料以及工业生产过程中产生的富含氧化铝的铝灰、铝渣等工业废弃物。上述材料中的工业废弃物均为其主要组成部分，矿物材料为其次要组成部分。更进一步，原料中富含氧化铝的材料的重量百分比范围是40% 60% ;富含氧化钙的材料的重量百分比范围是40 % 60 %。当采用的原料中富含氧化钙的材料的重量百分比在40%左右，富含氧化铝的材料的重量百分比在60%左右时，熔炼温度控制在1450°C 1470°C，优选1450°C。当采用的原料中富含氧化钙的材料的重量百分比在60%左右，富含氧化铝的材料的重量百分比在40%左右时，熔炼温度控制在1580°C 1600°C，优选1600°C。当采用的原料中富含氧化钙的材料与富含氧化铝的材料的重量百分比相近，即二者均在50%左右时，熔炼温度控制在1500°C 1540°C，优选1520°C。本发明的有益效果是使用铝钙质预熔型精炼渣在LF等精炼设备上生产优质低硫钢的方法，操作简单、脱硫效果稳定，不影响生产节奏，可以将硫脱至0. 0010%以下。所使用的脱硫剂为铝钙质预熔型精炼渣，在其制造过程中采用了高温熔融处理，具有成分均匀、低氟、低熔点的特点，可实现快速化渣，达到快速脱硫的目的，而且减少了对环境的污染。
具体实施例方式以下，详细说明本发明的优选实施例。在此之前需要说明的是，本说明书及权利要求书中所使用的术语或词语不能限定解释为通常的含义或辞典中的含义，而应当立足于为了以最佳方式说明其发明发明人可以对术语的概念进行适当定义的原则解释为符合本发明技术思想的含义和概念。随之，本说明书所记载的实施例中表示的结构只是本发明最佳实施例之一，并不能完全代表本发明的技术思想，因此应该理解到对于本发明而言可能会存在能够进行替换的各种等同物和变形例。表I所示为在LF精炼设备上应用铁钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的实施效果，LF炉吨位100t，试验次数6次，精炼效果见表I。表ILF应用铁钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的实施效果
权利要求
1.一种使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法，其特征在于 在生产过程中使用如下的精炼渣，即采用富含氧化钙和氧化铝的铝钙质预熔型精炼渣，其成分范围是Ca035 50%、A120335 50%、SiO2 ( 8%、F—彡2%、其它杂质总含量^ 5%,粒度为5 35mm ; 精炼渣的具体加入量和加入方法该铝钙质预熔型精炼渣的加入量为5 10kg/t钢；加入方法为分批加入，即出钢前、精炼前、精炼中各加入三分之一； (1)出钢前在挡渣出钢前，加入三分之一该铝钙质预熔型精炼渣，对过氧化钢适当补加金属铝脱氧，出钢后吹氩搅拌； (2)精炼前在LF等精炼炉对钢水进行精炼脱硫前，先向钢中再加入三分之一铝钙质预熔型精炼渣； (3)精炼中当精炼进行到5 10分钟时，再向钢中再加入余下的三分之一铝钙质预熔型精炼渣； 氩气搅拌在精炼过程的全程底吹氩搅拌，搅拌强度以不使钢水暴露为好；精炼结束后，再对钢水进行5分钟的弱吹氩。
2.根据权利要求I所述的一种使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法，其特征在于所述的铝钙质预熔型精炼渣是由以下方法生产的， 第一步准备原料，原料包括富含氧化钙的材料与富含氧化铝的材料； 第二步将第一步中准备的原料分别制成粉末； 第三步混合，将第二步中制备的粉末按一定比例混合； 第四步熔炼，将混合好的粉末加入高温窑炉中，在温度1450 1600°C进行熔炼； 第五步熔融出炉后结晶冷却； 第六步破碎成型，经破碎，制成富含CaO和Al2O3、粒度为O 70_的块状低熔点铝钙质预熔型精炼渣。
3.根据权利要求2所述的一种使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法，其特征在于铝钙质预熔型精炼渣的生产过程中的第一步中的原料富含氧化钙的材料包括方解石、石灰石、白云石等矿物原料以及富含氧化钙的电石渣、生石灰粉、造纸白泥、钙粉等各种工业废弃物，其中工业废弃物为主要组成部分。
4.根据权利要求2所述的一种使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法，其特征在于铝钙质预熔型精炼渣的生产过程中的第一步中的原料富含氧化铝的材料包括铝矾土等矿物原料以及工业生产过程中产生的富含氧化铝的铝灰、铝渣等工业废弃物，其中工业废弃物为主要组成部分。
5.根据权利要求3或4所述的一种使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法，其特征在于第一步中的原料富含氧化铝的材料的重量百分比范围是40% 60% ;富含氧化钙的材料的重量百分比范围是40 % 60 %。
6.根据权利要求5所述的一种使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法，其特征在于当采用的原料中富含氧化钙的材料的重量百分比在40%左右，富含氧化铝的材料的重量百分比在60%左右时，熔炼温度控制在1450°C 1470°C，优选1450°C。
7.根据权利要求5所述的一种使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法，其特征在于当采用的原料中富含氧化钙的材料的重量百分比在60 %左右，富含氧化铝的材料的重量百分比在40%左右时，熔炼温度控制在1580°C 1600°C，优选1600°C。
8.根据权利要求5所述的一种使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法，其特征在于当采用的原料中富含氧化钙的材料与富含氧化铝的材料的重量百分比相近，即二者均在50%左右时，熔炼温度控制在1500°C 1540°C，优选1520°C。
全文摘要
本发明提出了一种使用铝钙质预熔型精炼渣生产优质低硫钢的方法，能将钢水中的硫脱至0.0010％以下，达到生产优质低硫钢的目的。具体方法为在生产过程中采用富含氧化钙和氧化铝的铝钙质预熔型精炼渣，其成分范围是CaO40～60％、Al2O340～60％、SiO2≤8％、F-≤2％，粒度为5～35mm；在出钢前、精炼前、精炼中各加入三分之一该精炼渣，加入量为5～10kg/t钢；在精炼过程的全程底吹氩搅拌，搅拌强度以不使钢水暴露为好；精炼结束后，再对钢水进行5分钟的弱吹氩。本方法操作简单、脱硫效果稳定，不影响生产节奏。所使用的精炼渣，在其制造过程中采用了高温熔融处理，具有成分均匀、低氟、低熔点的特点，可实现快速化渣，达到快速脱硫的目的，而且减少了对环境的污染。
文档编号C21C7/064GK102787211SQ20121022636
公开日2012年11月21日 申请日期2012年6月28日 优先权日2012年6月28日
发明者陈云天 申请人:辽宁中汇环保科技有限公司