專利名稱：鋼水爐外精煉劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬鋼的冶煉領(lǐng)域、尤其涉及鋼水爐外精煉的脫硫、脫磷、防回磷用的精煉劑。
背景技術(shù)：
鋼中硫、磷容易在鋼的晶界產(chǎn)生偏析、嚴(yán)重降低鋼沖擊韌性、可焊性、抗裂紋性、抗褶性。特別是低溫用鋼、海洋用鋼、抗氫致裂紋鋼、高韌性鋼等優(yōu)質(zhì)鋼種，對(duì)鋼中的硫、磷的含量要求更嚴(yán)格。冶煉的鋼水進(jìn)行爐外精煉，降低鋼中硫、磷含量，對(duì)于提高鋼的產(chǎn)品質(zhì)量、擴(kuò)大產(chǎn)品品種、降低生產(chǎn)成本具有十分重要的意義?，F(xiàn)有一般采用CaO-Al2O3系鋼水爐外精煉脫硫劑、CaO-FeO系鋼水爐外精煉脫磷劑，存在的缺陷是前者能脫硫，但脫磷效果差；后者能脫磷，但脫硫較差，而當(dāng)鋼水爐外精煉鋼包渣被造還原渣后，CaO-FeO系脫磷劑完全失效，鋼水嚴(yán)重回磷。因此，近來(lái)出現(xiàn)了在CaO-FeO系脫磷劑基礎(chǔ)上用部分BaO替換CaO，回磷現(xiàn)象有所減輕，但回磷問題仍然未得到解決。因而造成鋼的性能不穩(wěn)定，命中率低，.增加了生產(chǎn)成本；限制了鋼的品種，對(duì)精煉鋼包侵蝕，嚴(yán)重污染了鋼水。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷與不足，本發(fā)明的目的是提供一種精煉劑，能在精煉過(guò)程中造還原渣前，對(duì)鋼水進(jìn)行脫磷；在造還原渣后的精煉過(guò)程中，對(duì)鋼水進(jìn)行脫硫，并且鋼水不回磷。
本發(fā)明改變了長(zhǎng)期以來(lái)采用CaO為基的精煉劑，采用BaO為基的精煉劑，各組分按重量百分比，由BaCO330-60％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO38-13％組成，在常溫常壓下，按組分及含量、粒度進(jìn)行配料，采用一般方法均勻混合、造粒(或不造粒)、干燥而成；或配料后進(jìn)行混勻、預(yù)熔燒結(jié)、破碎而成。
本發(fā)明的精煉劑與CaO系精煉劑在脫硫、脫磷機(jī)理及效果敘述。
1、在鋼包渣造還原渣前的精煉過(guò)程中，在氧化性氣氛下發(fā)生脫磷反應(yīng)
其脫磷能力明顯高于CaO系脫磷劑。
2、在鋼包渣造還原渣后的精煉過(guò)程中，發(fā)生脫硫反應(yīng)，
與脫磷反應(yīng)先產(chǎn)生的氧化物的(3BaO·P2O5等)后在熔渣中溶解，不同的是脫硫反應(yīng)是在渣—金屬界面上伴有電子轉(zhuǎn)移的置換反應(yīng)，
由于BaO的離子位(離子價(jià)/離子半徑)為1.48，CaO的離子位1.89，而金屬氧化物的金屬陽(yáng)離子與陰離子結(jié)合力與離子位成正比，所以BaO比CaO更容易放出O2-，對(duì)脫硫有利。由于BaO渣系的光學(xué)堿度為1.15，而CaO為1.0，前者硫容量大，因此BaO的脫硫能力高于CaO渣系脫硫劑。
3、當(dāng)鋼水在爐外精煉過(guò)程中造還原渣后，鋼包渣中(∑FeO+MnO)一般降至0.5～1.5％，其氧的分壓相應(yīng)下降至10-12.2～10-11.2atm，而CaO脫磷反應(yīng)
ΔG°＝-1966388+562·TT因?yàn)樯鲜靓°是在標(biāo)準(zhǔn)態(tài)(Po2＝/atm)的數(shù)值時(shí)，當(dāng)反應(yīng)體系中別的因素不變，只有氧勢(shì)明顯降低時(shí)，CaO脫磷的自由能變化如下ΔG°＝-1966388+(562.7-47.85lgPo2)T根據(jù)上式可以推導(dǎo)出CaO脫磷與回磷氧分壓的臨界值Po2＝10-10.4atm。因此，CaO系精煉劑在鋼包渣被還原后回磷嚴(yán)重。
BaO脫磷反應(yīng)
當(dāng)反應(yīng)式體系中別的因素不變，只有氧勢(shì)明顯降低時(shí)，BaO脫磷的自由能變化如下ΔG°＝-2199500+(595.15-47.85lgPo2)T根據(jù)上式可以推導(dǎo)出BaO脫磷與回磷氧分壓的臨界值Po2＝10-12.3atm。因此，BaO系精煉劑在鋼包渣被還原后，仍不回磷。
鋼水爐外精煉按通常的投加精煉劑方法，分兩次進(jìn)行投加。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是，用一種精煉劑對(duì)爐外精煉鋼水進(jìn)行脫硫、脫磷，更為重要的是解決了鋼包造還原渣后鋼水嚴(yán)重回磷問題，有利于提高產(chǎn)品質(zhì)量和煉鋼的命中率，為冶煉低硫、低磷鋼的新品種創(chuàng)造了條件。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
在以下實(shí)施例和對(duì)比中，用脫硫率表示脫硫效果，用脫磷率表示脫磷效果，數(shù)值越大，效果越好。
實(shí)施例是在常溫常壓下，按組分及含量、粒度進(jìn)行配料，采用一般方法均勻混合、造粒(或不造粒)、干燥而成；或配料后進(jìn)行混勻、預(yù)熔燒結(jié)、破碎而成。
實(shí)施例1BaCO332-40％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO 28-38％，脫磷率 30-45％脫硫率40-75％。
實(shí)施例2BaCO342-48％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO 20-28％，脫磷率 45-60％脫硫率40-75％。
實(shí)施例3BaCO348-56％、BaF28-11％、Al2O3 17-23％、CaO 13-20％脫磷率60-80％ 脫硫率40-75％。
權(quán)利要求
1.鋼水爐外精煉劑設(shè)計(jì)以BaO系為基，各組分按重量百分比由BaCo332-56％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO38-13％組成；在常溫常壓下，按組分含量、粒度進(jìn)行配料，采用一般方法混合均勻，造?；虿辉炝?，干燥而成；或配料后進(jìn)行混勻、預(yù)熔燒結(jié)、破碎而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼水爐外精煉劑，其化學(xué)成分由BaCo332-40％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO28-38％組成，以上均為按重量百分比。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼水爐外精煉劑，其化學(xué)成分由BaCo340-48％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO20-28％組成，以上均為按重量百分比。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鋼水爐外精煉劑，其化學(xué)成分由BaCo348-56％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO13-20％組成，以上均為按重量百分比。
全文摘要
本發(fā)明屬鋼的冶煉領(lǐng)域，尤其涉及鋼水爐外精煉的脫硫、脫磷、防回磷用的精煉劑。由BaCO
文檔編號(hào)C21C7/064GK1800419SQ200410103090
公開日2006年7月12日 申請(qǐng)日期2004年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2004年12月31日
發(fā)明者孫維, 顏根發(fā), 杜松林, 汪開忠, 許健 申請(qǐng)人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司