一种提高含锑钢冶炼过程中锑元素收得率的方法技术

本发明专利技术公开了一种提高含锑钢冶炼过程中锑元素收得率的方法，属于钢铁冶金技术领域。包括以下步骤：S01，锑氧粉混合物的制备：将质量比为1：（0.13~0.3）的锑氧粉和快速还原剂混匀，并将混合物装入反应袋中，每个反应袋内混合物的重量为5kg~30kg；S02，在出钢之前，向钢包中加入相当于出钢量0.14~0.32%的锑氧粉混合物；或在出钢开始时，向钢流中加入相当于出钢量0.14~0.32%的锑氧粉混合物，在出钢完成后检测钢水中锑成分，并在吹氩站搅拌钢液3~5min并检测钢水中锑成分，得到含锑钢液。本发明专利技术不仅提高锑元素收得率，而且降低锑合金化的成本。本。

【技术实现步骤摘要】
一种提高含锑钢冶炼过程中锑元素收得率的方法


[0001]本专利技术涉及一种提高含锑钢冶炼过程中锑元素收得率的方法，属于钢铁冶金


技术介绍

[0002]锑Sb是一种银灰色的金属，在常温下是一种耐酸物质，其相对密度6.68，熔点630.0℃。性脆，无延展性。锑是电和热的不良导体，在常温下不易氧化，有抗腐蚀性能。锑Sb的加入可以提高钢的抗均匀腐蚀能力。
[0003]现有技术在钢铁冶炼过程中，锑以块状形式在LF精炼过程中加入，锑块尺寸较大，在钢液中不易快速熔化，又因锑熔点低，容易挥发，因此锑合金化的收得率较低，只有70％左右。除了锑容易挥发之外，锑金属的价格较高，合金化成本较高。
[0004]专利号CN107177772A公布了一种含锑钢冶炼过程中锑的加入方法，其工艺过程为：将铝合金和锑合金放入钢质包装罐内，后通过加热方法加热钢质包装罐至700～900℃，并保温0.5～2小时，使钢质包装罐内的两种合金熔化，后在转炉出钢过程中，将含有液体铝锑合金的钢质包装罐加入钢包中的钢水中，钢质包装罐被钢水熔化，液态铝锑合金溶入钢水中。本专利技术处理工艺复杂，且对钢质包装罐的性能要求极高。
[0005]专利号CN111519085A公开了一种含锑耐候钢及其冶炼方法、应用，所述方法包括，获得电炉冶炼钢液；对所述电炉冶炼钢液进行真空处理，获得真空处理钢液；所述真空处理压力≤67Pa，所述真空处理钢液的温度为1635～1700℃；向所述真空处理钢液中加入锑铁进行成分调整，获得含锑钢液。本专利技术采用锑铁直接加入钢液的处理方式，不能保证锑元素收得率。
[0006]专利CN105950829A公布了一种RH精炼所用锑线及其加入方法，通过利用喂线的方式，将锑锭加入至钢液中。本专利技术采用喂线的方式进行锑合金化，处理周期长。
[0007]上述冶炼工艺能够达到锑合金化的目的，但是存在冶炼工艺复杂，锑元素收得率低，锑元素合金化成本较高等问题。

