专利名称：：用于炉外精炼脱磷生产超低磷钢的复合球体及其制法的制作方法
技术领域：
：本发明涉及一种微合金钢、高碳钢以及特殊钢生产超低磷钢中磷的控制方法，特别是一种用于炉外精炼脱磷生产超低磷钢的复合球体及其制法，本发明属于冶金
技术领域：
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背景技术：
：众所周知，磷在钢中通常作为有害元素来加以控制。因为磷在钢中的偏析比较严重，使钢韧性变坏，产生"冷脆"现象，尤其在低温条件下，更容易发生"冷脆"，磷的偏析还会造成钢的各向异性，降低焊接性能、引起不锈钢的腐蚀疲劳。随着科学技术的迅猛发展，高级优质钢对钢材的冶金质量要求不断提高，尤其对钢中的磷含量不断提出更高要求。一些低温用钢、海洋用钢、抗氢裂纹钢和部分厚钢板要求钢中磷含量小于0.01%甚至0.005%;为了防止奥氏体不锈钢产生应力腐蚀裂纹，要求钢中磷小于0.005%。为此，目前钢厂大多采用"双渣法"即在转炉冶炼中采用两次造渣或"双联法"即采取一座转炉将铁水冶炼一半时间后倒入到另一座转炉中继续进行冶炼的方法，这两种方法的不足在于工艺复杂，冶炼时间长，转炉生产率不能得到充分发挥；还有一种方式是对铁水预先进行"三脱"即脱硅、脱硫、脱磷，如日本的钢铁企业，其不足是需用设备多，投资大、工序复杂、热损大、且由于"三脱"后的铁水温度低，使转炉冶炼时加入的废钢量大大减少。因此，为了生产这些低磷、超低磷钢，常规的转炉冶炼已不能满足这些钢种对磷的要求，所以亟待研究辅助以炉外精炼来脱磷的方法，从而实现生产超低磷钢。
发明内容本发明是针对上述现有技术中存在的问题提出的，其目的是提供一种能稳定控制钢液中磷含量在0.0030%以下，效果明显、稳定，确保和提高精炼钢的质量，降低冶炼成本的用于炉外精炼脱磷生产超低磷钢的复合球体及其制法。为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的用于炉外精炼脱磷生产超低磷钢的复合球体，它是由球芯和外壳构成，所述的球芯主要由脱磷熔剂、碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物组成，所述的外壳主要是氧化f!或氧化镁的一种或两种的混合物。、所述的球芯由下述原料按重量百分比制备而成脱磷熔剂1%70%碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物1%60%氟化转040%粘结剂020%所述的球芯由下述原料按重量百分比制备而成脱磷熔剂1050%碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物1045%氟化钙530%粘结剂515%所述的外壳还包括020%的粘结剂。所述的脱磷熔剂由如下原料按重量百分比经制备而成CaO2080%，FeO1050%，CaF2040%。所述的粘结剂为粘土、普通水泥、膨润土、水玻璃中任意一种或两种以上的混合物。制备所述复合球体的方法，包括以下步骤(1)、制备球芯-a、混料按配方配比取球芯原料进行破碎碾压、研磨，其粒径为lnm3.5mm,将上述的原料与粘结剂放入混料器中进行充分搅拌混合，混料时间为1h3h备用；b、烘干将混合备用的原料在烘干机中进行烘干处理，烘干温度为80'C15(TC，时间为2h8h;c、制球芯将烘干处理的原料通过制球设备制球芯，并使球芯的直径为120mm。(2)、制备复合球体d、外壳混料按配比将外壳所需的原料在混辨器中进行充分混合，氧化钙、氧化镁的活度》200ml，混料时间为1h3h备用；e、复合制球将上述已制好的球芯与备用的外壳原料在制球设备上进行复合制球，其中制好的复合球体尺寸为560mm;f、整体烘干将制好的复合球体在烘干机中进行烘干处理，烘干温度为6(TC20(TC，时间为10h24h，成品包装。本发明的优点和有益效果如下本发明与现有技术相比，由于配方科学合理，并经应用证明，本发明的复合球体具有脱磷效率高、稳定、时间短，可实现钢水快速精炼脱磷至磷含量低于0.0030%，弥补了常规转炉冶炼难以达到钢中磷含量小于0.01%的不足，可以满足不同钢水对磷含量的要求，大大提高了精炼钢的质量降低冶炼成本。