[发明专利]一种铁水预处理用脱硫剂及其制备方法

说明书

本发明公开了一种铁水预处理用脱硫剂，其由生石灰、石灰石、铝酸钙、金属钙粒为原材料配制而成，其重量百分比满足：生石灰50～70份；石灰石10～30份；铝酸钙10～20份；金属钙1～10份；所述的生石灰中的组分为CaO≥80％，SiO2＜2.0％；所述的石灰石的组分为CaCO3≥92％，SiO2＜1.0％；所述的铝酸钙的组分为CaO 45～55％，Al2O3 35～45％，SiO2＜5.0％；金属钙的组分Ca≥95％；本发明具有单耗低、脱硫效率高、铁水温降小的特点，脱硫效率可达95％以上，能够将铁水中硫含量降低到0.001％以下，对高品质钢的冶炼提供了基础条件。

技术领域

本发明涉及-钢铁冶金技术领域，特别涉及一种铁水预处理用脱硫剂及其制备方法。

背景技术

随着科学技术和经济的发展，用户对钢材质量的要求越来越严格。硫是钢中有害元素之一，其主要危害是：导致钢的热脆，以及轧制后钢材的各向异性，因此必须严格限制钢中的硫含量。特别是对于如电工硅钢、IF钢这一类的高附加值钢种，其对硫含量的要求更为苛刻。

铁水预处理脱硫，炼钢生产中主要是指铁水在进入转炉之前的脱硫处理。广义的铁水预处理是指包括对铁水脱硫、脱硅、脱磷的三脱处理，另外还有特殊铁水的预处理，如含钒铁水的提钒等。

首先对铁水脱硫的热力学与动力学因素进行分析：

为实现高的脱硫率，提高脱硫时的硫分配系数Ls和渣量是最有效的措施。而从生产实际角度考虑，提高Ls是最具潜力的关键措施，而影响Ls的热力学因素主要为：铁水成分和脱硫剂的化学成分两方面。

(1)铁水成分对脱硫的影响

钢液的成分直接影响脱硫效果。为了获得理想的脱硫效果，必须在满足成分要求的前提下，尽可能的提高钢中硫的活度，降低钢中氧的活度，以促进脱硫反应的进行。下面就铁水的主要组成对脱硫效果的影响进行分析：

①C和Si

C和Si都是提高S活度的元素。当钢中碳C和硅Si含量较大时，能提高fs，使硫易于向脱硫剂中转移。特别是碳C可降低钢液中的氧活度，提高硫平衡分配比。

②Mn

Mn是降低S活度的元素。有研究指出[1]：在一定条件下，Mn具有脱硫的能力，其脱硫反应式为:

[Mn]+[S]＝MnS(S)＝1156900+95.0T J/mol

但在炼钢温度下，该反应的>0，因此在炼钢温度下Mn不具有脱硫的能力。Mn具有一定的脱氧能力，因此当其含量较高时，Mn可以通过降低钢液中的氧活度，来促进脱硫反应的进行。

③Al

Al是提高S活度的元素。Al本身并不参与脱硫反应，但Al可以通过降低铁水中的氧活度，来促进脱硫反应的进行。因此，有研究指出：铁水的脱硫效果与钢中[Al]含量成正比。

④金属钙

金属钙是还原性极强的碱金属元素，其还原性远超金属镁，在铁水中可与硫反应生成稳定的硫化钙CaS，将硫脱至痕迹量。

⑤铁中初始S含量

铁水中初始硫含量对终点硫含量有着直接的影响。随着铁水中初始硫含量的降低，终点硫含量下降。

(2)脱硫剂化学成分对脱硫的影响

脱硫剂的成分是影响硫平衡分配比的因素之一。为了获得理想的脱硫效果，要求脱硫剂必须具备适宜的物理化学性质，而脱硫剂的成分是其物理化学性质的决定性因素。

①下面就构成脱硫剂各种成分对脱硫效果的影响作如下分析:

氧化钙CaO：