工程科学学报，第37卷，第10期：1305-1312,2015年10月 Chinese Journal of Engineering,Vol.37,No.10:1305-1312,October 2015 DOI:10.13374/j.issn2095-9389.2015.10.008:http://journals.ustb.edu.cn 不同脱砷剂钢液脱砷研究 李文博2》，包燕平12四，王敏12)，林路12 1)北京科技大学钢铁治金新技术国家重点实验室，北京1000832)北京科技大学治金与生态学院，北京10083 ☒通信作者，E-mail:baoyp(@metall.usth.edu.cn 摘要为了充分利用我国含砷铁矿资源，采用CaO+CaF2、CaC2+CaF和SiCa-Ba合金+CaF2对钢液进行脱砷研究，获得 较高的脱砷率，其中Si-Ca-Ba合金+CaF,脱砷效果最明显，其脱砷率最高可达67.7%.在相同实验操作条件下，通过实验室 研究，分析比较了温度、传质系数和S含量对不同脱砷剂脱砷效果的影响 关键词炼钢：脱砷；脱砷剂：含砷铁矿 分类号TF769.2 Dearsenization study of molten steel with different dearsenization agents LI Wen-bo),BAO Yan-ping,WANG Min),LIN Lu2 1)State Key Laboratory of Advanced Metallurgy,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China 2)School of Metallurgical and Ecological Engineering,University of Science and Technology Beijing,Beijing 100083,China Corresponding author,E-mail:baoyp@metall.ustb.edu.cn ABSTRACT To make full use of symplesite resources in China,CaO +CaF,,CaC,CaF,and Si-Ca-Ba alloy CaF,were used as an agent in molten steel dearsenization experiment.The Si-Ca-Ba alloy +CaF,agent shows the most obvious dearsenization effect. Their dearsenization rate is as high as 67.7%.Under the same operation conditions,the effects of temperature,mass transfer coeffi- cient and S content on the dearsenization of the three dearsenization agents were analyzed and compared by laboratory research. KEY WORDS steelmaking:dearsenization:dearsenization agents:symplesite 随着富铁矿资源的逐渐枯竭，各种低品位铁矿石有脱As工艺.因此As一旦进入钢铁，就会随着钢铁 资源使用量增加.另外，基于保护环境和降低成本的 的循环利用一次次富集，造成钢中砷含量不断增加的 考虑，废钢的使用量逐年增加.这些因素导致钢中 趋势.所以开展钢铁中脱砷技术研究对充分利用我国 As等残余元素含量大幅升高.As含量偏高容易造成 含砷铁矿资源，提高钢纯净度有着迫切的现实意义. As在钢中偏析严重，降低钢的冲击韧性，易使钢在热 本研究结合以往文献研究内容，选用CaO+CaF,渣 加工过程中造成大量连铸坯开裂报废，严重影响钢材 系、CaC2+CaF2渣系和SiCa-Ba合金+Cafz作为脱 质量.我国拥有大量含砷铁矿，1990年探明储量达到 砷剂.在相同的实验操作条件下，对相关脱砷机理、脱 18.8亿国，主要分布在我国南方诸如两广、云南、江 砷剂配比、不同脱砷剂脱砷效果等进行相应的实验和 西、四川以及西部的内蒙、甘肃等地习 研究. 另一方面，将钢中的As、Sb、Bi等残余元素归入钢 1实验 中杂质元素之列可以认为是纯净钢的最新进展.这些 元素用一般的氧化或还原方法不能去除，而在炼钢生1.1实验设备及原材料 产中又不是常规检测对象，目前钢铁生产流程中都没 本实验在MoSi,管式电阻炉内进行，其结构如图1 收稿日期：20140605 基金项目：钢铁治金新技术国家重点实验室资助项目(42602014)：钢铁治金新技术国家重点实验室开发基金资助项目(KF1309)工程科学学报，第 37 卷，第 10 期: 1305--1312，2015 年 10 月 Chinese Journal of Engineering，Vol． 37，No． 10: 1305--1312，October 2015 DOI: 10． 