[发明专利]一种含BaO、Li2O的深脱硫渣系及采用该渣系生产超低硫钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金工业的炼钢技术，特别是一种直接应用于钢包精炼炉(以 下简称LF炉)顶渣中进行脱硫的含BaO、Li₂O的深脱硫渣系及采用该渣系生 产超低硫钢的方法。炼钢时将该渣系直接应用于LF炉顶渣中进行脱硫，后部 配合使用真空脱气炉(以下简称VD)处理工艺，可将钢中硫脱至较低的范围 (硫≤8ppm)，特别适用于超低硫钢的生产(如抗酸管线管和抗腐蚀油套管 等)。

背景技术

硫在大部分钢种是有害元素，仅在易切削钢中为有益元素，易切削钢中 含硫能提高切削加工性能。硫常以硫化物的形式存在于钢中，钢中硫含量高 对钢的质量和性能有很大影响，它不仅影响钢的热加工性能、焊接性能，还 对钢的力学性能有较大影响，会降低钢材非轧制方向的各种性能指标。硫还 影响钢的高温性能，如对高压锅炉管产品，硫对钢的高温持久性能有显著影 响，是钢产生持久断裂的根源。硫对钢的抗腐蚀性能也有显著影响，如对抗 酸管线管和抗腐蚀油管而言，硫是钢管产生硫化物应力腐蚀和氢致裂纹的根 源。其它如高压气瓶钢、钻杆用钢等，都对硫含量有很严的要求。因此，在 高级钢铁产品中，硫含量是评价钢质量好坏的重要指标之一。

由于硫的危害性极大，抗腐蚀用钢对其提出了严格要求，根据国际和国 内的有关标准，一般抗酸管线管的硫含量应控制在0.008％(80ppm)以下， 高钢级的抗酸管线管的硫含量必须控制在0.003％(30ppm)以下，硫含量越 低越好。生产高级抗酸管线管还需对硫化物夹杂进行球化处理，这样才能保 证钢管的抗腐蚀性能合格。目前国内先进企业在生产高级抗腐蚀用钢时，最 好的脱硫水平是控制硫≤10ppm，以及Ca/S≥2.0。从而使钢具有较好的抗腐 蚀性能。

现有炼钢工艺中钢水的脱硫基本上在LF炉进行，LF炉基本上采用CaO 基炉渣对钢水进行脱硫，一般使用CaO+Al₂O₃+SiO₂+MgO四元渣系。有些钢厂 为减轻LF的脱硫压力，采用铁水预处理进行脱硫，从而使LF炉钢水的初始 硫控制在50ppm左右，通过LF+VD或LF+RH(真空循环脱气炉)喷粉脱硫， 可将钢中硫稳定地控制在20ppm以下。目前国内一些企业采用以上工艺，可 将钢中硫控制在10ppm以下。而对一些没有采用铁水预处理的钢厂，LF的初 始硫高达200ppm左右，即使后步采用LF+VD或LF+RH喷粉工艺，若采用CaO 基的四元渣系脱硫，钢中的硫也只能控制在30ppm左右，这种工艺不能确保 高级抗腐蚀等超低硫钢的稳定生产。

研究表明，Ls、Cs与炉渣光学碱度之间的相互关系如下：

lgLS=lgCS-935T+1.375+lgfS-lgaO]]>

lgCs＝12.6Λ-12.3

可见，提高炉渣的光学碱度可以提高炉渣的硫容量，而硫容量的提高可 以提高渣钢间硫含量的分配比，从而提高炉渣的脱硫能力。

研究表明，炉渣中加入BaO和Li₂O，可以提高炉渣的光学碱度，从而提 高炉渣的脱硫能力。

发明内容

本发明的目的是提供一种新型的、脱硫能力强的适于超低硫钢生产的深 脱硫渣系及采用该渣系生产超低硫钢的方法。

一种含BaO、Li₂O的深脱硫渣系，渣系的成分以质量％计，其组分为：CaO 45％～55％；SiO₂ 3％～10％；A1₂O₃ 18％～30％；BaO 5％～12％，；Li₂O 0.2％～2.0％，；MgO 3％～8％。