具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细说明，但本发明的保护范围不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本发明技术方案的前提下，对本发明所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变都将落入本发明的权利要求范围之内。实施例1所述复合球体的外壳按含15%的粘土与氧化钙混合制备；球芯按配方配比先取CaO50kg、FeO30kg、CaF2kg放入混料器中进行均匀混料、破碎碾压及气流微粉磨研磨制备脱磷熔剂；再按配方配比分别取其粒径为1nm3.5mm的脱磷熔剂粉35kg、氟化钙粉30kg、碳酸钙粉20kg、粘土15kg,将上述原料放入混料器中进行充分搅拌混合，混料时间为lh3h，混合后的原料在烘干设备中进行烘干处理，烘干温度为80~110°C，时间为26h。上述烘干处理后的原料采用滚动方法在圆盘造球机上制球芯，圆盘造球机的转速为4001600r/min，球芯大小的控制通过筛分进行确定，得到其直径为120mm。按上述配比取外壳所需的原料在混料器中进行充分混合，氧化钙的活度》200ml，混料时间为13h。将已制好的球芯与外壳原料通过滚动方法在圆盘造粒机上进行复合制球，通过筛分对球体大小进行控制确定，制好的复合球体尺寸为560mm，最后将其在6012(TC烘干，烘干时间1024h，冷却至室温将其包装1030kg/袋，并在20天内使用。实施例2所述复合球体的外壳按含10%的粘土与氧化钙和氧化镁的混合物混合制备；球芯按配方配比先取CaO20kg、FeO50kg、CaF230kg制备脱磷熔剂，其方法同实施例1;再按配方配比分别取其粒径为1nm3.5mm的制备好的脱磷熔剂lkg、碳酸镁60kg、氟化钙29kg、膨润土10kg，将上述原料放入混料器中进行充分搅拌混合，混料时间为lh3h，混合后的原料在烘干设备中进行烘干处理，烘干温度为卯12(TC，时间为25h。上述烘干处理后的原料采用滚动方法在圆盘造球机上制球芯，圆盘造球机的转速为4001600r/min，球芯大小的控制通过筛分进行确定，得到其直径为120mm。按上述配比取外壳所需的原料在混料器中进行充分混合，氧化钙、氧化镁的活度^200ml，混料时间为l3h。将已制好的球芯与外壳原料通过滚动方法在圆盘造粒机上进行复合制球，通过筛分对球体大小进行控制确定，制好的复合球体尺寸为560mm，最后将其在8020(TC烘干，烘干时间1012h,冷却至室温将其包装1030kg/袋，并在20天内使用。实施例3所述的复合球体的外壳为氧化钙与氧化镁的混合物(粘结剂为零)；球芯按配方配比先取CaO80kg、FeO10kg、CaF210kg制备脱磷熔剂，其方法同实施例1;再按配方配比分别取其粒径为1nm3.5mm的制备好的脱磷熔剂50kg、碳酸钙与碳酸镁的混合物35kg(两者的配比不严格要求)、氟化钙10kg、粘土5kg，将上述原料放入混料器中进行充分搅拌混合，混料时间为lh3h，混合后的原料在烘干设备中进行烘干处理，烘干温度为100~150'C，时间为25h。上述烘干处理后的原料采用滚动方法在圆盘造球机上制球芯，圆盘造球机的转速为4001600r/min，球芯大小的控制通过筛分进行确定，得到其直径为120mm。按上述配比取外壳所需的原料在混料器中进行充分混合，氧化钙、氧化镁的活度》200ml，混料时间为13h。将已制好的球芯与外壳原料通过滚动方法在圆盘造粒机上进行复合制球，通过筛分对球体大小进行控制确定，制好的复合球体尺寸为560mm,最后将其在9015(TC烘干，烘干时间1018h,冷却至室温将其包装1030kg/袋，并在20天内使用。实施例4所述的复合球体的外壳按含15%的粘土与氧化镁混合制备；球芯按配方配比先取CaO60kg、FeO20kg、CaF220kg制备脱磷熔剂，其方法同实施例1;再按配方配比分别取其粒径为1nm3.5mm的制备好的脱磷熔剂70kg、碳酸钙10kg、粘土10kg、水玻璃10kg，将上述原料放入混料器中进行充分搅拌混合，混料时间为lh3h，混合后的原料在烘干设备中进行烘干处理，烘干温度为S014(TC，时间为27h。上述烘干处理后的原料采用滚动方法在圆盘造球机上制球芯，圆盘造球机的转速为4001600r/min，球芯大小的控制通过筛分进行确定，得到其直径为120mm。