[发明专利]一种含锑钢冶炼过程中锑的加入方法

说明书

本发明公开了一种含锑钢冶炼过程中锑的加入方法，包括：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，但钢质包装罐不被熔化，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至钢包中的钢水中，钢质包装罐被钢水熔化，液态铝锑合金溶入钢水中；所述锑合金和铝合金的质量比为1:1～4:1。本发明的方法可以减少锑及锑化合物的挥发。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体地讲，本发明涉及一种含锑钢冶炼过程中锑的加入方法。

背景技术

锑的相对密度为6.68g/cm³，熔点为630℃，沸点为1635℃。锑的氧化物三氧化二锑的沸点为1425℃。锑和它的许多化合物有毒，其作用机理为抑制酶的活性，且三价锑的毒性要比五价锑大。急性锑中毒的症状也与砷中毒相似，主要表现为引起心脏毒性(表现为心肌炎)，不过锑的心脏毒性还可能引起阿－斯综合征。有报告称，从搪瓷杯中溶解的锑等价于相当于6克酒石酸锑钾时，就会在三天后致人死亡。吸入锑灰也对人体有害，有时甚至是致命的：小剂量吸入时会引起头疼、眩晕和抑郁；大剂量摄入锑灰，例如长期皮肤接触可能引起皮肤炎、损害肝肾、剧烈而频繁的呕吐，甚至死亡。美国职业安全卫生署规定工作环境空气中锑含量在烟雾为100微克/立方米，锑尘为200微克/立方米。美国职业安全卫生署计划将空气中所有锑化合物含量限制在1到5微克/立方米，美国国家职业安全和卫生研究所希望让工人尽量少呼吸到锑以防止膀胱癌。2002年9月，世界卫生组织规定，对水中锑含量和日摄入量应小于0.86微克/千克每日。日本限定宝特瓶中的锑含量应小于200ppm，对热灌装用的饮料，则禁用含锑的宝特瓶。欧盟则规定，食品中的锑含量应小于20ppb，环保极PET纤维中的锑含量不得大于260ppm。

在钢的冶炼过程中，特别是冶炼高牌号无取向硅钢的过程中，Sb可以提高并稳定硅钢的磁性能，Lyudkovs等人通过研究发现：锑能够促进对材料磁性有利的织构组分的形成，与不含锑硅钢相比，含锑硅钢在1.5T下磁导率提高100％，在1.7T下磁导率提高300％。另外，铁损W15/60下降约11％，这些性能上的提高是由于含锑硅钢具有较好的织构和较大的晶粒尺寸。

Sb能提高钢的耐硫酸露点腐蚀性能，09CrCuSb合金管又称ND钢，含Sb:0.04～0.1％,是一种广泛应用于预热器和热交换器的合金钢管，其主要应用于电厂和炼油厂制造在高含硫烟气中工作的省煤器、空气预热器、热交换器和蒸发器等，用以抵御含硫烟气结露腐蚀，是目前国内外最理想的“耐硫酸低温露点腐蚀”用钢材。

但是目前在炼钢过程中，Sb元素只是以块状的形式在转炉出钢的过程中随钢流加入钢包钢水中，或者以块状的形式从RH精炼炉真空室加入至钢水中，块状锑合金加入钢水中后，锑合金被加热熔化，溶入钢水中，但由于块状锑合金外观尺寸大(锑锭的重量约为10kg左右)，块状锑合金完全熔化需较长的时间，锑在钢水中的固溶形式为置换固溶，若锑合金的该熔化过程在钢液表面发生，熔化后的锑合金由于锑沸点低以及在高温下易于氧化等特点挥发到空气中。现有的块状锑合金的加入方法收得率低，Sb的收得率约为20～80％，散失到空气中的Sb元素会严重的危害炼钢职工的身体健康，随着国家对环保的重视，在含锑钢冶炼过程中，钢铁企业迫切需要开发出一种减少Sb及Sb的氧化物挥发的方法。