CN102367502B - 一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺 - Google Patents

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Abstract

一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺，属于炼钢-精炼技术领域。工艺步骤为：转炉出钢温度为1550-1690℃，出钢前在钢包包底预先加入渣料A，出钢过程中随着钢流加入脱氧剂B进行钢水深脱氧，整个出钢过程和钢水在钢包喷粉工序中，均进行底吹氩气搅拌；进钢包喷粉工位渣面加脱氧剂C进行渣面深脱氧，钢包喷吹专用脱磷粉剂D，脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣。优点在于，该工艺处理时间短、效率高、回磷量小。能够稳定的将钢水磷脱至0.0015％以下。

Description

一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺
技术领域
本发明属于炼钢-精炼技术领域，特别是提供了一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺。简化了传统转炉脱磷的流程，高效的达到了深脱磷的效果。
背景技术
磷在钢中是一种易偏析元素，当钢中磷含量大于0.015％时，磷的偏析急剧增加，并促使偏析带硬度增加，同时，磷还恶化焊接性能，显著降低钢的低温冲击韧性，提高钢的脆性转变温度。管线钢、海洋平台用钢、油井管钢、低温容器用钢等均需要低磷含量。
炼钢过程中，钢水脱磷主要有两种方式，即氧化脱磷和还原脱磷，当体系氧势高于某一临界值，磷元素以P6+的形式进入炉渣(氧化脱磷)，并且氧势越高，进入炉渣的磷元素越多。我们通常所说的转炉脱磷，均属于氧化脱磷。氧势减小，渣中磷将返回钢中(回磷)，当体系氧势等于这一临界值时，氧化脱磷和还原脱磷的趋势相同；当体系氧势低于临界值，磷元素将主要以P3-形式进入炉渣，即是还原脱磷，并且体系氧势越低该过程越易进行。同时，还原脱磷所形成的还原性气氛，同时也有利于脱硫进行。
目前对氧化脱磷开展的研究成果丰硕，绝大部分的钢铁企业也均采用这种脱磷方法，包括铁水脱磷预处理、转炉脱磷、双联法脱磷等。还原脱磷法由于工艺窗口较窄，操作过程较复杂，一直是研究的空白。
在实际生产中，现有通用的转炉脱磷工艺尽管比较成熟，但是流程过长、消耗较大、出钢回磷量大，很难完成钢水超低磷的要求。因此，开发在炉外钢包喷粉工序进行还原脱磷技术是必要的。
专利《炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法》(专利号CN 101319261A)，提供了一种炉外精炼脱磷的工艺，其本质上还是氧化脱磷，它提供的方法是转炉出钢后不脱氧处理，一直保持钢水高的氧化性，以创造合适的脱磷条件，然后在出钢过程加入脱磷剂进行钢水脱磷处理，脱磷完毕后再进行钢水脱氧，进一步脱硫。这种方法与本发明完全不同，本发明本质上是还原脱磷，出钢后迅速脱氧至极低，创造极强的还原性条件，喷吹粉剂，可以满足同时脱磷脱硫。相比专利CN 101319261A，本发明效率高，工序简单。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺，转炉出钢后炉外运用钢包喷粉进行钢水深脱磷处理，该工艺处理时间短、效率高、回磷量小。另外，由于该方法实施过程中同时创造了良好的脱硫热力学和动力学条件，因此也对脱硫有着很好的作用。
通过此工艺，可以将钢水磷最低降低至0.0015％。
本发明的工艺步骤及在工艺中控制的技术参数为：
1、转炉出钢温度为1550-1690℃，钢前在钢包包底预先加入渣料A，加入量为1-30kg/t。
2、出钢过程中随着钢流加入脱氧剂B进行钢水深脱氧，加入量为0.2-10kg/t.
3、整个出钢过程和钢水在钢包喷粉工序中，均进行底吹氩气搅拌。出钢过程底吹供气强度为80-500NL/min，喷粉过程中底吹供气强度为20-80NL/min。
4、进钢包喷粉工位渣面加脱氧剂C进行渣面深脱氧，加入量为0.1-8kg/t。
5、钢包喷吹专用脱磷粉剂D，喷入量为6-50kg/t，时间为8-60min。
6、脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，或者在钢包喷粉工位采用脱硫扒渣机进行扒渣，扒渣比例为85％-100％。
本发明所述的渣料A成分重量百分数为Ca0：70％～90％、CaF2：10％～30％，该渣料由套筒窑白灰与萤石机械混合物。
所述的脱氧剂B可以是金属铝或含有金属铝的合金，也可以是金属钡或者含有金属钡的合金。
所述的脱氧剂C为金属铝或者金属钡。
所述的脱磷粉剂D为硅钙粉，成分重量百分数为：Ca：50％～80％，含Si：20％～50％。
本发明的有点在于，该工艺处理时间短、效率高、回磷量小。另外，由于该方法实施过程中同时创造了良好的脱硫热力学和动力学条件，因此也对脱硫有着非常的作用。能够稳定的将钢水磷脱至0.0015％以下。
具体实施方式
实施例1：
钢包喷粉深脱磷工艺生产超低磷钢。转炉出钢温度为1580℃，转炉终点磷含量0.022％。出钢前在钢包包底预先加入渣料(CaO：82％、CaF2：18％)，加入量16kg/t。出钢过程中随着钢流加入脱氧剂(AL-Fe)5kg/t，进行钢水深脱氧。整个出钢过程中，进行在线底吹氩气搅拌，搅拌强度为390NL/min。钢包到喷粉工位后，渣面加脱氧剂(AL粒)进行渣面深脱氧，加入量为5kg/t，喷粉过程中采用底吹搅拌，搅拌强度为35NL/min。钢包喷吹专用脱磷粉剂(含Ca：59％、Si：41％)，喷吹时间为39分钟。脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，扒渣比例为90％。经检测，经过钢包喷粉深脱磷处理的钢水，磷含量降至0.0012％。
实施例2：
钢包喷粉深脱磷工艺生产超低磷钢。转炉出钢温度为1650℃，转炉终点磷含量0.025％。出钢前在钢包包底预先加入渣料(CaO：79.2％、CaF2：20.8％)，加入量10kg/t。出钢过程中随着钢流加入脱氧剂(AL-Fe)2kg/t，进行钢水深脱氧。整个出钢过程中，进行在线底吹氩气搅拌，搅拌强度为300NL/min。钢包到喷粉工位后，渣面加脱氧剂(AL粒)进行渣面深脱氧，加入量为3kg/t，喷粉过程中采用底吹搅拌，搅拌强度为50NL/min。钢包喷吹专用脱磷粉剂(含Ca：68％、Si：32％)，喷吹时间为55分钟。脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，扒渣比例为90％。经检测，经过钢包喷粉深脱磷处理的钢水，磷含量降至0.0010％。
实施例3：
钢包喷粉深脱磷工艺生产超低磷钢。转炉出钢温度为1680℃，转炉终点磷含量0.020％。出钢前在钢包包底预先加入渣料(CaO：88.2％、CaF2：11.8％)，加入量16kg/t。出钢过程中随着钢流加入脱氧剂(AL-Fe)6kg/t，进行钢水深脱氧。整个出钢过程中，进行在线底吹氩气搅拌，搅拌强度为280NL/min。钢包到喷粉工位后，渣面加脱氧剂(钡粒)进行渣面深脱氧，加入量为02kg/t，喷粉过程中采用底吹搅拌，搅拌强度为50NL/min。钢包喷吹专用脱磷粉剂(含Ca：78％、Si：22％)，喷吹时间为30分钟。脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，扒渣比例为90％。经检测，经过钢包喷粉深脱磷处理的钢水，磷含量降至0.0009％。

