CN104711396B - 一种铁水同时脱磷硫保铌钒铬镍的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供了一种铁水同时脱磷硫保铌钒铬镍的方法，涉及钢铁冶金领域，可以实现铁水或钢水同时脱磷和脱硫，且保铌钒铬镍的目的。所述方法包括：确定铁水的成分，根据所述铁水的成分选择喷吹入稀土硅铝钙钡铁粉或稀土钙硅铁粉进行脱磷硫，然后喷入CaCl2‑NaF‑Fe2O3粉剂或SiO2‑CaO‑CaF2‑Fe2O3粉剂净化铁水。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢铁水预处理技术领域，涉及一种铁水同时脱磷硫保铌钒铬镍的方法。
背景技术
传统的铁水一般是先脱硫、再脱磷，脱硫要求铁水中氧位低，一般采用KR法、镁基等脱硫技术，而脱磷要求铁水中氧位高，一般采用氧化脱磷技术，需要不同的方法，在不同冶炼工序进行，因此，脱磷和脱硫工序长，工艺复杂。
在铁水脱磷过程中铁水的Nb、V等有价元素大量氧化，造成合金元素氧化损失，因此，采用传统脱磷、硫技术冶炼成本高、工艺冗长，因此进行含铌、钒铁水同时脱磷、硫，同时避免铁水铌、钒等元素氧化烧损，利用铁水中的铌、钒等有价元素冶炼含铌钒和合金钢，能够减少冶炼工序，提高冶炼钢种的经济效益意义重大。
常用的同时脱磷硫的熔剂为氧化钙、碳化钙、硅钙和铝钙等合金。氧化钙材料脱磷硫易使铁水中铌钒等元素氧化烧损，用碳化钙、硅钙和铝钙等合金可以进行钢水脱硫和磷，但是由于铁水温度低、含碳量高不能脱除铁水中的磷。有研究表明用添加Ba、Mg的SiCaAlFe合金可以对不锈钢还原脱磷，脱磷率最高为8.7％，用碳化钙、硅钙和铝钙合金对18Cr-8Ni脱磷表明铝钙的脱磷效果优于碳化钙、硅钙脱磷，用硅钙和铝钙合金加入量较大，钢水增硅、增铝，限制了碳化钙、硅钙和铝钙的应用，也增加了后续铁水钢水脱硅、脱铝的生产成本。
发明内容
本发明的实施例提供一种铁水同时脱磷硫保铌钒铬镍的方法，所述方法可以实现铁水同时脱磷和脱硫，同时保证铌钒铬镍不被氧化的目的。
为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：
一种铁水同时脱磷硫保铌钒铬镍的方法，包括：
当铁水中包括以下重量比组分：碳0.21～4.5％，硅0.1～0.5％，磷0.05～0.15％和硫0.055～0.1％；以及以下重量比组分中的至少一种：铌0.01～0.2％、钒0.01～0.5％、铬0.1～10％、镍0.5～10％时；将所述铁水置于铁水包内，除去覆盖在铁水表面的熔渣；用氩气或氮气先喷吹入占所述铁水质量3-20％稀土钙硅铁粉，所述稀土钙硅铁粉粒度为0～2mm；后喷吹入占所述铁水质量3～5％的CaCl2-NaF-Fe2O3粉剂，喷吹结束后所述铁水脱磷70％以上，脱硫80％以上；
或者
当铁水中包括以下重量比组分：碳0.4～4.5％，硅0.3～0.5％，磷0.05～0.15％，硫0.055～0.1％，以及以下重量比组分中的至少一种：铌0.01～0.2％、钒0.01～0.5％、铬0.1～10％、镍0.5～10％时；将所述铁水置于铁水包内，除去覆盖在铁水表面的熔渣；用氩气或氮气喷吹入占所述铁水质量3-10％硅铝钙钡铁粉，所述硅铝钙钡铁粉粒度为0～2mm，后喷吹入占所述铁水质量0～5％的SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂；喷吹结束后所述铁水脱磷70％以上，脱硫80％以上；或者用纯度大于90％的石英砂+石灰+莹石+鳞铁粉剂代替所述SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂；
其中，在连续喷吹两种粉剂过程中，不用移动铁水包和更换喷枪。
优选的，在对所述铁水进行脱硫脱磷时，铁水温度为1250℃-1450℃。