按上述配比取外壳所需的原料在混料器中进行充分混合，氧化镁的活度》200ml，混料时间为13h。将已制好的球芯与外壳原料通过滚动方法在圆盘造粒机上进行复合制球，通过筛分对球体大小进行控制确定，制好的复合球体尺寸为560mm，最后将其在7018(TC烘干，烘干时间1015h，冷却至室温将其包装1030kg/袋，并在20天内使用。实施例5所述的复合球体的外壳按含10%的粘土和普通水泥和膨润土和水玻璃混合物与氧化镁混合物混合制备；球芯按配方配比先取CaO35kg、FeO45kg、CaF220kg制备脱磷熔剂，其方法同实施例l;再按配方配比分别取其粒径为1nm3.5mm的制备好的脱磷熔剂15kg、氟化钙40kg、碳酸钙45kg，将上述原料放入混料器中进行充分搅拌混合，混料时间为lh3h，混合后的原料在烘干设备中进行烘干处理，烘干温度为90~130°C，时间为28h。上述烘干处理后的原料采用滚动方法在圆盘造球机上制球芯，圆盘造球机的转速为4001600r/min，球芯大小的控制通过筛分进行确定，得到其直径为120mm。按上述配比取外壳所需的原料在混料器中进行充分混合，氧化镁的活度》200ml，混料时间为13h。将已制好的球芯与外壳原料通过滚动方法在圆盘造粒机上进行复合制球，通过筛分对球体大小进行控制确定，制好的复合球体尺寸为560mm,最后将其在10020(TC烘干，烘干时间1015h，冷却至室温将其包装1030kg/袋，并在20天内使用。实施例6所述的复合球体的外壳按含20%的粘土与氧化镁混合制备；球芯按配方配比先取CaO50kg、FeO40kg、CaF210kg制备脱磷熔剂，其方法同实施例1;再按配方配比分别取其粒径为1nm3.5mm的制备好的脱磷熔剂10kg、氟化钙30kg、碳酸镁50kg、粘土6kg、水玻璃4kg，将上述原料放入混料器中进行充分搅拌混合，混料时间为lh3h，混合后的原料在烘干设备中进行烘干处理，烘干温度为95120°C，时间为28h。上述烘干处理后的原料采用滚动方法在圆盘造球机上制球芯，圆盘造球机的转速为4001600r/min，球芯大小的控制通过筛分进行确定，得到其直径为120mm。按上述配比取外壳所需的原料在混料器中进行充分混合，氧化镁的活度》200ml，混料时间为13h。将己制好的球芯与外壳原料通过滚动方法在圆盘造粒机上进行复合制球，通过筛分对球体大小进行控制确定，制好的复合球体尺寸为560mm，最后将其在90160°。烘干，烘干时间1022h，冷却至室温将其包装1030kg/袋，并在20天内使用。实施例7所述的复合球体的外壳为氧化钙(粘结剂为零)；球芯按配方配比先取CaO70kg、FeO30kg制备脱磷熔剂，其方法同实施例1;再按配方配比分别取其粒径为1nm3.5mm的制备好的脱磷熔剂60kg、氟化钙5kg、碳酸镁30kg、普通水泥4kg、水玻璃lkg，将上述原料放入混料器中进行充分搅拌混合，混料时间为lh3h，混合后的原料在烘干设备中进行烘干处理，烘干温度为100~140°C，时间为24h。上述烘干处理后的原料采用滚动方法在圆盘造球机上制球芯，圆盘造球机的转速为4001600r/min，球芯大小的控制通过筛分进行确定，得到其直径为120mm。按上述配比取外壳所需的原料在混料器中进行充分混合，氧化钙的活度》200ml，混料时间为13h。将已制好的球芯与外壳原料通过滚动方法在圆盘造粒机上进行复合制球，通过筛分对球体大小进行控制确定，制好的复合球体尺寸为560mm，最后将其在7015(TC烘干，烘干时间1024h，冷却至室温将其包装1030kg/袋，并在20天内使用。应用实施例转炉出钢温度在1550°C1660°C,出钢时磷控制在0.02%以下；出钢采用挡渣塞挡渣处理、未脱氧；出钢时随钢流向钢包中加入脱磷熔剂，其加入量为5~20kg/t，分为两次进行加入，在出钢一半时加入1/3的所述脱磷熔剂,出钢将要结束时加入余下的2/3脱磷熔剂，对钢水进行吹氩搅拌，氩气的流量为50300Nl/min，吹氩时间为0.110min;调节RH下降管与下料管的位置，使之处于下料管的异侧；将钢包运至RH工位，抽真空，从RH高位料仓投入复合球体，复合球体的直径为1060mm，循环0.115min，复合球体的投入时，RH真空室真空度应在66.7~500Pa,复合球体的加入量为0.53.5kg/t，单次加入量在50130kg，两次加入间隔在05min;破真空，搬出。