[發明專利]含BaO和Li2O的深脫硫劑及生產方法和對鋼水進行深度脫硫的方法

有效

• 申請號: 201010200081.1
• 申請日: 2010-06-10
• 公開（公告）號: CN101880753A
• 公開（公告）日: 2010-11-10
• 發明（設計）人: 劉合萍;劉光穆;寧建成;肖鴻光;彭自勝;孫群保;彭其春;宋景凌
• 申請（專利權）人: 衡陽華菱鋼管有限公司
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064;C21C7/10
• 代理公司: 衡陽市科航專利事務所 43101
• 代理人: 鄒小強

技術領域

本發明涉及鋼鐵冶金領域的鋼水深脫硫技術，特別是一種含BaO和Li₂O的深脫硫劑及生產該深脫硫劑的方法和采用該深脫硫劑對鋼水進行深度脫硫的方法。

背景技術

對于大多數鋼種，硫是有害的元素。鋼中的硫含量高，會使鋼材的加工性能和使用性能大大降低，在熱加工過程中甚至會造成熱脆斷裂，它在鋼中所形成的硫化物降低鋼的韌性，硫化錳夾雜是鋼基體點腐蝕的發源地，鋼的氫脆與鋼中硫化物夾雜也有密切關系。硫還影響管線鋼的低溫沖擊韌性，減低硫含量可顯著提高沖擊韌性。隨著科學技術的進步，用戶對鋼材質量的要求越來越高，尤其對鋼材的硫含量提出了更嚴格的要求。現在很多重要用途的鋼中硫含量越來越低，例如一般抗酸管線鋼的硫含量應控制在0.0050％以下，高鋼級的抗酸管線鋼的硫含量應該控制在0.0030％以下，硫含量要求更嚴的應控制在0.0010％以下。

硫是影響管線鋼抗HIC(氫致裂紋)和SSCC(硫化物應力腐蝕)能力的主要因素。法國Pressouyre?G?M等研究表明：當鋼中的硫含量大于0.005％時，隨著鋼中硫含量的增加，HIC的敏感性顯著增加。當鋼中的硫含量小于0.002％時，HIC明顯降低，甚至可以忽略此時的HIC。日本Yamada?K等認為：當X42等低強度管線鋼中硫含量低于0.002％時，裂紋長度比接近于零。

BaO和Li₂O都是堿性氧化物，都能充當著替代CaO成為脫硫劑的作用，且Li₂O對脫硫的影響大于BaO。BaO光學堿度是CaO的1.15倍，理論上比CaO脫硫效果更好。從離子結構理論出發，各種氧化物堿性的強弱可以用陽離子對氧陰離子的吸引力大小來表示。BaO在液渣中的離子半徑較CaO大，離子間引力較小，并且在BaO分子中的離子百分數也較CaO分子中更高，因此，BaO更容易釋放出氧離子，即就熔渣而言，對于相同摩爾數的BaO和CaO來說，BaO的脫硫能力大于CaO。

發明內容

本發明的目的是克服現有技術的上述不足而提供一種含BaO和Li₂O的深脫硫劑及生產該深脫硫劑的方法和采用該深脫硫劑對鋼水進行深度脫硫的方法，解決目前預熔精煉渣進行深度脫硫困難的技術難題。

本發明的技術方案是：一種含BaO和Li₂O的深脫硫劑，它采用碳酸鋇、碳酸鋰和氧化硼作為原料，利用鋼包余熱和鋼水熱量使得碳酸鋇和碳酸鋰分解成氧化鋇和氧化鋰，并通過氧化鋇和氧化鋰來脫硫。該深脫硫劑成分以質量％計，具體有：BaCO₃50-95％，Li₂CO₃3％～25％，B₂O₃5％～25％，其余為雜質和水分。

本發明進一步的技術方案是：它采用碳酸鋇和碳酸鋰作為原料，利用鋼包余熱和鋼水熱量使得碳酸鋇和碳酸鋰分解成氧化鋇和氧化鋰，并通過氧化鋇和氧化鋰來脫硫。該深脫硫劑成分以質量％計，具體有：BaCO₃50-95％，Li₂CO₃3％～25％，其余為雜質和水分。

本發明還提供了一種含BaO和Li₂O的深脫硫劑的生產方法，其具體操作步驟為：將碳酸鋇、碳酸鋰和氧化硼或者是碳酸鋇和碳酸鋰按照本發明提供的深脫硫劑成分進行配比，然后破碎，再攪拌混和15-30分鐘，待混合均勻后，根據重量要求進行包裝為成品。

本發明還進一步提供了一種采用含BaO和Li₂O的深脫硫劑對鋼水進行深度脫硫的方法，具體操作步驟如下：

A、采用90t超高功率電弧爐，生產工藝流程為EAF-LF-VD-CC。

B、在電爐出鋼合金化30-60秒隨鋼流將脫硫劑加入鋼包，加入量為0.5-4kg/t鋼，同時，鋁粒加入量為1-2.5kg/t鋼，石灰6-10kg/t鋼，預熔精煉渣1-4Kg/t鋼。電爐鋼水出鋼溫度控制≥1630℃。

C、然后將鋼包吊至LF精煉位，根據爐渣狀況，補加適量石灰和預熔精煉渣，采用氬氣攪拌法進行精煉，LF爐通過采用鋁粉+碳粉對爐渣進行脫氧，得到脫氧良好、流動性較好的爐渣，從而確保爐渣良好的脫硫效果。鋁粉的加入量為0.2-0.6kg/t鋼，碳粉的加入量為0.5-1.0kg/t鋼。