酸性感应炉炉外脱硫法

技术领域

本发明涉及一种冶炼炉炉外脱硫法。

背景技术

感应炉根据炉衬材料选用不同分碱性、中性和酸性。由于碱性和中性炉衬可造高碱度渣，钢、铁水在炉内脱硫不存在技术问题。由于酸性炉无法造高碱度炉渣，目前只能用SiCa在炉内进行沉淀脱硫。脱硫仍在出钢前进行。扒掉旧渣，造还原性渣(中性或弱碱性)，对钢液进行充分脱氧，尤其要加入0.08％～0.1％铝进行终脱氧，让钢液中氧降低至0.004％以下。将铁皮包好SiCa粉插入炉底并平移，让Ca气泡细小、密集、均匀由炉底向上浮形成CaS，进行沉淀脱硫。SiCa合金加毕后3～5min即可扒渣出钢。SiCa合金在酸性炉中脱硫规律同碱性炉，脱硫率＜40％。目前主要从原料入手，钢、铁水中硫含量一般可控制在0.015～0.030％。若采用SiCa合金在炉内脱硫，钢、铁水中硫含量可控制在0.015％以下，但其脱硫操作需重复多次，脱硫成本高，冶炼时间长。感应炉冶炼钢铁水的量一般在3吨以下，主要应用于铸件生产，其脱氧完毕出钢后在其包中进行炉外脱硫的方法未见报道。目前工业化大生产冶炼钢铁水进行炉外脱硫的主要方法如下：

1.高炉铁水炉外脱硫法

高炉铁水进入铁水包后进行炉外脱硫的方法是通过以气体为载体的喷粉装置将喷脱硫粉(主要成分：Mg、CaCO₃、CaO、CaF₂)打入铁水包中，该炉外脱硫法适用于工业大生产，具有脱硫效率高的特点，铁水中硫含量可控制在0.015％以下，但成本较高，且由于感应炉冶炼铁水量少，用该法会使铁水迅速降温，影响铸造工艺要求。

2.电弧炉或转炉钢水炉外脱硫法

电弧炉或转炉冶炼的钢水出钢进入钢水包中，通过喂丝机，将具有脱氧脱硫功能的丝喂进钢水包中。其丝(铝线)的外壳为铝(脱氧剂)，外壳的芯中为稀土粉末(脱硫剂)。该炉外脱硫法适用工业大生产，钢水中的硫含量可控制在0.005％以下，但成本是目前最高的。

发明内容

为了克服现有冶炼炉外脱硫法的上述不足，本发明提供一种操作简易、冶炼成本低的酸性感应炉炉外脱硫方法。

本发明的构思是在出钢或铁水前，根据脱硫控制要求，将专用的脱硫剂按比例量一次置入钢水包或铁水包的底部，在出钢或出铁水过程中直接与包中的脱硫剂冲刷混合进行脱硫化学反应(倒包脱硫法——一种炉外脱硫操作的称谓，曾应用于电弧炉冶炼脱硫操作：浮在钢水上面的脱硫渣——钙基脱硫剂即氧化钙、碳化钙等，与钢水同时混出，在其进入钢水包或铁水包的过程中完成脱硫反应)。良好的动力学条件加上选用的专用脱硫剂优于Ca基脱硫剂的热力学条件，使钢或铁水脱硫效果非常稳定。例如：采用0.5吨中频感应炉冶炼时，若出钢前其硫含量大于0.015％时，按1kg脱硫剂兑入1吨钢铁水的比例，脱硫在0.001％以上；若出钢前其硫含量小于0.015％时，适当加大脱硫剂的量，钢、铁水中硫含量可控制在0.005％以下，但加入量不能降低包中钢水或铁水的温度，否则影响铸件的浇注。

本发明的核心是脱硫剂的化学成分，脱硫剂的化学成分(重量份)为：

碳酸钡  85-95份    氧化钡  0-10份    氧化铝  0-10份

其他(脱硫剂中不可避免的杂质如：硫酸钡等)1-2份。

本发明的脱硫剂的较佳化学成分(重量份)为

碳酸钡：  90-95    氧化钡  1-5份    氧化铝  3-8份

其他(脱硫剂中不可避免的杂质如：硫酸钡等)1-2份。

本发明的脱硫剂的化学成分(重量份)可为

碳酸钡：  90-95    氧化钡  1-5份

其他(脱硫剂中不可避免的杂质如：硫酸钡等)1-2份。

本发明的脱硫剂的较佳化学成分(重量份)还可为

碳酸钡：  90-95    氧化铝  3-8份

其他(脱硫剂中不可避免的杂质如：硫酸钡等)1-2份。

本酸性感应炉炉外脱硫法是在出钢或铁水前，根据脱硫控制要求，将上述的脱硫剂按比例量一次置入钢水包或铁水包的底部，在出钢或出铁水过程中直接与包中的脱硫剂冲刷混合进行脱硫化学反应，脱硫剂的加入量为：

钢水或铁水的重量(T)×(脱硫前钢水或铁水中硫含量％-脱硫后要求的硫含量％)÷0.001％×1kg/T。

本脱硫方法用于酸性中频感应炉生产低硫铸件，其中高硅耐蚀铸铁，脱硫效果好，用现有脱硫方法脱硫后硫含量为0.018～0.030％，用本发明的脱硫方法脱硫后硫含量低于0.015％，脱硫率高。铁水纯净度对提高产品的质量起到一定的作用，用本发明的脱硫方法生产的高硅耐蚀铸铁电极板价格为进口的1/3。