13374 /j． issn2095--9389． 2015． 10． 008; http: / /journals． ustb． edu． cn 不同脱砷剂钢液脱砷研究 李文博1，2) ，包燕平1，2) ，王 敏1，2) ，林 路1，2) 1) 北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083 2) 北京科技大学冶金与生态学院，北京 10083  通信作者，E-mail: baoyp@ metall． ustb． edu． cn 摘 要 为了充分利用我国含砷铁矿资源，采用 CaO + CaF2、CaC2 + CaF 和 Si--Ca--Ba 合金 + CaF2 对钢液进行脱砷研究，获得 较高的脱砷率，其中 Si--Ca--Ba 合金 + CaF2 脱砷效果最明显，其脱砷率最高可达 67. 7% ． 在相同实验操作条件下，通过实验室 研究，分析比较了温度、传质系数和 S 含量对不同脱砷剂脱砷效果的影响． 关键词 炼钢; 脱砷; 脱砷剂; 含砷铁矿 分类号 TF769. 2 Dearsenization study of molten steel with different dearsenization agents LI Wen-bo 1，2) ，BAO Yan-ping1，2)  ，WANG Min1，2) ，LIN Lu1，2) 1) State Key Laboratory of Advanced Metallurgy，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China 2) School of Metallurgical and Ecological Engineering，University of Science and Technology Beijing，Beijing 100083，China  Corresponding author，E-mail: baoyp@ metall． ustb． edu． cn ABSTＲACT To make full use of symplesite resources in China，CaO + CaF2，CaC2 + CaF2 and Si--Ca--Ba alloy + CaF2 were used as an agent in molten steel dearsenization experiment． The Si--Ca--Ba alloy + CaF2 agent shows the most obvious dearsenization effect． Their dearsenization rate is as high as 67. 7% ． Under the same operation conditions，the effects of temperature，mass transfer coeffi￾cient and S content on the dearsenization of the three dearsenization agents were analyzed and compared by laboratory research． KEY WOＲDS steelmaking; dearsenization; dearsenization agents; symplesite 收稿日期: 2014--06--05 基金项目: 钢铁冶金新技术国家重点实验室资助项目( 42602014) ; 钢铁冶金新技术国家重点实验室开发基金资助项目( KF13--09) 随着富铁矿资源的逐渐枯竭，各种低品位铁矿石 资源使用量增加． 另外，基于保护环境和降低成本的 考虑，废钢的使用量逐年增加［1--2］． 这些因素导致钢中 As 等残余元素含量大幅升高． As 含量偏高容易造成 As 在钢中偏析严重，降低钢的冲击韧性，易使钢在热 加工过程中造成大量连铸坯开裂报废，严重影响钢材 质量． 我国拥有大量含砷铁矿，1990 年探明储量达到 18. 8 亿 t ［3］，主要分布在我国南方诸如两广、云南、江 西、四川以及西部的内蒙、甘肃等地［4--5］． 另一方面，将钢中的 As、Sb、Bi 等残余元素归入钢 中杂质元素之列可以认为是纯净钢的最新进展． 这些 元素用一般的氧化或还原方法不能去除，而在炼钢生 产中又不是常规检测对象，目前钢铁生产流程中都没 有脱 As 工艺． 因此 As 一旦进入钢铁，就会随着钢铁 的循环利用一次次富集，造成钢中砷含量不断增加的 趋势． 所以开展钢铁中脱砷技术研究对充分利用我国 含砷铁矿资源，提高钢纯净度有着迫切的现实意义． 本研究结合以往文献研究内容，选用 CaO + CaF2 渣 系、CaC2 + CaF2 渣系和 Si--Ca--Ba 合金 + CaF2 作为脱 砷剂． 在相同的实验操作条件下，对相关脱砷机理、脱 砷剂配比、不同脱砷剂脱砷效果等进行相应的实验和 研究． 1 实验 1. 1 实验设备及原材料 本实验在 MoSi2 管式电阻炉内进行，其结构如图 1