优选的，所述CaCl2-NaF-Fe2O3粉剂为无水CaCl2-NaF-Fe2O3粉剂；所述SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂为无水SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂。
优选的，在对所述铁水进行脱硫脱磷后，所述方法还包括：
喷吹SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂或CaCl2-NaF-Fe2O3粉剂，喷吹量为脱硫脱磷后的铁水质量的5～10％。
其中，继续喷吹SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂或CaCl2-NaF-Fe2O3粉剂的目的是去除铁水中脱硫或脱磷产物，净化铁水，稀释脱硫磷的产物，降低硫磷的危害。
其中，CaCl2-NaF-Fe2O3的熔点低，成本高、对铁水包的腐蚀性强，适用低温铁水；SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂的熔点高，对铁水包的腐蚀性弱，适用高温的铁水，根据温度喷吹粉剂，清理铁水中脱硫磷产物，净化铁水，在铁水连续处理结束后，铁水的温度降低为50～150℃。
优选的，还包括：
对脱硫脱磷后的铁水进行预处理脱硅，使铁水中的硅下降，用于铁水后续冶炼含铌或钒钢。
上述的技术方案，同时进行脱磷硫，铁水脱磷70％以上，脱硫80％以上，同时保证铁水中铌、钒、铬或镍含量下降率为5％之内。另外也不需要移动铁水包的位置，也不用更挽喷枪，减少冶炼时间，降低冶炼成本，增加经济效益。
具体实施方式
下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
1.含铌钒铁水的成分：碳4.2％，硅0.4％，磷0.1％，硫0.08％，铌为0.015％，钒为0.25％时，铁水温度为1350℃，除去铁水表面的熔渣，伸入喷枪，用氩气为载体，喷吹占铁水质量10％、粒度为0～2mm的稀土钙硅铁粉，氩气的流量为150m3/min，进行脱磷硫处理；吹完稀土钙硅铁粉后，继续喷吹占铁水质量5％的无水CaCl2-NaF-Fe2O3熔剂，吹炼终点铁水成分：碳4.35％，硅0.98％，硫0.005％以下，磷0.01％，铁水中铌含量为0.013％，钒含量为0.22％。
2.含铌铁水的成分：碳4.2％，硅0.4％，磷0.1％，硫0.08％，铌为0.015％或钒为0.25％时，铁水温度为1420℃，除去铁水表面的熔渣，伸入喷枪，用氩气或氮气为载体，喷吹占铁水质量10％、粒度为0～2mm的硅铝钙钡铁粉，氩气的流量为100m3/min，进行脱磷硫处理；继续喷吹脱水SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂，碱度为1.5，吹炼终点铁水成分：碳4.41％，硅0.45％，硫0.002％，磷含量为0.02％，铁水中铌含量为0.012％或钒含量为0.2％。
3.含铬铁水的成分：碳3.8％，硅0.37％，磷0.089％，硫0.057％，铬8％时，铁水温度为1450℃，除去铁水表面的熔渣，伸入喷枪，用氩气或氮气为载体，喷吹占铁水质量10％、粒度为0～2mm的硅铝钙钡铁粉，氩气的流量为135m3/min，进行脱磷硫处理；继续喷吹脱水SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂，碱度为1.35，吹炼终点铁水成分：碳4.11％，硅0.43％，硫0.001％，磷含量为0.026％，铁水中铬7.8％。
4.含镍铁水的成分：碳4.0％，硅0.41％，磷0.1％，硫0.065％，镍5.8％时，铁水温度为1430℃，除去铁水表面的熔渣，伸入喷枪，用氩气或氮气为载体，喷吹占铁水质量9％、粒度为0～2mm的稀土钙硅铁粉，氩气的流量为125m3/min，进行脱磷硫处理；吹完稀土钙硅铁粉后，继续喷吹占铁水质量4.5％的无水CaCl2-NaF-Fe2O3粉剂，吹炼终点铁水成分：碳4.05％，硅0.53％，硫0.003％以下，磷0.023％，铁水中镍0.58％。
