一种低碳钢脱锡方法
【专利摘要】本发明公开了一种低碳钢脱锡方法，该方法首先将筛分后的钢原料、煤粉、硫化剂、SiO2、Na2CO3混合均匀，将所得的混合料加热到850～950℃，并以流量为0.1～0.3L/min通入空气进行锡的硫化、氧化及造渣，时间10～30min，将所得的混合料加热到1150～1300℃，并以流量为0.1～0.3L/min通入空气除掉锡的硫化物，保持时间10～30min，接着进行转炉吹炼脱碳等后续步骤，最后转炉出钢，同时留渣。本发明的一种低碳钢脱锡方法，不产生腐蚀性气体损害生产设备，而且能够将锡清除的更加干净，由于造渣步骤能将残留的氧化锡、氧化亚锡除掉，使钢中残留锡的含量更低，该方法能将钢中锡的含量降到0.01%以下。
【专利说明】一种低碳钢脱锡方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种钢铁冶炼方法，具体涉及一种低碳钢脱锡方法。
【背景技术】
[0002]锡在低碳钢中是一种非常有害的元素，它强烈地降低低碳钢的韧性、塑性、高温机械性能，对钢的加工性能也十分有害，极大危害到钢材所做零部件的寿命。然而，铁矿石中或多或少都含有少量的锡，因此，在炼钢的过程中要将它去除。
[0003]目前除锡的工艺一般基于氯化挥发法或硫化挥化法，将Sn以氯化物或硫化物的形式挥发除去进行除锡。然而，目前的工艺不能将锡脱离到含量小于0.01%以下，对于一些对锡含量要求很低的高质量低碳钢，这些工艺上不能满足要求。
[0004]SnS的熔点为880°C，沸点1230°C，因此，当温度升高到1230°C以上时，有一部分锡在转炉过程以SnS方式挥发，一部分SnS被氧化成SnO，SnO能与SiO2反应生成锡渣随转炉渣排掉，但是若SnO进一步氧化成SnO2则以上方法不能除去，因为SnO2熔点高达2000°C，沸点达2500°C，在转炉吹炼温度下是不可能挥发的，且其不与SiO2反应。不过，我们注意到SnO2可以与Na2CO2造渣，因此可以采用造渣的办法将SnO2除去。
[0005]故，需要提供一种新的方法，将硫化挥发与造渣相结合，来得到超低锡含量的钢铁。
【发明内容】
[0006]发明目的:为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种低碳钢脱锡方法，通过Sn的氧化物与Na2CO3反应，达到将钢铁中锡的含量小于0.01%。
[0007]技术方案:为实现上述目的，本发明的一种低碳钢脱锡方法，包括以下步骤:
[0008](I)将筛分后的钢原料、煤粉、硫化剂、SiO2, Na2CO3混合均匀；
[0009](2)将步骤(1)所得的混合料加热到850~950°C，并以流量为0.1~0.3L/min通入空气进行锡的硫化、氧化及造渣，时间10~30min ；
[0010](3)将步骤(2)所得的混合料加热到1150~1300°C，并以流量为0.1~0.3L/min通入空气除掉锡的硫化物，保持时间10~30min ;此过程中，SnO2与Na2CO3反应，进行造渣；
[0011](4)进行转炉吹炼脱碳等后续步骤；
[0012](5)转炉出钢，同时留渣。
[0013]作为优选，所述硫化剂为FeS。
[0014]作为优选,所述煤粉的质量为钢原料的2~6%, FeS的质量为钢原料的2~4%,SiO2的质量为钢原料的I~2%，Na2CO3的质量为钢原料的I~3%。
[0015]在本发明中，在步骤(3)中，SnO2与Na2CO3反应，达到进一步脱锡的目的。
[0016]本发明充分考虑了 Sn的硫化物与两种氧化物的化学特性、熔点、沸点以及造渣特性，考虑了高温下硫化亚锡易挥发在第(3)步中间将其除去；氧化亚锡在第(2)步与Si02造渣，然后在后续的步骤中除渣；考虑了 SnO2沸点高不宜挥发但能Na2CO3造渣的特点，在第(3)步造渣，然后在后续步骤中除渣。
