国家知识产权局专利局专利审查协作湖北中心武汉410083
摘要：本文从炼钢精炼脱硫技术的专利申请趋势出发，对国内外申请的相关专利的技术主题及申请人进行统计和分析，并结合近年来研究热点对其发展进行分析。
关键词：精炼；脱硫；技术综述
1.引言
碳、锰、硅、硫、磷是钢中的五大元素，所以几乎所有的钢中都含有硫。一般钢中要求含硫量≤0.035%，优质钢种含硫量更低，只有含硫的易切削钢，含硫量高达0.1-0.3%。但是对绝大多数钢种来说，硫都是有害元素。炼钢使用的原料（铁水、生铁块和石灰）带入，熔池中硫含量一般均高于成品钢的要求。因此，不管冶炼什么钢种，炼钢过程总是具有程度不同的脱硫任务。本文通过对国内外精炼脱硫领域专利分布对该技术现状及发展趋势进行分析[1-2]。
2.国内外精炼脱硫技术发展
图2.1国内外精炼脱硫发展
国外精炼脱硫领域的发展较国内发展快，相关的研究要多于国内申请，由图2.1可以看出，国内占比近29%，国外占比71%。国外炉外精炼设备发展很快，主要炉外精炼设备逐年增长。从美国和加拿大发展情况看，一个是LF炉发展快，另一个是钢包精炼站发展很快。从RH设备与VD设备的发展来看，尽管RH设备投资高，但由于其精炼的质量优势，在世界各种具有真空功能的设备中仍占优势。LF炉也朝着具有真空功能的方向发展。在日本，由主要的电炉生产厂家生产的钢中，一半以上都是经过LF-RH精炼，可见，LF+RH双重精炼工艺在日本占统治地位。
3.国内精炼技术分析
浏览了相关的专利文献后，研究分析后发现对于钢铁冶炼的炼钢精炼环节的脱硫过程，主要专利申请集中在脱硫剂的选择、精炼渣的利用、冶炼方法改进、精炼脱硫装置的改进四个方面，有少量近年来的发明集中在对于脱硫精炼渣的后续循环利用上。
图3.1炼钢精炼环节的脱硫过程的专利领域分布
从钢铁冶炼过程炼钢精炼脱硫环节的专利申请看，主要是脱硫剂和冶炼方法的相关专利，其中脱硫剂申请占44%，冶炼方法占36%，精炼渣占11%，改进精炼脱硫装置方面的研究占6%，有关脱硫精炼渣的后续循环利用申请占3%。
4.国内重要申请人分析
图4.1国内重要申请人类型分析
如图4.1所示，在我国的精炼脱硫专利申请中，主要申请人是企业，占总申请量的80%，其次是学校/研究院，占总申请的13%，个人专利申请占7%。这表明，精炼脱硫技术的研发主要还是企业。
统计分析后发现，在企业申请中，重要的企业有攀钢集团、鞍钢股份有限公司、宝山钢铁股份有限公司、首钢总公司等，研究精炼脱硫技术较多的大学有北京科技大学、东北大学、昆明理工大学和武汉科技大学。
图4.2国内重要申请人分布
图4.2所示为国内重要申请人分布，攀钢集团从2006年开始大量申请关于精炼脱硫的专利，起初是对精炼剂进行了改进（CN101177721A，CN102041353A），然后对工艺进行改进（CN102477472A），通过调节脱硫剂的加入量和加入时间等工艺参数，来提高精炼工程中的脱硫效果，之后他们对重轨钢的脱硫方法进行了专门的研究（CN104946852A），并申请了专利，这可能与我国基础建设发展需求，铁路运输迅猛发展有关，提高重钢轨的脱硫效果意义重大。
08年以前，可以进行脱硫处理的精炼设备很少，一般采用LF炉和VD，鞍钢RH真空脱气设备普遍没有喷粉脱硫装置，没有能力处理部分低硫钢种，有些炉次转炉出钢硫超标以后只能改钢，这样的问题也存在于ANS-OB精炼设备，由于没有脱硫手段，在转炉出钢硫高以后都要将钢水转向LF炉处理，而LF处理位置紧张，作业时间延长，对铸机的稳态生产造成极大的影响。因此应该考虑新增部分精炼设备的脱硫功能，以满足钢种生产要求。2010年，鞍钢申请了关于RH喷粉精炼装置的专利（CN101824511A），此时，RH喷粉技术已经开发出来了，按照喷粉剂吹入位置的不同分为RH-PB（IJ）法、RH-PB（OB）法和RH-PTB法，新的精炼设备满足了钢种的生产要求。
5.结语
现代冶金生产应从整体优化着眼，对冶炼、精炼、浇铸、轧制各工序，按照各自的优势进行调整组合，从而形成专业分工更加合理，匹配更加科学，经济效益更加明显的整体优势。炉外精炼技术的应用，必须认真分析市场对产品质量的要求，做到炉外精炼功能对口，工艺方法和生产规模的匹配经济合理，还要注意主体设备与辅助设备配套齐全，才能获得稳定的工艺和良好的经济效益。
参考文献：
[1]“LF精炼脱硫工艺研究”，靳刚强等，南方金属，第211期，第23-25页，2016年8月15日；
[2]“转炉炼钢脱硫历程及其影响因素”，雷强等，中国冶金，第18卷第7期，第29-31页，2008年7月15日。
作者简介：
马俪（1988-），女，湖北武汉，硕士研究生，实习研究员，专利审查员，研究方向：合金领域。杨勰（1989-），等同于第一作者，女，云南文山，硕士研究生，实习研究员，专利审查员，合金审查。