5.含铌钒铁水的成分：碳3.9％，硅0.38％，磷0.088％，硫0.074％，铌0.15％，钒0.23％，铁水温度为1330℃，除去铁水表面的熔渣，伸入喷枪，用氩气或氮气为载体，喷吹占铁水质量9％或8.5％、粒度为0～2mm的稀土钙硅铁粉或硅铝钙钡铁粉，氩气的流量为125m3/min，进行脱磷硫处理；吹完稀土钙硅铁粉后，继续喷吹占铁水质量4.5％的无水CaCl2-NaF粉剂或SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂，吹炼终点铁水成分：碳4.0～4.3％，硅0.4～0.55％，硫0.003～0.05％以下，磷0.023～0.04％，铌0.13％，钒0.2％。
上述实施例中同时进行脱磷硫，铁水脱磷70％以上，脱硫80％以上，同时铁水中铌、钒、铬或镍含量下降率为5％之内。故，上述方法不仅可以同时脱磷硫，还可以保证铁水中的铌、钒、铬或镍不被氧化。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (5)
1.一种铁水同时脱磷硫保铌钒铬镍的方法，其特征在于，包括：
当铁水中包括以下重量比组分：碳0.21～4.5％，硅0.1～0.5％，磷0.05～0.15％和硫0.055～0.1％；以及以下重量比组分中的至少一种：铌0.01～0.2％、钒0.01～0.5％、铬0.1～10％、镍0.5～10％时；将所述铁水置于铁水包内，除去覆盖在铁水表面的熔渣；用氩气或氮气先喷吹入占所述铁水质量3-20％稀土钙硅铁粉，所述稀土钙硅铁粉粒度为0～2mm；后喷吹入占所述铁水质量3～5％的CaCl2-NaF-Fe203粉剂，喷吹结束后所述铁水脱磷70％以上，脱硫80％以上；
或者
当铁水中包括以下重量比组分：碳0.4～4.5％，硅0.3～0.5％，磷0.05～0.15％，硫0.055～0.1％，以及以下重量比组分中的至少一种：铌0.01～0.2％、钒0.01～0.5％、铬0.1～10％、镍0.5～10％时；将所述铁水置于铁水包内，除去覆盖在铁水表面的熔渣；用氩气或氮气喷吹入占所述铁水质量3-10％硅铝钙钡铁粉，所述硅铝钙钡铁粉粒度为0～2mm，后喷吹入占所述铁水质量0～5％的SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂；喷吹结束后所述铁水脱磷70％以上，脱硫80％以上；或者用纯度大于90％的石英砂+石灰+莹石+鳞铁粉剂代替所述SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂；
其中，在连续喷吹两种粉剂过程中，不用移动铁水包和更换喷枪。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述铁水进行脱硫脱磷时，铁水温度为1250℃-1450℃。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述CaCl2-NaF-Fe2O3粉剂为无水CaCl2-NaF-Fe2O3粉剂；所述SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂为无水SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在对所述铁水进行脱硫脱磷后，所述方法还包括：
喷吹SiO2-CaO-CaF2-Fe2O3粉剂或CaCl2-NaF-Fe2O3粉剂，喷吹量为脱硫脱磷后的铁水质量的5～10％。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对脱硫脱磷后的铁水进行预处理脱硅，使铁水中的硅下降，用于铁水后续冶炼。
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