[發明專利]一種煉鋼脫磷劑界面改性劑及改性脫磷劑制備和使用方法

有效

• 申請號: 201911050467.6
• 申請日: 2019-10-31
• 公開（公告）號: CN110724790B
• 公開（公告）日: 2021-04-13
• 發明（設計）人: 張慧書;陳韌
• 申請（專利權）人: 遼寧科技學院
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 寧佳

本發明的一種煉鋼脫磷劑界面改性劑及改性脫磷劑制備和使用方法，改性劑組分包括相應質量比的La₂O₂S，Zr，Cr，CaO和CaCl₂。其制備方法為在馬弗爐內，在相應保護氣氛下，升至特定溫度后，冷卻至室溫，破碎使用。其使用方法為在脫磷劑制備過程中將其混入后，其與脫磷劑反應使脫磷劑表面形成多孔蜂巢結構，從而使脫磷劑加入鐵水后與鐵水反應界面積增大，改善了脫磷界面條件，促進了脫磷，脫磷率高達93～97％，大幅降低脫磷劑消耗。

技術領域：

本發明屬于煉鋼脫磷劑界面改性劑技術領域，冶金輔助新材料領域，具體涉及一種煉鋼脫磷劑界面改性劑及改性脫磷劑制備和使用方法。

背景技術：

近年來，隨著用戶對高強度、高韌性、高抗應力腐蝕性能鋼種需求量的不斷增加和質量要求的日益嚴格，世界各國都在努力降低鋼中磷含量。如對于低溫用鋼、海洋用鋼、抗氫致斷裂鋼和部分厚板用鋼，除了要求極低的硫含量以外，也要求鋼中的磷含量小于0.01％甚至0.005％以下。鐵水預脫磷是煉鋼過程脫磷的主要環節之一，根據所用容器的不同，鐵水預脫磷可以分為三類：第一種是在高爐出鐵溝或出鐵槽內進行脫磷，第二種是在鐵水包或魚雷罐車中進行預脫磷，第三種是在專用轉爐內進行鐵水預脫磷。這三種方法在工業上均得到了實際應用。在鐵水溫度下，由于鐵水中的磷不能直接氧化成P₂O₅氣體而除去，而是首先氧化成P₂O₅，然后與強堿性氧化物Na₂O、CaO、BaO或Na₂CO₃或BaCO₃等結合成穩定的磷酸鹽而從鐵水中去除。因此，在實際鐵水預脫磷過程中，要有效地脫去鐵水中的有害雜質磷，首先要有適當的氧化劑將溶解于鐵水中的磷氧化，然后采用強有力的固定劑，使被氧化的磷牢固地結合在爐渣中。但這些材料往往熔點比較高，以顆粒狀進入煉鋼熔池后，顆粒與鋼中的磷發生反應時，其反應界面往往發生固液反應，由于反應界面的液相區較窄，極大地降低了反應速率和反應效率，同時脫磷劑顆粒的利用率也顯著降低。人們往往在脫磷劑中添加助熔劑如螢石、氯化鈣、氯化鋇等，采用降低脫磷劑熔點的方法來改善此問題，但其脫磷效果仍有待提高。

發明內容：

本發明的目的是克服上述現有技術存在的鐵水預脫磷過程脫磷劑熔點高、反應速率低，脫磷劑消耗高等不足，提供一種煉鋼脫磷劑界面改性劑及改性脫磷劑制備和使用方法。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案：

一種煉鋼脫磷劑界面改性劑，具體為La₂O₂S-Zr-Cr-CaO-CaCl₂粉末，其成分按質量百分數為La₂O₂S 40～50％，Zr 23～33％，Cr 12～18％，CaO 10～20％，CaCl₂ 5～10％。

所述的煉鋼脫磷劑界面改性劑制備方法，包括以下步驟：

按配比，將原料混合均勻后，在爐內通入保護性氣體，進行爐內加熱，升溫至820～980℃，保溫1h后，切斷保護性氣體，冷卻至室溫，破碎，得到La₂O₂S-Zr-Cr-CaO-CaCl₂粉末，即為煉鋼脫磷界面改性劑。

所述煉鋼脫磷劑界面改性劑制備方法過程中，原料混合后，破碎、研磨至10mm以下，再進行加熱操作。

所述煉鋼脫磷劑界面改性劑制備方法過程中，加熱操作在馬弗爐中進行。

所述煉鋼脫磷劑界面改性劑制備方法過程中，保護性氣體為氬氣，所述保護性氣體通入流量為5～40L/min，通入時間為：加熱前1h開始，直至保溫結束的整個過程中持續通入。

所述煉鋼脫磷劑界面改性劑制備方法過程中，加熱升溫速率為5～50℃/min。