低磷钢水冶炼方法技术

本发明专利技术提供一种在转炉内一次造渣的高效生产低磷钢水的冶炼方法。该方法包括转炉冶炼和钢包精炼，其特点是转炉冶炼的钢水温度≥１６８０℃，钢水中磷含量小于０．０１２％，钢水中活度氧控制在０．１％～０．１３％；转炉出钢前，先在钢包内装入深脱磷剂；转炉出钢过程中进行挡渣控制，下渣量≤３ｋｇ／吨钢，并对钢包中的钢水进行弱脱氧处理；出钢结束后，再往钢包中投入深脱磷剂；然后，进行钢包底吹氩气搅拌；最后，用钢包扒渣装置清除钢包中的钢渣。本发明专利技术低磷钢水冶炼方法与其它方法相比渣量减少２０％以上，转炉冶炼周期缩短５％以上，因在转炉内仅进行一次造渣，对转炉内衬的侵蚀也小，且在钢水二次精炼中不产生回磷现象。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于钢铁冶炼
，尤其涉及一种低磷钢的生产方法。
技术介绍
磷是钢中常见的有害元素，容易在晶界偏析，弓l起钢的低温脆性和 回火脆性。高级优质钢对钢中磷含量的要求越来越严格，特别是对于低 温用钢、海洋用钢、抗氢致裂纹钢等，因此炼钢生产中脱磷的问题一直 受到冶金界的高度关注。近年来，纯净钢的冶炼受到世界各国的高度重视，作为纯净钢冶炼的一个重要部分，低磷钢("<0.01%)和超低磷 钢(co<0.003%)的生产是一个不可忽视的内容。磷在钢液中能够无限溶解，而它的氧化物P205在钢中的溶解度很小，因此要去除钢中的磷，首先必须使磷氧化，并使其氧化产物能够进入炉 渣，另外还要把磷的氧化物固定在炉渣中，不让它再分解返回到钢液内。 现有的钢水脱磷的真空处理方法，是在真空减压脱气条件下添加脱 磷剂去除钢水中磷。中国专利"转炉氧氮顶吹脱磷方法"(CN03128987.8) 是一种转炉氧氮顶吹脱磷方法，利用转炉顶枪具有二种气源控制模式， 控制化渣，防止喷溅，提高脱磷的稳定性及安全性。目前国内外炼钢厂 广泛采用的二种炼钢脱磷工艺生产低磷和极低磷钢种 一是单炉双渣法 (简称双渣法)，是在一个转炉冶炼周期中二次造渣，其中一次造渣进行 脱磷处理，完成脱磷处理后一次渣从转炉中扒出，二次造渣主要进行脱 碳处理，该方法可生产出低磷钢；二是双炉双渣法(简称双联法)，即在 一个转炉造一次渣进行铁水脱磷后，炉内"半钢"出钢，倒入另一个转 炉进行二次造渣进行脱碳处理，该工艺可生产低磷钢和超低磷钢。现在 日本住友金属和歌山厂、日本新日铁室兰厂、韩国浦项光阳厂等均采用此法(也称SRP)，宝钢和鞍钢也均采用转炉双联法生产低磷和极低磷钢种。这二种方法均是在转炉二次造渣，其中第一次造渣后进行低温脱磷，一般脱磷温度控制在1350°C~1450°C，第二次造渣在同一转炉或在第二个 转炉进行脱碳。这两种方法均利用热力学原理，温度低有利于钢水磷向 渣中转移。单炉双渣法和双联法均在转炉内完成脱磷处理，需在转炉内两次大 量造渣，并都需在转炉内快速成渣，因此，常引入低熔点物质作为快速 化渣剂，导致对转炉炉衬造成伤害，而减少转炉炉龄。另外，单炉双渣 法和双联法均在转炉内两次造渣，导致生产中占用转炉时间长，影响转 炉生产率。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术存在的缺陷，提供一种在转炉内一次 造渣的高效生产低磷钢的冶炼方法。 .本专利技术低磷钢水的冶炼方法是这样实现的，该方法包括转炉冶炼和 钢包精炼，其特点是转炉冶炼的钢水温度》168(TC，钢水中磷含量小于 0.012%,钢水中活度氧控制在0.1%~0.13%;转炉出钢前，先在钢包内装 入深脱磷剂；转炉出钢过程中进行挡渣控制，下渣量《3kg/吨钢，并对钢 包中的钢水进行弱脱氧处理；出钢结束后，再往钢包中投入深脱磷剂； 然后，进行钢包底吹氩气搅拌；最后，用钢包扒渣装置清除钢包中的钢 渣。本专利技术先在钢包内装入的深脱磷剂数量为3~4kg/ 吨钢水，出钢结束后，再往钢包中投入的深脱磷剂数量为6-7kg/吨钢； 在转炉出钢过程中还向钢包投入金属铝粒，投入量为0.5kg/吨钢，对钢水 进行弱脱氧处理；本专利技术所述钢包底吹氩气搅拌的底吹氩气应控制在 20 25NmVmin，底吹时间为4 6min;本专利技术所述用钢包扒渣装置清除钢4包中的钢渣为95%以上，并加入造渣材料覆盖于钢水表面；本专利技术入转 炉的铁水磷含量<0.07%，转炉出钢水中磷含量<0.012°/。，最终处理后" < 0.005%。