[發明專利]一種管線鋼爐外精煉用高堿度合成渣

無效

• 申請號: 201210415453.1
• 申請日: 2012-10-26
• 公開（公告）號: CN102864285A
• 公開（公告）日: 2013-01-09
• 發明（設計）人: 孫彥輝;方忠強;熊輝輝;羅磊
• 申請（專利權）人: 北京科技大學
• 主分類號: C21C7/076
• 分類號: C21C7/076
• 代理公司: 北京金智普華知識產權代理有限公司 11401
• 代理人: 皋吉甫

技術領域

本發明屬于煉鋼技術領域，具體來說是一種爐外精煉用高堿度合成渣，特別適用于管線鋼鋼水的脫硫和夾雜物控制去除。?

背景技術

隨著我國石油、天然氣資源的開發和利用，低合金高強度，高韌性的高級別管線鋼將成為本世紀國民經濟需求量較大的一類鋼種。?石油管線鋼多用于環境惡劣的邊遠地區且腐蝕性條件下，對質量要求很高，要求管線鋼具有高強度、高韌性、良好的可焊性、良好的抗氫致裂紋（HIC）和抗H₂S腐蝕（SCC）能力。管線鋼的HIC和SCC都和鋼中的硫和夾雜物有著密切聯系，對管線鋼來說，降低鋼中硫含量及對夾雜物的合理控制是管線鋼潔凈度研究的重點。?

為了生產優質管線鋼，必須嚴格控制鋼中的硫含量。一般要求鋼中硫小于0.005%或者0.0020%，甚至0.001%（徐匡迪.?關于潔凈鋼的若干基本問題.?金屬學報,?2009,?45(3):257）。管線鋼精煉過程中主要通過造高硫容量、低熔點、流動性良好的高堿度精煉渣進行脫硫，同時吸附精煉過程中上浮的夾雜物。?

專利CN101654722A公開的關于管線鋼用爐外精煉三元合成渣成分組成為80~85%活性灰、8~13%鋁礬土、7~12%精品螢石，此精煉渣有利于鋼水快速深脫硫，脫硫率在65~75%之間。?

CN101191148A公開了一種鋼包脫硫精煉渣，該精煉渣鋼包脫硫精煉渣包括活性石灰、螢石及鋁粉或鋁丸，其組成重量百分比為活性石灰80~90%，螢石10~15%，鋁粉或鋁丸2~5%，采用此鋼包脫硫精煉渣，能去除鋼包內硫達到10~20%，最高達到40%，效果明顯。?

在現有技術中，廣泛采用的管線鋼鋼水精煉用的合成渣堿度5~8，曼內斯曼指數0.25~0.35。這類合成渣一方面硫容量較小，為達到理想的脫硫效果所需渣量大，增加了煉鋼成本。此外，這類精煉渣僅注重脫硫而未考慮到鋼水中夾雜物的控制去除。管線鋼生產中，精煉渣應具備良好地夾雜物控制吸收能力，可最大限度的脫除鋼水脫氧、精煉和鈣處理過程中產生的非金屬夾雜。如精煉渣的夾雜物控制吸收能力較差，則鑄坯中的塑性夾雜（如12CaO7Al₂O₃）在軋制過程中沿變形方向延伸，呈線、鏈狀分布。由此引起產品各向性能的顯著差異，從而惡化了鋼材的塑性和沿厚度方向的斷面收縮率，使鋼制品受各種復雜應力作用而破壞。?

發明內容

本發明的目的在于提供一種既具有高硫容量，又具有良好地熔化、流動和吸收夾雜物性能。可以在保持良好脫硫和夾雜物控制效果的同時降低用渣量以節約成本的管線鋼爐外精煉用高堿度合成渣。?

本發明的技術方案是：一種管線鋼爐外精煉用高堿度合成渣，采用高堿度的合成渣，以CaO、Al₂O₃、MgO、SiO₂、CaF₂為基本成分，控制合成渣初始硫含量、堿度范圍、FeO+MnO含量；其具體的化學成分重量百分比如下：?

CaO?45~60%，Al₂O₃?15~30%，MgO：6~10%，SiO₂?<5%，CaF₂?5~10%，MnO+FeO<0.6%，渣中初始硫含量0.05~0.15%，堿度8~15。

本發明化學成分的各組分均屬常規精煉渣的一般組分。但在本發明中，部分組分的含量范圍與傳統精煉渣有很大不同。其中堿度R控制在8~15，大于一般管線鋼精煉渣5~8的范圍，具有更好的脫硫熱力學條件。合成渣中5~10%的CaF₂起助熔作用，消除了高堿度帶來的渣熔化和流動性變差的影響，同時也增強了合成渣的脫硫能力。控制合成渣中MnO+FeO<0.6%。一般用FeO+MnO的含量來衡量爐渣的氧化性，渣中FeO+MnO的含量對精煉脫硫過程的渣鋼間硫的分配比有重要影響。爐渣中(FeO+MnO)含量減少，會促使與之平衡的鋼水氧活度降低，從而有利于脫硫反應的進行。?

本發明合成渣的生產方法與常規的爐外精煉用合成渣的生產方法相似。?

本發明和現有技術相比所具有的有益效果在于：?