Claims (1)

1.一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺，其特征在于，工艺步骤及在工艺中控制的技术参数为：
1）转炉出钢温度为1550-1690℃，出钢前在钢包包底预先加入渣料A，加入量为1-30kg/t；
2）出钢过程中随着钢流加入脱氧剂B进行钢水深脱氧，加入量为0.2-10kg/t；
3）整个出钢过程和钢水在钢包喷粉工序中，均进行底吹氩气搅拌；出钢过程底吹供气强度为80-500NL/min，喷粉过程中底吹供气强度为20-80NL/min；
4）进钢包喷粉工位渣面加脱氧剂C进行渣面深脱氧，加入量为0.1-8kg/t；
5）钢包喷吹专用脱磷粉剂D，喷入量为6-50kg/t，时间为8-60min；
6）脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，或者在钢包喷粉工位采用脱硫扒渣机进行扒渣，扒渣比例为85%-100%；
所述的渣料A成分重量百分数为CaO：70%～90%、CaF2：10%～30%，该渣料为套筒窑白灰与萤石机械混合物；
所述的脱氧剂B为金属铝或含有金属铝的合金，或者是金属钡或含有金属钡的合金；
所述的脱氧剂C为金属铝或者金属钡；
所述的脱磷粉剂D为硅钙粉；
所述的硅钙粉的成分重量百分数为：Ca：50%～80%，含Si：20%～50%。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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