D01:10.13374j.isml00103x2006.08.004 第28卷第8期 北京科技大学学报 Vol.28 Na 8 2006年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2006 BaO,B2O3对CaO基精炼渣熔化性能及 脱硫能力的影响 祝贞学)李桂荣)王宏明戴起勋)李波2) 1)江苏大学材料科学与工程学院.镇江2120132)宝钢集团上海第一钢铁有限公司.上海20①431 摘要在C0基精炼渣中加入Ba0和B2O3进行改质，对改质后的精炼渣进行熔化性能和脱硫 性能的实验研究.结果表明，BO可以降低精炼渣的熔点和粘度，有效地改善钢一渣反应的动力学 条件，同时增强精炼渣的脱硫能力.当B0含量为15%~25%时，脱硫率稳定在90%以上：而 B2O3对精炼渣的脱硫率无明显影响，可取代CF2作为助熔剂加入. 关键词炼钢：C0基精炼渣：熔化性能：脱硫 分类号TF704.3:TF7628 硫是钢中有害元素，严重影响钢的性能，是制 测定仪，采用旋转柱体法测定粘度.实验过程先 约超纯净钢发展的关键限制因素，去除钢中的硫 将渣温升到1475℃，再进行降温测定粘度一温度 一直是治金工作者所关注的问题.目前，常规钢 (一)曲线.硫平衡实验在真空碳管炉中进行， 种对硫的要求(002%在实际生产中已经可以实 钢渣质量比为101（钢样为上钢一厂CAS处理后 现.但是随着工业上对钢质量要求的不断提高， 钢样)·先将配好的试样放入刚玉坩埚，外套石墨 特别是高质量的管线钢、容器钢、耐酸钢等均要求 坩埚.放入炉中在1540℃保温30min,冷却后取 [S<0.0050%,甚至低于00010%！，这对钢铁 样分析. 的治炼技术提出了新的要求.选择具有良好治金 性能的精炼渣则是生产超低硫钢的关键环节.本 2实验结果与分析 文在传统Ca0基精炼渣中加入Ba0,B203对传统 21BaO,BO3对熔点的影响 精炼渣进行改质，并研究改质后精炼渣的熔化性 (I)BaO对精炼渣熔点的影响.由图1可知 能和脱硫效果. 随着Ba0加入量的增大，精炼渣熔点总体呈下降 1 实验方案及方法 趋势.这是因为添加剂Ba0自身的熔点为1918 ℃而Ca0的熔点为2576℃，低熔点物质取代 实验选用基础渣系为Ca0一Si02一Ab03一 高熔点物质能够有效降低精炼渣熔点值.另外由 CaF2.所用原料均为分析纯试剂配制.熔点测定 相图可知，当Ca0被等量的Ba0替代后，渣中的 在DSO4全自动炉渣熔点熔速测定仪上进行， Ca0含量降低，高熔点的硅酸盐2Ca0SiO2(熔点 采用半球法（试样高度降到一半时的温度点）.其 1400 组成为w(Ca0)=56%,w(Si02)=22.4%, 1350 1300 w(Al203)=11.6%,w(CaF2)=10%.固定二元 史1250 碱度w(Ca0)/w(Si02)=2.5,然后保持其他组 分不变，加入Ba0替代等量的CaO,Ba0质量分 袋120 1150 数在0~30%范围内变化：加入B203替代等量的 1100 CaF2,B203质量分数在0~10%范围内变化.粘 10506 51015202530 度的测定用东北大学生产的RTW一O8熔体物性 BaO的质量分数% 收稿日期：2005-0803修回日期：200509-29 图1BaO含量对CaO基精炼渣熔点的影响 基金项目：江苏省高校自然科学基盆Na.04BK430022) Fig.I Effect of BaO on the melting point of Cao-based fluxes 作者简介：祝贞学(1977一)，男，硕士BaO, B2O3 对 CaO 基精炼渣熔化性能及 脱硫能力的影响 祝贞学1) 李桂荣1) 王宏明1) 戴起勋1) 李 波2) 1) 江苏大学材料科学与工程学院, 镇江 212013 2) 宝钢集团上海第一钢铁有限公司, 上海 200431 摘 要 在 CaO 基精炼渣中加入 BaO 和 B2O3 进行改质, 对改质后的精炼渣进行熔化性能和脱硫 性能的实验研究.