CN104060051A

CN104060051A - 一种钢水脱磷的方法

Info

Publication number: CN104060051A
Application number: CN201410093812.5A
Authority: CN
Inventors: 陈均; 杨晓东; 曾建华; 梁新腾; 陈路; 杨森祥; 喻林; 黄生权; 张彦恒
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2014-03-13
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2014-09-24
Anticipated expiration: 2034-03-13
Also published as: CN104060051B

Abstract

本发明公开了一种钢水脱磷的方法，其中，所述方法包括：（1）控制转炉冶炼的终点，使得到的钢水中的磷含量不高于0.012重量%，碳含量为0.03-0.05重量%，温度为1640-1680℃；（2）将步骤（1）得到的钢水出钢到钢包中，向钢包中加入预精炼剂，并进行吹氩精炼，其中，所述预精炼剂包括活性石灰和萤石；（3）将吹氩精炼后得到的钢水进行RH真空处理，其中，在RH真空处理过程中加入脱磷剂，所述脱磷剂包括活性石灰和氧化铁皮。该方法可以实现钢水脱磷的目的，使处理后钢水中磷含量不高于0.007重量%。

Description

一种钢水脱磷的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体地，涉及一种钢水脱磷的方法。

背景技术

磷在大多数钢中是一种有害元素,它对钢的表面质量、拉伸强度、抗应力腐蚀等都有不利的影响，它容易在晶界偏析，造成钢材“冷脆”，显著降低钢材的低温冲击韧性。近年来，随着用户对钢材性能要求越来越严格，对很多钢种的磷含量提出了更高的要求；如大量优质钢要求成品磷含量低于0.015重量%，低温用钢管、特殊深冲钢、镀锡板要求磷低于0.010重量%；一些航空、原子能、耐腐蚀管线用钢要求成品磷低于0.005重量%。因此，如何降低钢水中磷含量成为低磷、超低磷钢生产的难题。

现有技术中，生产低磷或者超低磷钢通常采用转炉冶炼来实现。CN101423879公开了低磷钢水冶炼方法，其特点是转炉冶炼的钢水温度≥1680℃，钢水中磷含量小于0.012重量％，钢水中氧活度控制在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；此发明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。该方法存在以下不足：需要对钢水氧含量控制有严格的要求，如果出钢氧含量过高，出钢过程或出钢完毕后可能发生钢包“放炮”现象，存在一定的安全隐患，且出钢前后都要向钢包中加入深脱磷剂并对钢水进行弱脱氧处理，过程处理时间过长，影响生产效率。CN101696462A公开了一种半钢冶炼低磷钢的生产方法，具体是通过调整单渣法转炉冶炼的造渣参数来实现对转炉终点磷含量的控制，其结果能将转炉炼钢终点P控制在0.006重量％以内，控制钢包渣回P在0.002重量％以内、合金增P在0.002重量％以内，能稳定生产成品磷含量小于0.010重量％的低磷钢种。该方法存在以下不足：当入炉磷含量偏高时采用单渣法很难将终点磷控制在0.006重量%以内，且出钢过程下渣量很难控制钢水回磷严重。

因此开发一种能够有效减少转炉脱磷压力、降低辅料消耗且高效安全的钢水脱磷方法成为发展趋势。

发明内容

本发明的目的是提供一种钢水脱磷的方法，该方法能够有效降低钢水中磷的含量。

为了实现上述目的，本发明提供一种钢水脱磷的方法，其中，所述方法包括：（1）控制转炉冶炼的终点，使得到的钢水中的磷含量不高于0.012重量%，碳含量为0.03-0.05重量%，温度为1640-1680℃；（2）将步骤（1）得到的钢水出钢到钢包中，向钢包中加入预精炼剂，并进行吹氩精炼，其中，所述预精炼剂包括活性石灰和萤石；（3）将吹氩精炼后得到的钢水进行RH真空处理，其中，在RH真空处理过程中加入脱磷剂，所述脱磷剂包括活性石灰和氧化铁皮。

在本发明提供的所述钢水脱磷的方法中，通过采用转炉冶炼-出钢预精炼-RH真空处理的工艺，并采用特定的预精炼剂和脱磷剂，能够显著降低钢水的磷含量，从而得到磷含量不高于0.007重量%的钢水。

而且，在本发明所述的方法中，无需将转炉冶炼终点所得钢水的磷含量控制在很低的水平，从而有效减小了转炉的脱磷压力；并且，出钢过程无需进行脱氧，从而能够降低辅料消耗，提高生产的效率。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种钢水脱磷的方法，其中，该方法包括：