技术实现思路

[0008]本专利技术要解决的问题是提供一种提高含锑钢冶炼过程中锑元素收得率的方法，以解决现有技术冶炼含锑钢过程中锑元素收得率低和锑合金化成本高的问题。
[0009]同时，本专利技术提供了根据本专利技术的一种提高含锑钢冶炼过程中锑元素收得率的方法获得的含锑钢。
[0010]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：
[0011]一种提高含锑钢冶炼过程中锑元素收得率的方法，包括以下步骤：
[0012]S01，将锑氧粉混合物的制备：用粉料混料机用将质量比为1：(0.13～0.3)的锑氧粉和快速还原剂混匀，并将混合物装入反应袋中，每反应袋内混合物的重量为5kg～30kg。
[0013]S02，在出钢之前，向钢包中加入相当于出钢量0.14～0.32％的锑氧粉混合物；或
在出钢开始时，向钢流中加入相当于出钢量0.14～0.32％的锑氧粉混合物，在出钢完成后检测钢水中锑成分，并在吹氩站搅拌钢液3～5min并检测钢水中锑成分，得到含锑钢液。
[0014]锑氧粉包括以下质量百分比的成分：Sb2O3：96.2％；S：0.35％；SiO2：2.36％；CaO：0.15％；FeO：0.02％；Fe2O3：0.58％；Al2O3：0.13％和MgO：0.21％。
[0015]快速还原剂包括活性炭粉或木炭粉。
[0016]活性炭粉包括以下质量百分比的成分：固定碳：45.29～59.73％；灰分：5.26～6.65％，挥发分：33.62～45.45％和H2O：0～4.0％。
[0017]出钢为转炉或电炉出钢，出钢温度为1600～1630℃；吹氩站搅拌的氩气流量为200～300Nm3/h。
[0018]本专利技术所述的方法获得的含锑钢的锑含量为0.0985％～0.2％。
[0019]本专利技术的含锑钢为含锑0.0985％～0.2％的钢种。
[0020]反应袋为帆布、塑料或麻质材质，包括但不限于编织袋、麻袋等。
[0021]本专利技术的含锑钢液经过LF精炼、VD精炼工序处理后，生产出合格铸坯(即含锑钢)。本专利技术不仅提高锑元素收得率，而且降低锑合金化的成本。
[0022]本专利技术的LF精炼工艺为：炉渣碱度为2.0～2.6，白渣时间15min以上，软吹氩时间20min以上。
[0023]本专利技术的VD精炼工艺为：真空度为30～70Pa。
[0024]本专利技术最终获得的含锑钢中，锑元素含量为0.0985％～0.2％，锑元素收得率＞90％。为了实现上述目的，根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供了极易快速反应的锑氧粉混合物及混合物反应袋，首先采用锑氧粉和活性炭粉或木炭粉，锑氧粉其主要成分为Sb2O3，锑氧粉中的锑金属价格低于锑锭，用粉料混料机将锑氧粉和活性炭粉(木炭粉)混匀，锑氧粉和活性炭粉(木炭粉)质量比为1：0.13～0.3，并用反应袋包装，所用反应袋为帆布、塑料或麻质材质，包括但不限于编织袋、麻袋等。本专利技术提供的反应袋有两种作用：第一，锑氧粉混合物为粉末状物质，在加入过程中很容易飞扬，本专利技术提供的反应袋可以防止物料加入过程中的粉末飞扬从而提高锑元素素收得率。第二，锑氧粉的快速还原需要高温环境，本专利技术提供的反应袋易于熔化，在接触钢液时立即熔化，为锑氧粉混合物的快速反应提供便利。
[0025]根据本专利技术的另一方面，本专利技术提供了锑合金化的新工艺，在转炉或电炉出钢过程中，在出钢之前，向钢包中加入相当于出钢量0.14～0.32％的锑氧粉混合物；或在出钢开始时，将锑氧粉混合物加入钢流中，该混合物在钢液中快速熔化和反应，达到快速合金化的目的。由于锑合金化量仅为0.0985％～0.2％，对钢水温降和质量影响很小，可忽略不计。
[0026]锑氧粉为粉末状物质，其主要成分是Sb2O3，锑氧粉与碳的反应如(1)～(3)式所示。
[0027]Sb2O3(s)+3C(s)＝2Sb(s)+3COΔ
r
G0＝344400
‑
498.39T(1)
[0028]Sb2O3(s)+3C(s)＝2Sb(l)+3COΔ
r
G0＝384200
‑
542.39T(2)
[0029]Sb2O3(l)+3C(s)＝2Sb(l)+3COΔ
r
G0＝317450
‑
455.42T(3)
[0030]其中，l代表液态，s代表固态，Δ
r
G0代表反应的标准吉布斯自由能变化，T代表反应温度，K。
[0031](1)～(3)式的开始反应温度均在500℃以下，说明Sb2O3很容易还原，本专利技术提供的活性炭粉或木炭粉比表面积为100m2/g以上，远大于普通煤粉的比表面积(20m2/g以下)，与锑氧粉接触面积大，用粉料混料机将锑氧粉与活性炭粉或木炭粉混匀，两者很容易发生还
原反应，反应生成的锑金属直接进入钢液，生成的CO气体从钢液排到气体中。
[0032]鉴于本专利技术锑氧粉、活性炭粉或木炭粉和反本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高含锑钢冶炼过程中锑元素收得率的方法，其特征在于，包括以下步骤：S01，锑氧粉混合物的制备：将质量比为1：（0.13~0.3）的锑氧粉和快速还原剂混匀，获得混合物，并将混合物装入反应袋中，每个反应袋内混合物的重量为5kg~30kg；S02，在出钢之前，向钢包中加入相当于出钢量0.14~0.32%的锑氧粉混合物；或在出钢开始时，向钢流中加入相当于出钢量0.14~0.32%的锑氧粉混合物，在出钢完成后检测钢水中锑成分，并在吹氩站搅拌钢液3~5min并检测钢水中锑成分，得到含锑钢液。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，锑氧粉包括以下质量百分比的成分：Sb2O3：96.2%；S：0.35%；SiO2：2.36%；CaO：0.15%；FeO：0.02%；Fe2O3：0.58%；Al2O3：0.13%和MgO：...

【专利技术属性】
技术研发人员：马登，陈立峰，曹磊，韩德飞，莫映泽，
申请(专利权)人：江苏永钢集团有限公司，
类型：发明
国别省市：