结果表明, BaO 可以降低精炼渣的熔点和粘度, 有效地改善钢-渣反应的动力学 条件, 同时增强精炼渣的脱硫能力.当 BaO 含量为 15 %～ 25 %时, 脱硫率稳定在 90%以上 ;而 B2O3 对精炼渣的脱硫率无明显影响, 可取代 CaF2 作为助熔剂加入. 关键词 炼钢;CaO 基精炼渣;熔化性能;脱硫 分类号 TF704.3 ;TF 762.8 收稿日期:2005 08 03 修回日期:2005 09 29 基金项目:江苏省高校自然科学基金( No.04BJK430022) 作者简介:祝贞学( 1977—) , 男, 硕士 硫是钢中有害元素, 严重影响钢的性能, 是制 约超纯净钢发展的关键限制因素, 去除钢中的硫 一直是冶金工作者所关注的问题 .目前, 常规钢 种对硫的要求( 0.02 %) 在实际生产中已经可以实 现.但是随着工业上对钢质量要求的不断提高, 特别是高质量的管线钢、容器钢、耐酸钢等均要求 [ S] <0.005 0 %, 甚至低于 0.0010 % [ 1] , 这对钢铁 的冶炼技术提出了新的要求.选择具有良好冶金 性能的精炼渣则是生产超低硫钢的关键环节.本 文在传统 CaO 基精炼渣中加入 BaO, B2O3 对传统 精炼渣进行改质, 并研究改质后精炼渣的熔化性 能和脱硫效果. 1 实验方案及方法 实验选用基础渣系为 CaO -SiO2 -Al2O3 - CaF2, 所用原料均为分析纯试剂配制.熔点测定 在 RDS-04 全自动炉渣熔点熔速测定仪上进行, 采用半球法( 试样高度降到一半时的温度点) .其 组成为 w ( CaO) =56 %, w ( SiO2 ) =22.4 %, w (Al2O3) =11.6 %, w ( CaF2) =10 %.固定二元 碱度 w ( CaO)/ w ( SiO2) =2.5, 然后保持其他组 分不变, 加入 BaO 替代等量的 CaO, BaO 质量分 数在 0 ～ 30 %范围内变化;加入 B2O3 替代等量的 CaF2, B2O3 质量分数在 0 ～ 10 %范围内变化 .粘 度的测定用东北大学生产的 RTW-08 熔体物性 测定仪, 采用旋转柱体法测定粘度.实验过程先 将渣温升到 1 475 ℃, 再进行降温测定粘度-温度 ( η-t) 曲线 .硫平衡实验在真空碳管炉中进行, 钢渣质量比为 10∶1( 钢样为上钢一厂CAS 处理后 钢样) .先将配好的试样放入刚玉坩埚, 外套石墨 坩埚, 放入炉中在 1 540 ℃保温 30 min, 冷却后取 样分析. 2 实验结果与分析 2.1 BaO, B2O3 对熔点的影响 图 1 BaO 含量对CaO基精炼渣熔点的影响 Fig.1 Effect of BaO on the melting point of CaO-based fluxes ( 1) BaO 对精炼渣熔点的影响.由图 1 可知, 随着 BaO 加入量的增大, 精炼渣熔点总体呈下降 趋势.这是因为添加剂 BaO 自身的熔点为 1 918 ℃, 而 CaO 的熔点为 2 576 ℃[ 2] , 低熔点物质取代 高熔点物质能够有效降低精炼渣熔点值 .另外由 相图可知, 当 CaO 被等量的 BaO 替代后, 渣中的 CaO 含量降低, 高熔点的硅酸盐 2CaO·SiO2( 熔点 第 28 卷 第 8 期 2006 年 8 月 北 京 科 技 大 学 学 报 Journal of University of Science and Technology Beijing Vol .28 No.8 Aug.2006 DOI :10.13374/j .issn1001 -053x.2006.08.004