熔融金属的脱硫方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113795600A(43)申请公布日2021.12.14(21)申请号202080030642.X(74)专利代理机构北京市金杜律师事务所(22)申请日2020.03.2511256代理人牛蔚然(30)优先权数据2019-0826422019.04.24JP(51)Int.Cl.C21C7/064(2006.01)(85)PCT国际申请进入国家阶段日2021.10.22(86)PCT国际申请的申请数据PCT/JP2020/0132342020.03.25(87)PCT国际申请的公布数据WO2020/217828JA2020.10.29(71)申请人杰富意钢铁株式会社地址日本东京都(72)发明人根岸秀光川畑凉日野雄太权利要求书1页说明书9页附图4页(54)发明名称熔融金属的脱硫方法(57)摘要本发明提供一种在向熔渣‑熔融金属间赋予电位差时抑制电力消耗的熔融金属的脱硫方法。熔融金属的脱硫方法中使用直流电源并将与熔融金属接触的电极作为负极、将仅与熔渣接触的电极作为正极，通过这两个电极向熔渣与熔融金属之间赋予电位差，其中，根据熔融金属中的S浓度，以S浓度相对较低的期间的所述电位差与S浓度相对较高的期间相比增大的方式，使电极间的电位差变化。CN113795600ACN113795600A权利要求书1/1页1.熔融金属的脱硫方法，其中，使用直流电源并将与熔融金属接触的电极作为负极、将仅与熔渣接触的电极作为正极，通过这两个电极而对所述熔渣与所述熔融金属之间赋予电位差，所述脱硫方法的特征在于，根据所述熔融金属中的S浓度，以S浓度相对较低的期间的所述电位差与S浓度相对较高的期间相比增大的方式，使所述电极间的电位差变化。2.根据权利要求1所述的熔融金属的脱硫方法，其特征在于，所述熔融金属是温度为1500℃以上、Al浓度为0.005～0.20质量％的钢液，在将钢液温度设为T(K)、将钢液中S浓度设为[S](质量％)时，相对于所述正极而言的所述负极的电位E(V)满足下述式(1)，E≥(1.93×10‑4ln[S]‑4.18×10‑3)T+4.5…(1)。3.根据权利要求2所述的熔融金属的脱硫方法，其特征在于，相对于所述正极而言的所述负极的电位E(V)满足下述式(2)，E≤(1.93×10‑4ln[S]‑4.18×10‑3)T+9.7…(2)。2CN113795600A说明书1/9页熔融金属的脱硫方法技术领域[0001]本发明涉及使用在精炼容器内的熔融金属上生成的熔渣进行熔融金属的脱硫的方法，具体来说，涉及向熔渣‑熔融金属间赋予电位差的熔融金属的脱硫方法。背景技术[0002]近年来，与钢材的高级化相伴而要求降低磷、硫的含量，进行了基于钢液脱硫技术改进来降低处理后最终硫浓度的技术开发。特别是对于被称为耐酸性材料的在包含石油/天然气的环境下使用的钢材而言，已知其由于由硫化氢(H2S)引起的氢脆化而以在钢表面露出的非金属夹杂物(以下称为夹杂物)为起点，发生硫化物应力开裂(SulfideStressCracking，以下将其简称为SSC)，作为其对策，需要减少作为形成夹杂物的杂质的氧、氮、硫。由于预期对耐酸性材料的需求今后会扩大，因此需要开发在不降低生产率的情况下降低处理后最终硫浓度的技术。[0003]以往，为了降低最终硫浓度，采取了以熔渣改质、钢液再氧化防止等手段来提高熔渣的脱硫能力(以下，称为“S分配比”)、降低平衡硫浓度的对策，从生产率的观点出发，为了提高脱硫速度而采取了增加钢浴的搅拌动力密度等对策，但由于生产率有限，作为标准，能够稳定地进行工艺生产的S的成品浓度标准目前实际上为6～12ppm左右。[0004]鉴于上述状况，以往进行了关于使用电能来加速脱硫反应的研究。在非专利文献1中报告了下述概念：以电化学方式控制反应速度，由于脱硫反应([S]+2e‑→(S2‑))为阴极反应，因此通过利用熔渣使钢浴的电位降低来使脱硫反应加速。[0005]基于非专利文献1，其后进行了多种研究。但问题在于，由于无法实际测量熔渣中的O2‑的活性，因而无法计算基于电极反应理论的被称为“极化曲线”的、从平衡状态的偏移(过电压(V))与作为电流观测反应速度而得的值(电流密度(A/m2))，目前无法计算理论上需要的电力，没有工业上得到实用化的例子。[0006]例如，专利文献1中公开了下述技术，即，作为能够防止球墨铸铁熔融金属的浇铸过程中的球状化阻碍及浇铸温度降低的处理方法，以尽可能将球墨铸铁熔融金属与大气中氧阻断的状态，使用直流电渣系统向熔融碱性熔渣与熔融金属之间赋予电位差。[0007]另外，作为从炼钢渣中除去P、S的技术，专利文献2中公开了向浸渍在铁液上的熔渣内的主电极(阳极：正极)和炉底电极(阴极：负