[0017]有益效果:本发明的一种低碳钢脱锡方法，相对于氯化法，不产生腐蚀性气体损害生产设备；相对于普通硫化法，能够将锡清除的更加干净，由于造渣步骤能将残留的氧化锡、氧化亚锡除掉，使钢中残留锡的含量更低，该方法能将钢中锡的含量降到0.01%以下。
【具体实施方式】
[0018]下面结合实施例对本发明作更进一步的说明。
[0019]实施例1:
[0020](I)准备颗粒度小于100微米钢原料50公斤，测量Sn的质量分数为0.82%。
[0021](2)准备煤粉3公斤、FeS粉末I公斤、SiO2粉末0.8公斤、Na2CO3粉末1.2公斤，将它们与钢原料混合均匀、装炉。
[0022](3)将混合料加热到850°C，通入干燥空气，流量为0.3L/min、时间30min。
[0023](4)再将混合料加热到1250°C，通入干燥空气，流量为0.3L/min,保持时间lOmin。
[0024](5)进行转炉吹炼脱碳等后续步骤。
[0025](6)转炉出钢，同时留渣。
[0026](7)检测钢中的Sn的含量，为0.0081%。
[0027]实施例2:
[0028](I)准备颗粒度小于100微米钢原料100.5公斤，测量Sn的质量分数为1.22%。
`[0029](2)准备煤粉4公斤、FeS粉末3.9公斤、SiO2粉末1.98公斤、Na2CO3粉末3.0公斤，将它们与钢原料混合均匀、装炉。
[0030](3)将混合料加热到950°C，通入干燥空气，流量为0.3L/min、时间30min。
[0031](4)再将混合料加热到1300°C，通入干燥空气，流量为0.3L/min，保持时间lOmin。
[0032](5)进行转炉吹炼脱碳等后续步骤。
[0033](6)转炉出钢，同时留渣。
[0034](7)检测钢中的Sn的含量，为0.0098%。
[0035]实施例3:
[0036](I)准备颗粒度小于100微米钢原料100.3公斤，测量Sn的质量分数为0.33%。
[0037](2)准备煤粉2.1公斤、FeS粉末2.0公斤、SiO2粉末1.0公斤、Na2CO3粉末1.0公斤，将它们与钢原料混合均匀、装炉。
[0038](3)将混合料加热到850°C，通入干燥空气，流量为0.lL/min、时间lOmin。
[0039](4)再将混合料加热到1300°C，通入干燥空气，流量为0.lL/min,保持时间30min。
[0040](5)进行转炉吹炼脱碳等后续步骤。
[0041](6)转炉出钢，同时留渣。
[0042](7)检测钢中的Sn的含量，为0.0028%。
[0043]实施例4:
[0044](I)准备颗粒度小于100微米钢原料100.0公斤，测量Sn的质量分数为0.49%。
[0045](2)准备煤粉3.0公斤、FeS粉末3.0公斤、SiO2粉末2.0公斤、Na2CO3粉末3.0公斤，将它们与钢原料混合均匀、装炉。
[0046](3)将混合料加热到910°C，通入干燥空气，流量为0.2L/min、时间20min。[0047](4)再将混合料加热到1150°C，通入干燥空气，流量为0.2L/min,保持时间30min。
[0048](5)进行转炉吹炼脱碳等后续步骤。
[0049](6)转炉出钢，同时留渣。
[0050](7)检测钢中的Sn的含量，为0.0034%。
[0051]实施例5:
[0052](I)准备颗粒度小于100微米钢原料100.0公斤，测量Sn的质量分数为0.15%。
[0053](2)准备煤粉2.0公斤、FeS粉末2.5公斤、SiO2粉末1.5公斤、Na2CO3粉末1.3公斤，将它们与钢原料混合均匀、装炉。
[0054](3)将混合料加热到900°C，通入干燥空气，流量为0.25L/min、时间lOmin。
[0055](4)再将混合料加热到1250°C，通入干燥空气，流量为0.lL/min,保持时间30min。
[0056](5)进行转炉吹炼脱碳等后续步骤。
[0057](6)转炉出钢，同时留渣。
[0058](7)检测钢中的Sn的含量，为0.0012%。
