[發明專利]一種感應爐煉鋼爐外脫硫劑及脫硫方法

無效

• 申請號: 200910235079.5
• 申請日: 2009-11-13
• 公開（公告）號: CN101705339A
• 公開（公告）日: 2010-05-12
• 發明（設計）人: 王宏明;李桂榮;趙玉濤
• 申請（專利權）人: 江蘇大學
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 汪旭東

技術領域

本發明屬于感應爐煉鋼技術領域，特別涉及一種感應爐煉鋼爐外脫硫劑及脫硫方法。

背景技術

感應爐煉鋼是目前生產金屬鑄件的金屬制品加工企業和中小型鑄鋼廠普遍采用的煉鋼方法，其特點是生產組織靈活，可以按各種優特鋼的要求進行冶煉，而且設備投資和生產成本都較低，可實現加工下腳料的循環利用。感應熔煉爐根據爐襯材料分為堿性、中性和酸性爐襯，堿性爐襯以堿性氧化物主要是氧化鎂為主作筑爐材料，但堿性氧化物的穩定性能差，強度偏低，熱波動及裝料機械沖擊使爐襯壽命很低，且爐襯出現裂紋即存在重大安全隱患，因此安全系數低。中性爐襯以中性氧化物氧化鋁為主要材料，酸性爐襯以酸性氧化物如硅砂(主要成分為二氧化硅)為主要材料，中性爐襯和酸性爐襯的優點是穩定性好，強度高，壽命長及安全系數高，因此，目前感應爐主要采用酸性爐襯和中性爐襯，而酸性爐襯和中性爐襯的最大不足是爐內熔煉時不能造高堿度渣，這是由于高堿度渣中的CaO與酸性爐襯中的SiO₂和中性爐襯中的Al₂O₃都極易反應生成低熔點化合物，即高堿度爐渣對爐襯造成嚴重的侵蝕，影響爐襯壽命并導致安全隱患和事故。

眾所周知，鋼鐵熔煉過程的脫硫要在堿性較強條件下進行，由于酸性或中性感應爐熔煉不適合造高堿度渣，因此，爐渣的脫硫能力非常有限。通過控制原料中硫的來源，鋼水中的硫含量一般只能控制在0.015～0.045％，欲進一步降低鋼鐵中的硫含量，必須采取其它措施，包括：爐內脫硫和爐外脫硫。目前的爐內脫硫以向爐內加入金屬鈣、鎂及其合金為主，金屬鈣、鎂具有很強的脫硫能力，但是，鈣、鎂元素的沸騰溫度偏低，(Ca的沸點1450℃，Mg的沸點1150℃)在熔煉高溫下，鈣、鎂元素在鋼中的溶解度很低，因此鈣、鎂及其合金在爐內的實際脫硫效果并不高，另外，為避免鈣、鎂元素引起的爐內大沸騰和提高脫硫效果，節約脫硫成本，脫硫劑需要分批多次加入，重復操作多次，冶煉時間延長。另一種解決感應熔煉鋼液硫含量高的措施是爐外脫硫，對于傳統的鋼鐵企業，爐外精煉脫硫技術很多，包括合成渣洗、噴粉脫硫、造渣脫硫等，但這些精煉工藝一般是針對幾十噸至幾百噸的鋼包進行，工藝成熟且自動化控制水平高，但設備龐大、投資巨大，不適合生產規模小、生產周期及間歇長的感應爐煉鋼，因此，針對感應爐煉鋼的爐外精煉脫硫報道很少。中國專利(授權公告號CN100434540C，酸性感應爐爐外脫硫法)公開了以碳酸鋇、氧化鋇為主的脫硫劑，利用沖包的方法進行脫硫，可將硫含量控制在0.015％以下。該發明的主要不足有兩個：一是所用原料碳酸鋇及氧化鋇(重量百分比90％以上)為毒性很強的物質，對操作人員的健康及環境構成危害；二是，碳酸鋇和氧化鋇的脫硫能力有限，所以其加入量偏高，按其權利要求規定的脫硫劑添加量計算方法，欲脫掉0.01％的硫，脫硫劑的加入量為10kg/t鋼，導致渣量過大，引起鋼水溫降，影響澆鑄和鋼包調運。

綜上所述，開發一種針對感應爐煉鋼爐外脫硫的脫硫劑及脫硫方法，提高感應爐煉鋼爐外脫硫的效率、節約脫硫成本，具有重要意義。

發明內容

本發明的目的是提供一種針對感應爐煉鋼爐外脫硫的脫硫劑及脫硫方法，解決目前感應爐煉鋼難于脫硫的問題，提高脫硫效果和脫硫劑的利用率，減少脫硫劑消耗，降低脫硫成本。

本發明的目的是通過下列技術方案來實現的：

本發明的感應爐煉鋼爐外脫硫劑，由電石-石灰-鈍化鎂-硼酐組成，其成分(重量％)為：電石CaC₂：60-70％，石灰CaO：15-20％，鈍化鎂Mg：10-15％，硼酐：B₂O₃：1-5％，其余雜質：小于2％。

使用上述爐外脫硫劑的脫硫方法，其特征在于：脫硫劑的使用量按照鋼水重量、鋼液初始硫含量與目標硫含量等因素確定，其加入量的計算公式為：

W＝M×(S_i-S_f)÷0.005％×N??kg

上式中：W：脫硫劑加入量，kg；M：鋼水重量，t；S_i：鋼水初始硫含量(重量％)；S_f：鋼水最終硫含量(目標硫含量)(重量％)；N：系數，kg·t^-1，當S_f＞0.005％時，N取值為1.0～1.2，當S_f＜0.005％時，N取值為1.2～1.5。