本发明专利技术属于炼钢技术领域，具体来说是一种管线个钢炉外精炼用高碱度合成渣，特别适用于管线钢钢水的脱硫和夹杂物控制去除。其具体的化学成分重量百分比如下：CaO45~60%，Al2O315~30%，MgO：6~10%，SiO2<5%，CaF25~10%，MnO+FeO<0.6%，渣中初始硫含量0.05~0.15%，碱度8~15。与传统管线钢精炼用合成渣相比，具有更高的硫容量（KTH模型CS0.01~0.02）。根据硫容量、渣量与脱硫率的关系，硫容量越大，为达到相同脱硫率所需渣量的越小。高硫容量的合成渣可减少精炼渣用量，降低了成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于炼钢
，具体来说是一种炉外精炼用高碱度合成渣，特别适用于管线钢钢水的脱硫和夹杂物控制去除。
技术介绍
随着我国石油、天然气资源的开发和利用，低合金高强度，高韧性的高级别管线钢将成为本世纪国民经济需求量较大的一类钢种。石油管线钢多用于环境恶劣的边远地区且腐蚀性条件下，对质量要求很高，要求管线钢具有高强度、高韧性、良好的可焊性、良好的抗氢致裂纹(HIC)和抗H2S腐蚀(SCC)能力。管线钢的HIC和SCC都和钢中的硫和夹杂物有着密切联系，对管线钢来说，降低钢中硫含量及对夹杂物的合理控制是管线钢洁净度研究的重点。 为了生产优质管线钢，必须严格控制钢中的硫含量。一般要求钢中硫小于O. 005%或者O. 0020%,甚至O. 001% (徐匡迪.关于洁净钢的若干基本问题.金属学报，2009，45(3) :257)。管线钢精炼过程中主要通过造高硫容量、低熔点、流动性良好的高碱度精炼渣进行脱硫，同时吸附精炼过程中上浮的夹杂物。专利CN101654722A公开的关于管线钢用炉外精炼三元合成渣成分组成为80 85%活性灰、8 13%铝矾土、7 12%精品萤石，此精炼渣有利于钢水快速深脱硫，脱硫率在65 75%之间。CNlOl 191148A公开了一种钢包脱硫精炼渣，该精炼渣钢包脱硫精炼渣包括活性石灰、萤石及铝粉或铝丸，其组成重量百分比为活性石灰80、0%，萤石1(Γ15%，铝粉或铝丸2 5%，采用此钢包脱硫精炼渣，能去除钢包内硫达到10 20%，最高达到40%，效果明显。在现有技术中，广泛采用的管线钢钢水精炼用的合成渣碱度5 8，曼内斯曼指数O.25、. 35。这类合成渣一方面硫容量较小，为达到理想的脱硫效果所需渣量大，增加了炼钢成本。此外，这类精炼渣仅注重脱硫而未考虑到钢水中夹杂物的控制去除。管线钢生产中，精炼渣应具备良好地夹杂物控制吸收能力，可最大限度的脱除钢水脱氧、精炼和钙处理过程中产生的非金属夹杂。如精炼渣的夹杂物控制吸收能力较差，则铸坯中的塑性夹杂(如12Ca07Al203)在轧制过程中沿变形方向延伸，呈线、链状分布。由此引起产品各向性能的显著差异，从而恶化了钢材的塑性和沿厚度方向的断面收缩率，使钢制品受各种复杂应力作用而破坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种既具有高硫容量，又具有良好地熔化、流动和吸收夹杂物性能。可以在保持良好脱硫和夹杂物控制效果的同时降低用渣量以节约成本的管线钢炉外精炼用高碱度合成渣。本专利技术的技术方案是一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣，采用高碱度的合成渣，以CaO、A1203、MgO, SiO2, CaF2为基本成分，控制合成渣初始硫含量、碱度范围、FeO+MnO含量；其具体的化学成分重量百分比如下CaO 45 60%，Al2O3 15 30%，MgO :6 10%，SiO2 <5%, CaF2 5 10%，Mn0+Fe0<0. 6%，渣中初始硫含量O. 05、. 15%，碱度8 15。本专利技术化学成分的各组分均属常规精炼渣的一般组分。但在本专利技术中，部分组分的含量范围与传统精炼渣有很大不同。其中碱度R控制在8 15，大于一般管线钢精炼渣5^8的范围，具有更好的脱硫热力学条件。合成渣中5 10%的CaF2起助熔作用，消除了高碱度带来的渣熔化和流动性变差的影响，同时也增强了合成渣的脱硫能力。控制合成渣中Mn0+Fe0<0. 6%。一般用FeO+MnO的含量来衡量炉渣的氧化性，渣中FeO+MnO的含量对精炼脱硫过程的渣钢间硫的分配比有重要影响。炉渣中(FeO+MnO)含量减少，会促使与之平衡的钢水氧活度降低，从而有利于脱硫反应的进行。 本专利技术合成渣的生产方法与常规的炉外精炼用合成渣的生产方法相似。