[0059]实施例6:
[0060](I)准备颗粒度小于`100微米钢原料50公斤，测量Sn的质量分数为0.82%。
[0061](2)准备煤粉I公斤、FeS粉末I公斤、SiO2粉末0.5公斤、Na2CO3粉末0.5公斤，将它们与钢原料混合均匀、装炉。
[0062](3)将混合料加热到870°C，通入干燥空气，流量为0.3L/min、时间30min。
[0063](4)再将混合料加热到1250°C，通入干燥空气，流量为0.3L/min,保持时间lOmin。
[0064](5)进行转炉吹炼脱碳等后续步骤。
[0065](6)转炉出钢，同时留渣。
[0066](7)检测钢中的Sn的含量，为0.0079%。
[0067]实施例7:
[0068](I)准备颗粒度小于100微米钢原料100公斤，测量Sn的质量分数为0.42%。
[0069](2)准备煤粉4公斤、FeS粉末，4公斤、SiO2粉末2公斤、Na2CO3粉末3公斤，将它们与钢原料混合均匀、装炉。
[0070](3)将混合料加热到880°C，通入干燥空气，流量为0.3L/min、时间25min。
[0071](4)再将混合料加热到1170°C，通入干燥空气，流量为0.3L/min，保持时间15min。
[0072](5)进行转炉吹炼脱碳等后续步骤。。
[0073](6)转炉出钢，同时留渣。
[0074](7)检测钢中的Sn的含量，为0.0095%。
[0075]实施例8:
[0076](I)准备颗粒度小于100微米钢原料100公斤，测量Sn的质量分数为0.33%。
[0077](2)准备煤粉3公斤、FeS粉末3公斤、SiO2粉末1.5公斤、Na2CO3粉末1.5公斤，将它们与钢原料混合均匀、装炉。
[0078](3)将混合料加热到940°C，通入干燥空气，流量为0.lL/min、时间15min。
[0079](4)再将混合料加热到1300°C，通入干燥空气，流量为0.lL/min,保持时间20min。
[0080](5)进行转炉吹炼脱碳等后续步骤。
[0081](6)转炉出钢，同时留渣。[0082](7)检测钢中的Sn的含量，为0.0025%。
[0083]通过上述实施例可以发现，本发明利用锡的硫化物在还原性气氛下容易挥发的特点，以及充分考虑到Sn的氧化物的熔点、造渣特性，能将残留的氧化锡、氧化亚锡除掉，使钢中残留锡的含量更低，该方法能将钢中锡的含量降到0.01%以下。
[0084]以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出:对于本【技术领域】的技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。`
【权利要求】
1.一种低碳钢脱锡方法，其特征在于，包括以下步骤: (1)将筛分后的钢原料、煤粉、硫化剂、SiO2,Na2CO3混合均匀； (2)将步骤(1)所得的混合料加热到850~950°C，并以流量为0.1~0.3L/min通入空气进行锡的硫化、氧化及造渣，时间10~30min ； (3)将步骤(2)所得的混合料加热到1150~1300°C，并以流量为0.1~0.3L/min通入空气除掉锡的硫化物，保持时间10~30min ； (4)进行转炉吹炼脱碳等后续步骤； (5)转炉出钢，同时留渣。
2.根据权利要求1所述的低碳钢脱锡方法，其特征在于:所述硫化剂为FeS。
3.根据权利要求2所述的低碳钢脱锡方法，其特征在于:所述煤粉的质量为钢原料的2~6%，FeS的质量为钢原料的2~4%，SiO2的质量为钢原料的I~2%，Na2CO3的质量为钢原料的I~3%。`
【文档编号】C21C7/04GK103820602SQ201310600997
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年11月25日 优先权日:2013年11月25日
【发明者】杨卫国 申请人:江苏科技大学