用于钢水脱硫的合金及其在RH精炼过程的使用方法

技术领域

本发明涉及钢水精炼脱硫领域，具体涉及一种用于钢水脱硫的合金及 其在RH精炼过程的使用方法。

背景技术

目前，RH精炼脱硫常用方法为RH真空槽内加脱硫剂脱硫，该方法不需 要对设备进行改造，成本较低，操作方便。RH真空槽内加脱硫剂脱硫常用的 脱硫剂主要分两类：(1)CaO-CaF2系，优点是脱S效率理论上可以很高，但 是文献报道效果不稳定且对浸渍管侵蚀性较强；(2)CaO-SiO2-Al2O3系，优 点是对耐材腐蚀性较低，但是脱S率较低。

关于RH精炼脱硫剂的专利基本上都是基于以上两类进行的改造，如专利 CN02139690.6一种脱硫剂及制造工艺，主要由亲硫剂、脱氧剂、发热剂、酸 碱与熔点调节剂、反应促进剂、反应产物稳定剂及粘结剂组成，其缺点是配 方特别复杂，且其中粘结剂会在精炼超低碳钢水时造成大幅度增碳；专利 CNOZ120744.5和专利CN98101510.7都是预熔型脱硫剂及其制备方法，须经 过预熔处理，制造复杂、耗能，预熔处理会降低脱硫剂的脱硫能力；专利 CN01110080.X公开了一种钢铁用复合脱硫剂，缺点是碳化钙会在精炼超低碳 钢水时造成大幅度增碳；

发明内容

为解决以上技术问题，本发明提供一种脱硫合金及其在RH精炼过程的 使用方法，解决了现有技术脱硫剂对浸渍管侵蚀性强、脱硫效率低、在精炼 超低碳钢水时会造成大幅度增碳的问题。

本发明通过以下技术方案实现：

一种用于钢水脱硫的合金，其成分质量百分比为Al：40～50％，Ca： 10～30％，Si：≤1.0％，S≤0.045％，P≤0.045％，C≤0.1％，余量为Fe。

在上述技术方案中，所述合金的粒度为25～50mm。

一种利用以上所述用于钢水脱硫的合金进行RH精炼的方法，包括如 下步骤：

(1)控制转炉终点温度在1680～1690℃，出钢量达1/5前，加入2～3kg/t 小粒白灰，粒度10～40mm；测量转炉终点[O]含量，根据转炉终点[O]含量， 在出钢量达2/5前加入铝铁用于脱氧，钢水目标[O]含量为200ppm；

(2)RH进站顶升完毕后，进行抽真空操作，真空度达到27kPa后，加 入用于钢水脱硫的合金，加入量为1.0～2.0kg/t，同时打开钢包底吹；

(3)加入用于钢水脱硫的合金后循环2min，关闭底吹，测温定氧；根 据不同钢种对温度的需求，如果温度低则吹氧升温，按照10Nm³升高1℃ 计算，加入铝粒调铝，控制钢液中Al_t含量的质量百分比为0.03～0.05％；

(4)调铝后加最后一批料至破空处理时间8min～15min。

在上述技术方案中，所述用于钢水脱硫的合金加入方法是分两次加入， 两次加入间隔为1min。

在上述技术方案中，所述底吹流量控制为100～200NL/min，控制液面 不得出现明显气泡。

本发明的脱硫合金及脱硫方法放弃了传统的脱硫剂直接脱硫的思路， 改为采用脱硫合金首先与钢中氧反应生成具备脱硫能力的化合物 (Ca+[O]→CaO)，同时脱掉钢中的[O](Al+[O]→Al₂O₃)而达到间接脱硫的 效果；由于本发明不必使用容易使浸渍管被腐蚀的CaF₂以及容易使钢水碳 含量增高的碳化钙，因此本发明的方法对浸渍管腐蚀性低且在需要精炼超 低碳钢水时不会造成大幅度增碳问题。

附图说明

图1为进行本发明实施例提供的RH精炼方法前浸渍管情况；

图2为进行本发明实施例提供的RH精炼方法后浸渍管情况。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细描述。

