[发明专利]用于炉外精炼脱硫、去除细小夹杂物的粉剂添加剂及其制法

说明书

技术领域

本发明涉及微合金钢以及特殊钢的炉外精炼方法，特别是一种用于炉外精炼脱硫、去除细小夹杂物的粉剂添加剂及其制法，它是各种微合金钢或特殊钢精炼脱硫、去除细小夹杂物首选的粉剂添加剂。

背景技术

一般来说，除个别钢种如易切削钢外，硫是钢中的有害元素，在钢中形成硫化物夹杂，降低钢的延展性和韧性，特别是冲击韧性。当硫以硫化铁的形式存在时，会引起热脆，同时，含硫高的钢抗腐蚀能力大幅度降低，对钢的焊接性能也不利。奥氏体不锈钢经点腐蚀可出现硫化物应力腐蚀裂纹(SSCC)，其点腐蚀源就在硫化锰夹杂等非金属夹杂物处；氢诱导裂纹(HIC)是对石油管线危害最大的缺陷，硫化锰系的夹杂物与钢之间就会产生间隙，使之成为氢诱导裂纹的敏感源。

夹杂物对钢材的危害主要与夹杂物的数量和尺寸有关，对夹杂物进行质量控制，首要的是控制夹杂物的数量和尺寸。由于钢种不同和冶炼成本限制，对夹杂物的要求也不尽相同，对普通钢，总氧50ppm、夹杂物大小在50μm以下，通常对钢材性能不构成严重的质量问题。然而，对IF钢、硅钢、帘线钢和管线钢等，这个指标可能根本达不到要求，例如，钢帘线要求Al₂O₃夹杂小于10～15μm，才能满足拉丝过程中20万米无断头的要求。

目前有很多脱硫工艺方法，向钢液中喷吹石灰脱硫剂是一种较为常见的脱硫方法。通常采用石灰作为脱硫剂进行脱硫的处理时，2CaO+2S＝2CaS+O₂，反应产生的氧与钢液内的硅结合，产生二氧化硅(SiO₂)。随着吹入石灰，该二氧化硅形成了硅酸二钙，而硅酸二钙形成固体层包裹在石灰粉料表面。结果不利于石灰粉粒的脱硫效果。因此提高石灰粉粒的有效利用率成为提高脱硫效率的关键。

此外，提高钢产品质量、生产纯净钢的关键在于控制夹杂物。钢液中的夹杂物大部分是通过浮力自然上浮去除的，可以说这种情况在整个冶金过程中一直在进行。但是，炼钢是大规模连续生产，仅靠自然上浮效率很低，无法满足生产要求，因此常常采用专门的手段，例如炉外精炼、过滤等，强化夹杂物的去除。吹氩搅拌是钢包炉重要的精炼手段之一，底吹氩可以均匀钢液的成分和温度，最重要的功能是促进钢液中夹杂物的去除。虽然上述方法能在一定程度上去除夹杂物，但是却不能对细小夹杂物进行有效的控制。

发明内容

本发明是针对上述现有技术中存在的问题提供一种能稳定控制钢液中夹杂物的尺寸和数量分布并脱硫能力强的粉剂添加剂，效果明显、稳定、确保和提高精炼钢的质量，降低冶炼成本，并且制备工艺简单，利于使用、操作、运输和储存。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：用于炉外精炼脱硫、去除细小夹杂物的粉剂添加剂，由如下原料按重量百分比经制备而成：

低熔点预熔渣粉剂1～70％、碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物1～60％、氧化钙、氧化镁或氧化钙与氧化镁的混合物10～98％、氟化钙0～40％、粘结剂0～20％。

所述的粉剂添加剂是由下述原料按重量百分比制备而成：

低熔点预熔渣粉剂5～65％、碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物2～55％、氧化钙、氧化镁或氧化钙与氧化镁的混合物15～85％、氟化钙2～35％、粘结剂0～20％。

所述的粉剂添加剂是由下述原料按重量百分比制备而成：

低熔点预熔渣粉剂10～35％、碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物10～45％、氧化钙、氧化镁或氧化钙与氧化镁的混合物30～70％、氟化钙5～30％、粘结剂5～15％。

所述的粘结剂为粘土、普通水泥、膨润土、水玻璃中任意一种或两种以上的混合物。

所述原料的粒度在1mm～3.5mm，其中氧化钙、氧化镁的活度≥200ml。

所述的低熔点预熔渣粉剂由如下原料按重量百分比经制备而成：

CaO 10％～70％，Al₂O₃ 15％～50％，SiO₂ 0～10％，MgO 0～10％，CaF₂ 0～30％，其熔点在1100℃～1550℃。

制备所述粉剂添加剂的方法，包括以下步骤：

(a)、投料、混料

按配方配比分别其粒度为1nm～3.5mm的低熔点预熔渣粉；氟化钙；碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物；氧化钙、氧化镁或氧化钙与氧化镁的混合物和粘合剂入混料器中进行混料，混料时间1h～8h；

(b)、烘干处理