（1）控制转炉冶炼的终点，使得到的钢水中的磷含量不高于0.012重量%，碳含量为0.03-0.05重量%，温度为1640-1680℃；

（2）将步骤（1）得到的钢水出钢到钢包中，向钢包中加入预精炼剂，并进行吹氩精炼，其中，所述预精炼剂包括活性石灰和萤石；

（3）将吹氩精炼后得到的钢水进行RH真空处理，其中，在RH真空处理过程中加入脱磷剂，所述脱磷剂包括活性石灰和氧化铁皮。

本发明提供的所述方法特别适合对转炉冶炼终点所得的磷含量为0.01重量%以上的钢水进行脱磷处理。

在本发明中，控制转炉冶炼终点的方法没有特别的限定，可以采用本领域常规的方法。

根据本发明，为了进一步提高钢水脱磷的效果，出钢以及吹氩精炼的过程优选包括：出钢1/4-1/2时向钢包中加入活性石灰，出钢结束后向钢包渣面加入萤石，并在钢包底部吹氩气进行精炼。在本发明所述的方法中，出钢过程可以不脱氧，且出钢后钢水氧活度可以为300ppm以上（如300-500ppm），更具体地，在出钢结束且加完萤石后钢水的氧活度可以为300ppm以上，如300-500ppm。

根据本发明，以每吨出钢钢水计，所述活性石灰的用量可以为6-8kg，所述萤石的用量可以为1.5-2.5kg。

根据本发明，为了满足预精炼的需求，所述吹氩气的强度可以为0.001-0.005m³/（t钢·min）。另外，本发明的发明人研究发现，所述预精炼时间在8min以上即可满足预精炼的需求，考虑到生产效率等因素，所述预精炼的时间优选为8-12min。

根据本发明，预精炼后钢水直接送入RH真空处理，所述RH真空处理的过程可以包括：钢水到达处理位时开始抽真空，真空循环4-6min，然后加入活性石灰和氧化铁皮，继续真空循环6-10min。

根据本发明，以每吨钢水计，所述活性石灰的用量可以为2-4kg，所述氧化铁皮的用量可以为1-2kg。

在本发明中，所述活性石灰可以为本领域常规使用的活性石灰，例如所述活性石灰可以为CaO的含量≥90重量%的活性石灰。所述活性石灰的粒度并没有特别的限定。优选情况下，为了较好的脱磷效果，所述活性石灰的粒度为10-20mm。所述粒度是指颗粒上的两个不同点之间的最大直线距离，当颗粒为球形时，则该颗粒的粒度是指该颗粒的直径。

在本发明中，氧化铁皮可以为本领域常规使用的氧化铁皮，例如可以为FeO和Fe₂O₃的含量≥90重量%以及含有少量C、CaO、SiO₂、P和S的氧化铁皮。

在一种具体实施方式中，钢水脱磷的方法可以为：

（2）将步骤（1）得到的钢水出钢到钢包中，以每吨出钢钢水计，出钢1/4-1/2时向钢包中加入活性石灰6-8kg，出钢结束后向钢包渣面加入萤1.5-2.5kg萤石，钢包底部吹强度为0.001-0.005m³/（t钢·min）氩气进行精炼，预精炼的时间为8-12min；

（3）钢水到达处理位时开始抽真空，真空循环4-6min，以每吨钢水计，然后加入活性石灰2-4kg和氧化铁皮1-2kg，继续真空循环6-10min。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

实施例1

本实施例用于说明本发明的钢水脱磷的方法。

控制200t转炉冶炼的终点，使得到的钢水磷含量为0.012重量%，碳含量为0.05重量%，温度为1640℃，将所得钢水出钢到钢包中，并在出钢1/4时向钢包加入吨钢6kg活性石灰（购于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量≥90重量%，活性石灰的粒度为20mm），出钢结束后向钢包渣面加入吨钢1.5kg萤石（购于四川攀研技术有限公司），出钢后测得钢水氧活度为332ppm，并在炉后进行预精炼，钢包底吹氩气强度为0.001m³/（t钢·min），预精炼时间为8min。

预精炼后的钢水直接送入RH真空处理，循环4min后，加入吨钢4kg活性石灰（购于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量≥90重量%，活性石灰的粒度为20mm）及吨钢2kg氧化铁皮（购于四川攀研技术有限公司，氧化铁皮中FeO和Fe₂O₃的含量≥90重量%），继续循环6min后得到磷含量为0.006重量%的钢水。