采用真空吸渣机在扒渣站进行扒渣，然后加钢包覆盖剂，覆盖剂的加入量控制在0.1~1.5kg/t;在精炼炉进行加热搅拌，钢水加热温度控制在1580162(TC;脱氧、合金化精炼处理;连铸采用全程保护浇注，在连铸浇注时，为了防止钢包渣进入到中包产生回磷，大包中的钢水要预留12吨。采用本发明用于炉外精炼脱磷生产超低磷钢的应用方法进行了冶炼试验，根据出钢终点磷含量的不同，脱磷量不同，脱磷率在60%以上；钢液中磷含量在0.0030%以下，结果见表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table>权利要求1、用于炉外精炼脱磷生产超低磷钢的复合球体，其特征在于它是由球芯和外壳构成，所述的球芯主要由脱磷熔剂、碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物组成，所述的外壳主要由氧化钙或氧化镁的一种或两种的混合物构成。1、用于炉外精炼脱磷生产超低磷钢的复合球体，其特征在于它是由球芯和外壳构成，所述的球芯主要由脱磷熔剂、碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物组成，所述的外壳主要由氧化钙或氧化镁的一种或两种的混合物构成。2、根据权利要求1所述的复合球体，其特征在于所述的球芯由下述原料按重量百分比制备而成脱磷熔剂碳酸转、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物氟化钙粘结剂3、根据权利要求1所述的复合球体，其特征在于所述的球芯由下述原料按重量百分比制备而成脱磷熔剂碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物氟化钙粘结剂4、根据权利要求1所述的复合球体，其特征在于所述的外壳还包括020%的粘结剂。5、根据权利要求l、2或3所述的复合球体，其特征在于所述的脱磷熔剂由如下原料按重量百分比经制备而成CaO2080%，FeO1050%，CaF2040%。6、根据权利要求2、3或4所述的复合球体，其特征在于所述的粘结剂为粘土、普通水泥、膨润土、水玻璃中任意一种或两种以上的混合物。7、制备权利要求1所述复合球体的工艺方法，其特征在于包括以下步骤10%50%100/045%5%30%5%15%。(1)、制备球芯a、混料按配方配比取芯部的原料进行破碎碾压、研磨，其粒径为lnm3.5mm，将上述的粉料与粘结剂放入混料器中进行充分搅拌混合，混料时间为1h3h备用；b、烘干将混合备用的原料在烘干机中进行烘干处理，烘干温度为80'C~150°C，时间为2h8h;c、制球芯将烘干处理的原料通过制球设备制球芯，并使球芯的直径为l20mm;(2)、制备复合球体d、外壳混料按配比将外壳所需的原料在混料器中进行充分混合，氧化钙、氧化镁的活度》200ml，混料时间为lh3h备用。e、复合制球将上述已制好的球芯与备用的外壳原料在制球设备上进行复合制球，其中制好的复合球体尺寸为560mm;f、整体烘干将制好的复合球体在烘干机中进行烘干处理，烘干温度为60°C200°C，时间为10h24h即为成品。全文摘要本发明涉及一种微合金钢以及特殊钢生产超低磷钢中磷的控制方法，特别是一种用于炉外精炼脱磷生产超低磷钢的复合球体及其制法。其所述的复合球体由球芯和外壳构成，所述的球芯主要由脱磷熔剂、碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物组成，所述的外壳主要由氧化钙或氧化镁的一种或两种的混合物构成；经混料、烘干、在制球设备上进行复合制球的方法制备而成。本发明具有配方科学工艺简单合理，并经应用证明可实现钢水快速精炼脱磷至磷含量低于0.0030％，且效率高、稳定、时间短。弥补了常规转炉冶炼难以达到钢中磷含量小于0.01％的不足，可满足不同钢水对磷含量的要求，大大提高了精炼钢的质量降低冶炼成本。文档编号C21C7/064GK101319263SQ20081001236公开日2008年12月10日申请日期2008年7月17日优先权日2008年7月17日发明者任子平,刘万山,唐复平,群孙,孟劲松,军张,张晓军,镇李,李德刚,红栗,王仁贵,王文仲,王晓峰,陈本文申请人:鞍钢股份有限公司