[发明专利]一种钢液精炼深脱硫的方法及用于钢液精炼的装置和应用

权利要求书

1.一种钢液精炼深脱硫的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

S1、将待精炼钢液出钢至钢包中并往装有待精炼钢液的所述钢包内加入冶炼材料，得到待精炼钢料；

S2、根据出钢时待精炼钢液的初始硫含量[S]_进和目标硫含量[S]_目，确定将待精炼钢料进行钢液精炼时石灰粉喷吹、碳粉喷吹和顶吹氩气喷吹的工艺参数；

S3、对所述待精炼钢料进行钢液精炼；在钢液精炼时，通过中空电极往所述待精炼钢料中喷吹石灰粉-碳粉-氩气混合粉气流以使钢液深脱硫；所述石灰粉和所述碳粉在所述中空电极产生的电弧作用下生成Ca和/或CaC₂从而使钢液深脱硫；

在步骤S2中，根据待精炼钢液的初始硫含量[S]_进和目标硫含量[S]_目确定石灰粉、碳粉和氩气喷吹的工艺参数如下：

当[S]_进≥40ppm，5ppm≤[S]_目＜10ppm时，石灰粉的喷吹速率为0.6~0.95kg/（min·t），碳粉的喷吹速率为0.13~0.18kg/（min·t），顶吹氩气的流量为3~8NL/（min·t），喷吹时间为10~15min；

当[S]_进≥40ppm，[S]_目＜5ppm时，石灰粉的喷吹速率为0.4~0.6kg/（min·t），碳粉的喷吹速率为0.08~0.13kg/（min·t），顶吹氩气的流量为5~10NL/（min·t），喷吹时间为15~20min；

当[S]_进＜40ppm，5ppm≤[S]_目＜10ppm时，石灰粉的喷吹速率为0.5~0.75kg/（min·t），碳粉的喷吹速率为0.11~0.15kg/（min·t），顶吹氩气的流量为1~6NL/（min·t），喷吹时间为5~10min；

当[S]_进＜40ppm，[S]_目＜5ppm时，石灰粉的喷吹速率为0.2~0.55kg/（min·t），碳粉的喷吹速率为0.03~0.11kg/（min·t），顶吹氩气的流量为2~7NL/（min·t），喷吹时间为10~15min。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述冶炼材料包含石灰和铝渣，所述步骤S1包括如下子步骤：

S11、在将待精炼钢液出钢至所述钢包的过程中，待钢包见流后底吹氩气，底吹氩气的流量为0.5~2NL/（min·t）；在将所述待精炼钢液的总质量的1/3~1/4出钢至钢包中后加入石灰，所述石灰的加入量为3~4㎏/t；

S12、在将所述待精炼钢液全部出钢至钢包中后，将装有待精炼钢液的钢包送至精炼工位，调整底吹氩气的流量为3~8NL/（min·t）；

S13、往所述钢包内顶吹氩气，顶吹氩气的流量为1~10NL/（min·t），然后利用顶吹氩气形成的氩等离子体化渣2~5min，然后调整顶吹氩气的流量为0.5~5NL/（min·t）并往所述钢包内加入铝渣，得到待精炼钢料；所述铝渣的加入量为1~3㎏/t。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：

在钢液精炼时，将底吹氩气的流量调整为2~10NL/（min·t）。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法在进行步骤S3得到脱硫钢液后，进一步还包括步骤S4：

依次停止喷吹碳粉和石灰粉，调整顶吹氩气的流量为5~10NL/（min·t），底吹氩气的流量为2~6NL/（min·t），利用顶吹氩气形成的氩等离子体并以底吹氩气的方式搅拌所述脱硫钢液5~10min，然后关闭顶吹氩气。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法在进行步骤S4得到精炼钢液后，进一步还包括步骤S5：

调整底吹氩气的流量为0.5~5NL/（min·t），以底吹氩气的方式搅拌所述精炼钢液3~5min。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：

所述钢包的容量为50~300t；

所述石灰粉为钝化石灰粉，所述石灰粉的粒度为100~300目；和/或

所述碳粉为焦炭粉和/或石墨粉，所述碳粉的粒度为100~300目，所述碳粉的硫含量不大于0.2wt%。