本发明的合金及利用该合金进行RH精炼的方法在国内某大型钢厂 “300t转炉吹炼(半镇静出钢)→300t RH精炼→连续浇注”工艺流程上进 行了3炉次的工业试验，试验钢种为低碳、低合金钢，具体试验步骤和结 果如下：

实施例一

转炉终点温度1689℃，终点[O]含量736ppm，终点S的质量百分比 为0.0096％。出钢68s加入732kg小粒白灰，102s加入527kg铝铁。出钢 完毕吊至RH处理，RH真空处理3min取样(标为1#样)、测温1623℃、 定氧170ppm。RH真空度处理4min加入脱硫剂(本发明用于钢水脱硫的 合金)237kg，同时打开钢包底吹，流量设置为150NL/min，观察液面微微 涌动。循环1min后取样(标为2#样)，并加入第二批脱硫剂(本发明用 于钢水脱硫的合金)197kg，循环5min后取样(标为3#样)，同时关闭底 吹。随后测温1592℃、定氧10.2ppm，加入87kg铝粒，循环2min后，加 入锰铁702kg，加入锰铁后至破空时间8min，破空后取结束样(标为4# 样)。RH过程S含量变化与脱S率/见下表。

实施例二

转炉终点温度1683℃，终点[O]含量598ppm，终点S的质量百分比为 0.0112％。出钢61s加入761kg小粒白灰，107s加入402kg铝铁。出钢完 毕吊至RH处理，RH真空处理3min取样(标为1#样)、测温1618℃、定 氧156ppm。RH真空度处理4min加入脱硫剂(本发明用于钢水脱硫的合 金)242kg，同时打开钢包底吹，流量设置为150NL/min，观察液面微微涌 动。循环1min后取样(标为2#样)，并加入第二批脱硫剂(本发明用于 钢水脱硫的合金)202kg，循环5min后取样(标为3#样)，同时关闭底吹。 随后测温1597℃、定氧7.1ppm，加入56kg铝粒，循环2min后，加入锰 铁702kg，废钢502kg，加入锰铁最后一批料后至破空时间9min，破空后 取结束样(标为4#样)。RH过程S含量变化与脱S率/见下表。

实施例三

转炉终点温度1691℃，终点[O]含量701ppm，终点S的质量百分比 0.0102％。出钢62s加入752kg小粒白灰，99s加入498kg铝铁。出钢完毕 吊至RH处理，RH真空处理3min取样(标为1#样)、测温1625℃、定氧 146ppm。RH真空度处理4min加入脱硫剂(本发明用于钢水脱硫的合金) 233kg，同时打开钢包底吹，流量设置为150NL/min，观察液面微微涌动。 循环1min后取样(标为2#样)，并加入第二批脱硫剂(本发明用于钢水 脱硫的合金)199kg，循环5min后取样(标为3#样)，同时关闭底吹。随 后测温1593℃、定氧7.6ppm，加入51kg铝粒，循环2min后，加入锰铁 705kg，加入锰铁最后一批料后至破空时间8min，破空后取结束样(标为 4#样)。RH过程S含量变化与脱S率/见下表。

试验后，RH浸渍管受侵蚀情况很轻，试验前后浸渍管照片如附图1 和2所示。

由于本发明使用的脱硫合金本身没有脱硫能力，需要与钢水反应后才 具备脱硫能力，因此需要控制钢水条件在合适的范围内，例如需控制[O] 含量，使[O]含量足以使[Ca]变成CaO，但是[O]含量又不能过高，否则可 能无法被Al脱完全而使脱硫动力学变差；

本发明的脱硫合金在RH真空度处理早期加入是因为此时的高温有利 于脱硫，而脱硫合金分两次加入是因为合金中的Ca如果不能马上和[O]反 应的话在高温下易蒸发，一次加入过多使得Ca的利用率低。

本发明根据实施例所示，工业试验脱硫率在25.5％～40％之间，因此脱 硫率高。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本材料的技术实施方案而 非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技 术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不 脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围 当中。