[发明专利]采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法。

背景技术

氢是钢中有害杂质之一，它使钢材及其制品产生白点、裂纹等缺陷，有很大的危害。炼钢过程要尽量降低钢中氢的含量，但往往达不到要求，因此需要采取炉外精炼来实现脱出钢中氢的目的。作为炉外脱氢有VD、VAD、RH等方法。这些都是成熟脱氢工艺，效果良好，但其不足之处为设备投资多、工艺复杂，精炼时间长，温降较大，处理成本高。

发明内容

针对以上技术问题，本发明提供一种采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法。

本发明的方法包括以下步骤：

1、制备氯化物包芯线：

(1)抑制剂的钝化处理：

将抑制剂制备成粒度小于或等于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅油占抑制剂重量的0.01～0.5％；在搅拌速度50～300rpm的条件下搅拌3～10min，使硅油分布在抑制剂颗粒表面，达到抑制剂表面钝化防潮的效果。

其中抑制剂为活性石灰或铝酸钙。

(2)含固体氯化物的包芯线的制备：

将固体氯化物制备成粒度小于或等于3mm的颗粒，放入容器中，加入硅油，硅油用量按硅油占氯化物重量的0.1～0.8％；在搅拌速度50～300rpm的条件下搅拌3～10min，使硅油分布在固体氯化物颗粒表面，达到固体氯化物表面钝化防潮的效果。

然后将钝化处理后的固体氯化物与钝化处理后的抑制剂混合，在搅拌速度50～300rpm的条件下搅拌5～15min；混合比例按固体氯化物∶抑制剂＝1∶2～20。

采用厚度为0.2～0.5mm的铝带或钢带为线皮，将抑制剂和固体氯化物的混合物通过包芯线机制备成含固体氯化物的包芯线；包芯线直径为8～20mm。

其中固体氯化物为FeCl₃或AlCl₃。

(3)液体氯化物包芯线的制备：

将液体氯化物与钝化处理后的抑制剂在隔绝空气的条件下混合，并在搅拌速度50～300rpm的条件下搅拌10～20min；混合比例按液体氯化物∶抑制剂＝1∶5～30。

采用厚度为0.2～0.5mm的铝带或钢带为线皮，将抑制剂和液体氯化物的混合物通过包芯线机制备成含液体氯化物的包芯线；包芯线直径为8～20mm。制备含液体氯化物的包芯线时需要在隔绝空气的条件下进行。

其中液体氯化物为CCl₄或SiCl₄。

2、采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢：

通过喂线机向LE炉精炼后的钢水中喂入含氯化物的包芯线，喂线速度为1～3m/s，包芯线的喂入量按每吨钢水加入0.4～1kg的氯化物(按FeCl₃、AlCl₃、CCl₄或SiCl₄计)，喂线后软吹5～20min。喂线时控制喂线速度保证钢水不接触空气。

本发明的采用含氯化物的包芯线对钢液脱氢的方法的工作原理为：将氯化物与抑制气化材料(抑制剂)混合作为芯粉制成包芯线喂入钢水中，使喂入钢中的氯化物溶解，或分解生成氯原子；氯化物或氯原子与钢水中的氢反应生成氯化氢排出钢液外，达到脱氢的目的。加入抑制剂的目的是有效抑制氯化物的气化，使氯化物在钢液中气化后形成微小气泡上浮，增加反应界面面积和延长反应时间，提高其利用率。以FeCl₃为例，反应方程式为

FeCl₃＝FeCl₂+1/2Cl₂

FeCl₂+2[H]＝Fe+2HCl↑

Cl₂+2[H]＝2HCl↑

本发明的钢液脱氢方法处理后钢液中的氢含量可降低80％。本发明材料制备方法简单，使用时操作方便，不需要复杂的设备和步骤，反应时间短，处理成本低，且不使钢液产生明显的温差，具有良好的应用前景。

具体实施方式

本发明实施例中的FeCl₃、AlCl₃、CCl₄和SiCl₄为普通工业级产品。

本发明实施例中的活性石灰(CaO)和铝酸钙为工业级产品。

本发明实施例中的硅油为普通工业用硅油。

本发明实施例中采用粉碎机制备氯化物和抑制剂颗粒。

实施例1