本专利技术所述的深脱磷剂可以是粉剂混合物，也可以是预融物颗粒， 该深脱磷剂的组成为(重量百分比)20%~40°/。的CaO， 20%~35%的FeO， 100/0 15。/。的Fe203， 10% 20的A1203， 3°/。~5%的Si02， 2%~3%的MnO， 2% 3%的MgO。本专利技术提出的方法主要从动力学角度考虑，在转炉冶炼后，高温条 件下利用良好的动力学条件在整个系统磷处于低水平条件下，通过在钢 包内造高碱度、高温度、低粘度、高活性熔渣，并施加以大功率搅拌， 提高渣"^I反应速度，使钢水中磷向熔渣中转移，并在反应趋紧平衡后， 利用扒渣设备将钢包中钢渣从钢包中去除，实现钢水深脱磷，生产低磷 钢或超低磷钢。本专利技术提出的方法考虑到尽管低温有利于改善磷在渣与铁(钢)分 配比， 一般都指定铁本的合适脱磷温度为135(TC左右，但在低温状态下， 反应速度慢、熔渣效果差、熔渣流动性不好、熔渣碱度低等不良影响。本专利技术主要包括-1) 在一个转炉中按目前常规处理工艺对铁水进行脱磷、脱碳处理， 入炉铁水温度控制在1200°C~1380°C，其铁水磷含量在0.07°/。以下，以冶 金白灰为主造渣，造渣量为40 50kg/吨钢，进行氧气顶吹冶炼，冶炼时 间为20 35min，控制冶炼重点钢水温度超过1680°C，钢水中磷含量小于 0.012%，钢水中活度氧控制在0.1% 0.13%;2) 转炉冶炼结束后，在出钢过程中，进行挡渣控制，防止转炉渣随 钢水进入钢水包，控制下渣量小于3kg/吨钢，出钢前，在钢包中装入深 脱磷剂，装入量为3 4kg/吨钢水，在转炉出钢过程中向钢包投入金属铝粒，投入量为0.5kg/吨钢，对钢水进行弱脱氧处理；3)出钢结束后，在钢包中继续投入深脱磷剂，投入量为6 7kg/吨钢， 随即进行钢包底吹氩气搅拌，底吹氩气控制在20~25Nm3/min,底吹时间 为4 6min;4)底吹氩气结束后，利用钢包扒渣装置将钢包中钢渣扒出，需将钢 包中钢渣清除95%以上，之后加入造渣材料覆盖于钢水表面，处理后钢 水"<0.005%。本专利技术与其它方法相比渣量减少20%以上，转炉 冶炼周期缩短5%以上，因在转炉内仅进行一次造渣，对转炉内衬的侵蚀 也小，且在钢水二次精炼中不产生回磷现象。 具体实施例方式实施例1:以500kg感应电炉深脱磷为例。用中频感应电炉熔化钢水500kg， "-0.0070%,钢水温度1678°C， 以冶金白灰、氧化铁红、铝钒土为造渣剂，同时作为深脱磷剂，加入渣 总量为2.5kg，其成分为35%CaO， 30%FeO, 13%Fe203， 18°/。A1203， 2%Si02， l%MnO， l%MgO。利用感应电流搅拌，处理5min后，将坩埚 倾斜，将钢渣从坩埚中扒出，扒出超过95%后，加入冶金白灰lkg造新 渣，覆盖钢水，钢水"从0.0070。/。降至0.0015%。实施例2:以180吨转炉应用为例。进转炉铁水co-0.04。/。，在转炉冶炼中，以冶金白灰、铁皮球、轻 烧白云石为造渣剂，造渣量为8.9吨，冶炼时间30分钟，出钢量190吨， 转炉出钢水w[Ph0.008。/c,在钢包中加入0.8吨深脱磷剂，出钢结束后再 加入1.6吨深脱磷剂，脱磷剂成分为33%CaO， 29%FeO， 13°/0Fe2O3，618%A1203， 3%Si02， 2°/。MnO， 2%MgO。钢水温度1675°C，进行氩气底 吹搅拌，供气强度为20Nm3/min，搅拌时间5min。然后进行扒渣处理， 将钢包中钢渣清除95%以上，并重新造渣，即完成全部脱磷处理，钢水 co〖P]=0.004%。与"双渣"法、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低磷钢水冶炼方法，包括转炉冶炼和钢包精炼，其特征在于转炉冶炼的钢水温度≥１６８０℃，钢水中磷含量小于０．０１２％，钢水中活度氧控制在０．１％～０．１３％；转炉出钢前，先在钢包内装入深脱磷剂；转炉出钢过程中进行挡渣控制，下渣量≤３ｋｇ／吨钢，并对钢包中的钢水进行弱脱氧处理；出钢结束后，再往钢包中投入深脱磷剂；然后，进行钢包底吹氩气搅拌；最后，用钢包扒渣装置清除钢包中的钢渣。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：李德刚，廖相巍，温铁光，张晓军，李镇，黄玉平，李广帮，王鹏，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]