專利名稱：鋼水爐外精煉劑的制作方法
技術領域：
本發明屬鋼的冶煉領域、尤其涉及鋼水爐外精煉的脫硫、脫磷、防回磷用的精煉劑。
背景技術：
鋼中硫、磷容易在鋼的晶界產生偏析、嚴重降低鋼沖擊韌性、可焊性、抗裂紋性、抗褶性。特別是低溫用鋼、海洋用鋼、抗氫致裂紋鋼、高韌性鋼等優質鋼種，對鋼中的硫、磷的含量要求更嚴格。冶煉的鋼水進行爐外精煉，降低鋼中硫、磷含量，對于提高鋼的產品質量、擴大產品品種、降低生產成本具有十分重要的意義。現有一般采用CaO-Al2O3系鋼水爐外精煉脫硫劑、CaO-FeO系鋼水爐外精煉脫磷劑，存在的缺陷是前者能脫硫，但脫磷效果差；后者能脫磷，但脫硫較差，而當鋼水爐外精煉鋼包渣被造還原渣后，CaO-FeO系脫磷劑完全失效，鋼水嚴重回磷。因此，近來出現了在CaO-FeO系脫磷劑基礎上用部分BaO替換CaO，回磷現象有所減輕，但回磷問題仍然未得到解決。因而造成鋼的性能不穩定，命中率低，.增加了生產成本；限制了鋼的品種，對精煉鋼包侵蝕，嚴重污染了鋼水。
發明內容
為了克服現有技術存在的缺陷與不足，本發明的目的是提供一種精煉劑，能在精煉過程中造還原渣前，對鋼水進行脫磷；在造還原渣后的精煉過程中，對鋼水進行脫硫，并且鋼水不回磷。
本發明改變了長期以來采用CaO為基的精煉劑，采用BaO為基的精煉劑，各組分按重量百分比，由BaCO330-60％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO38-13％組成，在常溫常壓下，按組分及含量、粒度進行配料，采用一般方法均勻混合、造粒(或不造粒)、干燥而成；或配料后進行混勻、預熔燒結、破碎而成。
本發明的精煉劑與CaO系精煉劑在脫硫、脫磷機理及效果敘述。
1、在鋼包渣造還原渣前的精煉過程中，在氧化性氣氛下發生脫磷反應
其脫磷能力明顯高于CaO系脫磷劑。
2、在鋼包渣造還原渣后的精煉過程中，發生脫硫反應，
與脫磷反應先產生的氧化物的(3BaO·P2O5等)后在熔渣中溶解，不同的是脫硫反應是在渣—金屬界面上伴有電子轉移的置換反應，
由于BaO的離子位(離子價/離子半徑)為1.48，CaO的離子位1.89，而金屬氧化物的金屬陽離子與陰離子結合力與離子位成正比，所以BaO比CaO更容易放出O2-，對脫硫有利。由于BaO渣系的光學堿度為1.15，而CaO為1.0，前者硫容量大，因此BaO的脫硫能力高于CaO渣系脫硫劑。
3、當鋼水在爐外精煉過程中造還原渣后，鋼包渣中(∑FeO+MnO)一般降至0.5～1.5％，其氧的分壓相應下降至10-12.2～10-11.2atm，而CaO脫磷反應
ΔG°＝-1966388+562·TT因為上述ΔG°是在標準態(Po2＝/atm)的數值時，當反應體系中別的因素不變，只有氧勢明顯降低時，CaO脫磷的自由能變化如下ΔG°＝-1966388+(562.7-47.85lgPo2)T根據上式可以推導出CaO脫磷與回磷氧分壓的臨界值Po2＝10-10.4atm。因此，CaO系精煉劑在鋼包渣被還原后回磷嚴重。
BaO脫磷反應
當反應式體系中別的因素不變，只有氧勢明顯降低時，BaO脫磷的自由能變化如下ΔG°＝-2199500+(595.15-47.85lgPo2)T根據上式可以推導出BaO脫磷與回磷氧分壓的臨界值Po2＝10-12.3atm。因此，BaO系精煉劑在鋼包渣被還原后，仍不回磷。
鋼水爐外精煉按通常的投加精煉劑方法，分兩次進行投加。
與現有技術相比，本發明的優點是，用一種精煉劑對爐外精煉鋼水進行脫硫、脫磷，更為重要的是解決了鋼包造還原渣后鋼水嚴重回磷問題，有利于提高產品質量和煉鋼的命中率，為冶煉低硫、低磷鋼的新品種創造了條件。
具體實施例方式
下面通過實施例進一步說明本發明。
在以下實施例和對比中，用脫硫率表示脫硫效果，用脫磷率表示脫磷效果，數值越大，效果越好。
實施例是在常溫常壓下，按組分及含量、粒度進行配料，采用一般方法均勻混合、造粒(或不造粒)、干燥而成；或配料后進行混勻、預熔燒結、破碎而成。
實施例1BaCO332-40％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO 28-38％，脫磷率 30-45％脫硫率40-75％。
實施例2BaCO342-48％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO 20-28％，脫磷率 45-60％脫硫率40-75％。
實施例3BaCO348-56％、BaF28-11％、Al2O3 17-23％、CaO 13-20％脫磷率60-80％ 脫硫率40-75％。
權利要求
1.鋼水爐外精煉劑設計以BaO系為基，各組分按重量百分比由BaCo332-56％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO38-13％組成；在常溫常壓下，按組分含量、粒度進行配料，采用一般方法混合均勻，造粒或不造粒，干燥而成；或配料后進行混勻、預熔燒結、破碎而成。
2.根據權利要求1所述的鋼水爐外精煉劑，其化學成分由BaCo332-40％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO28-38％組成，以上均為按重量百分比。
3.根據權利要求1所述的鋼水爐外精煉劑，其化學成分由BaCo340-48％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO20-28％組成，以上均為按重量百分比。
4.根據權利要求1所述的鋼水爐外精煉劑，其化學成分由BaCo348-56％、BaF28-11％、Al2O317-23％、CaO13-20％組成，以上均為按重量百分比。
全文摘要
本發明屬鋼的冶煉領域，尤其涉及鋼水爐外精煉的脫硫、脫磷、防回磷用的精煉劑。由BaCO
文檔編號C21C7/064GK1800419SQ200410103090
公開日2006年7月12日 申請日期2004年12月31日 優先權日2004年12月31日
發明者孫維, 顏根發, 杜松林, 汪開忠, 許健 申請人:馬鞍山鋼鐵股份有限公司