实施例2

本实施例用于说明本发明的钢水脱磷的方法。

控制200t转炉冶炼的终点，使得到的钢水磷含量为0.010重量%，碳含量为0.04重量%，温度为1660℃，将所得钢水出钢到钢包中，并在出钢1/3时向钢包加入吨钢7kg活性石灰（购于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量≥90重量%，活性石灰的粒度为15mm），出钢结束后向钢包渣面加入吨钢2kg萤石（购于四川攀研技术有限公司），出钢后测得钢水氧活度为345ppm，并在炉后进行预精炼，钢包底吹氩气强度为0.003m³/（t钢·min），预精炼时间为10min。

预精炼后的钢水直接送入RH真空处理，循环5min后，加入吨钢3kg活性石灰（购于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量≥90重量%，活性石灰的粒度为15mm）及吨钢1.5kg氧化铁皮（购于四川攀研技术有限公司，氧化铁皮中FeO和Fe₂O₃的含量≥90重量%），继续循8min后得到磷含量为0.005重量%的钢水。

实施例3

本实施例用于说明本发明的钢水脱磷的方法。

控制200t转炉冶炼的终点，使得到的钢水磷含量为0.011重量%，碳含量为0.03重量%，温度为1680℃，将所得钢水出钢到钢包中，并在出钢1/2时向钢包加入吨钢8kg活性石灰（购于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量≥90重量%，活性石灰的粒度为10mm），出钢结束后向钢包渣面加入吨钢2.5kg萤石（购于四川攀研技术有限公司），出钢后测得钢水氧活度为389ppm，并在炉后进行预精炼，钢包底吹氩气强度为0.005m³/（t钢·min），预精炼时间为12min。

预精炼后的钢水直接送入RH真空处理，循环6min后，加入吨钢2kg活性石灰（购于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量≥90重量%，活性石灰的粒度为10mm）及吨钢1kg氧化铁皮（购于四川攀研技术有限公司，氧化铁皮中FeO和Fe₂O₃的含量≥90重量%），继续循环10min后得到磷含量为0.006重量%的钢水。

对比例1

控制200t转炉冶炼的终点，使得到的钢水磷含量为0.012重量%，碳含量为0.04重量%，温度为1640℃，将所得钢水出钢到钢包中，并在出钢1/4时向钢包加入吨钢6kg活性石灰（购于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量≥90重量%，活性石灰的粒度为20mm），出钢结束后向钢包渣面加入吨钢1.5kg萤石（购于四川攀研技术有限公司），出钢后测得钢水氧活度为332ppm，并在炉后进行预精炼，钢包底吹氩气强度为0.001m³/（t钢·min），预精炼时间为8min。

预精炼后的钢水直接送入RH真空处理，循环10min后得到磷含量为0.011重量%的钢水。

通过实施例1-3可以看出，根据本发明的钢水脱磷的方法，可以实现钢水脱磷的目的，使通过该方法处理后的钢水中磷含量不高于0.007重量%；本发明的方法中无需将转炉冶炼终点所得钢水的磷含量控制在很低的水平，能够有效减小转炉脱磷的压力；另外，本发明的方法中出钢过程无需进行脱氧，从而提高了生产效率。

将实施例1和对比例1进行比较可以看出，根据本发明的钢水脱磷的方法，在RH真空处理过程中加入脱磷剂可以实现钢水脱磷的目的并且取得了良好的脱磷效果。

综上所述，本发明提供了一种钢水脱磷的方法，该方法能够有效减小转炉脱磷的压力并且使处理后的钢水中磷含量不高于0.007重量%，具有良好的应用前景。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种钢水脱磷的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其中，出钢以及吹氩精炼的过程包括：出钢1/4-1/2时向钢包中加入活性石灰，出钢结束后向钢包渣面加入萤石，并在钢包底部吹氩气进行预精炼。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，以每吨出钢钢水计，所述活性石灰的用量为6-8kg，所述萤石的用量为1.5-2.5kg。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述吹氩气的强度为0.001-0.005m³/（t钢·min），所述预精炼的时间为8-12min。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其中，出钢过程不脱氧。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述RH真空处理的过程包括：钢水到达处理位时开始抽真空，真空循环4-6min，然后加入活性石灰和氧化铁皮，继续真空循环6-10min。

7.根据权利要求1或6所述的方法，其中，以每吨钢水计，所述活性石灰的用量为2-4kg，所述氧化铁皮的用量为1-2kg。

8.根据权利要求1-3和6-7中任意一项所述的方法，其中，所述活性石灰中CaO的含量≥90重量%，所述活性石灰的粒度为10-20mm。