本专利技术和现有技术相比所具有的有益效果在于 (I)本专利技术按照 CaO 45 60%，Al2O3 15 30%，MgO :6 10%，SiO2 <5%, CaF2 5 10%，Mn0+Fe0<0. 6%，渣中初始硫含量0. 05、. 15%，碱度8 15配料制成合成渣.。与传统管线钢精炼用合成渣相比，具有更高的硫容量(KTH模型Cs 0. OfO. 02)。根据硫容量、渣量与脱硫率的关系，硫容量越大，为达到相同脱硫率所需渣量的越小。高硫容量的合成渣可减少精炼渣用量，降低了成本。(2)本专利技术适用于管线钢精炼的高碱度合成渣碱度保持在8 15之间，通过添加5^10%CaF2,使合成渣在具有极高硫容量的同时具有良好地熔化和流动性能。合成渣熔化温度在1340 1380° C之间。(3)本专利技术合成渣具有良好地夹杂物控制吸收性能。可将管线钢精炼、钙处理过程中产生并上浮的非金属夹杂吸附去除。避免了铸坯中的塑性夹杂在轧制过程中沿变形方向延伸，呈线、链状分布，使钢制品受各种复杂应力作用而破坏。附图说明图I为精炼前钢水中夹杂物的形貌示意图。对应表三中夹杂物组成。图2为铸锭中夹杂物的形貌示意图。对应表四中夹杂物组成。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术的技术方案做进一步说明。根据本专利技术所述的化学成分范围，配置了 4批高碱度合成渣。釆用合成渣在IOkg真空感应炉中分别对4炉钢水进行了精炼试验。按合成渣批号加入到相应炉号的钢水中。合成渣加入后，吹氩搅拌钢水15分钟，随后加入硅钙线进行钙处理，吹氩弱搅拌8分钟后浇锭。分别对精炼渣加入前钢水和最终铸锭取钢样。对所取钢样进行成分分析，并采用扫描电镜(SEM)+能谱仪(EDS)分析钢中夹杂物形貌与成分；采用光学显微镜分析刚中夹杂物形貌与数量。结果表明精炼前。钢水中的主要夹杂物为Al2O3夹杂，此类夹杂熔点高，易造成水口堵塞，精炼后铸锭中的夹杂主要为细小弥散分布的外壳为CaS，内核为钙铝酸盐等的复合夹杂物。夹杂物数量为8. 5个/mm2。合成渣控制吸收夹杂物能力强。表一为实施例高碱度合成渣的化学成分、碱度。表二为实施例高碱度合成渣对钢水的脱硫效率。经过合成渣精炼，钢中硫含量为8 12ppm，脱硫率72. 7 80%。合成渣脱硫效果好。表三为精炼前钢水中夹杂物的化学组成。此时钢水中的夹杂物主要为Al2O315表四为铸锭中夹杂物的化学组成。此时钢中的夹杂物主要为Al203、Ca0、Mg0、CaS。.及I文施例A碱度介成济的化$成分权利要求1.一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣，其特征在于，合成渣以Ca0、Al203、Mg0、Si02、CaF2为基本成分，控制合成渣初始硫含量、碱度范围、FeO+MnO含量；其具体的化学成分重量百分比如下CaO 45 60%，Al2O3 15 30%，MgO :6 10%，SiO2 <5%, CaF2 5 10%，Mn0+Fe0<0. 6%，渣中初始硫含量O. 05、. 15%，碱度8 15。全文摘要本专利技术属于炼钢
，具体来说是一种管线个钢炉外精炼用高碱度合成渣，特别适用于管线钢钢水的脱硫和夹杂物控制去除。其具体的化学成分重量百分比如下CaO45~60%，Al2O315~30%，MgO6~10%，SiO2<5%，CaF25~10%，MnO+FeO<0.6%，渣中初始硫含量0.05~0.15%，碱度8~15。与传统管线钢精炼用合成渣相比，具有更高的硫容量(KTH模型CS0.本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种管线钢炉外精炼用高碱度合成渣，其特征在于，合成渣以CaO、Al2O3、MgO、SiO2、CaF2为基本成分，控制合成渣初始硫含量、碱度范围、FeO+MnO含量；其具体的化学成分重量百分比如下：CaO？45~60%，Al2O3？15~30%，MgO：6~10%，SiO2？<5%，CaF2？5~10%，MnO+FeO<0.6%，渣中初始硫含量0.05~0.15%，碱度8~15。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：孙彦辉，方忠强，熊辉辉，罗磊，
申请(专利权)人：北京科技大学，
类型：发明
国别省市：
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