CN106119464A - 一种转炉带氧出钢的脱磷方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转炉带氧出钢的脱磷方法，其特征在于：转炉冶炼结束后带氧出钢，出钢过程中加入石灰、萤石及改质剂，出钢结束后通过搅拌进行钢包脱磷。本发明在不改变工艺路线前提下充分利用钢包渣的脱磷能力，产线脱磷效率提高2‑4%，稳定提高了转炉‑RH工艺的脱磷效果，降低了转炉脱磷压力，并避免了由于钢包磷含量超标造成的成分降判，成本低、效率高。

Description

一种转炉带氧出钢的脱磷方法
技术领域
本发明涉及一种转炉脱磷方法，尤其是一种转炉带氧出钢的脱磷方法，属于冶金技术领域。
背景技术
随着市场对高级优质钢需求量的增加，低磷钢、超低磷钢作为纯净钢生产环节中不可缺少的一部分，受到越来越多的关注，采用新技术新工艺尽可能降低钢中磷含量成为众多钢铁企业的主要研究方向。
国内高炉铁水磷含量集中在0.120%-0.130%之间，IF钢等钢种要求出钢温度＞1670℃，成品磷含量小于0.012%甚至0.010%。脱磷效率要求＞90%甚至更高。
国内外企业开发了多种钢水脱磷及冶炼超低磷钢的方法。上世纪80年代初期，以新日铁和住友为代表的日本钢铁企业相继开发了铁水罐或鱼雷罐中铁水预处理脱磷技术；日本一些转炉钢厂于20世纪90年代中后期开发出了转炉脱磷和另一座转炉脱碳双联的工艺；部分企业采用高碱度造渣及降低出钢温度并采用LF升温处理。
铁水罐或鱼雷罐中脱磷铁水温降大、反应界面小、废钢比低(≤5％)、并需要设备投资；两座转炉双联工艺需要有多余的转炉用于脱磷；提高碱度及降低出钢温度造成炼钢成本增加。
发明内容
本发明提供一种转炉带氧出钢的脱磷方法，在不改变工艺路线前提下充分利用钢包渣的脱磷能力，产线脱磷效率提高2-4%，稳定提高了转炉-RH工艺的脱磷效果，降低了转炉脱磷压力，并避免了由于钢包磷含量超标造成的成分降判，成本低、效率高。
本发明所采取的技术方案是：
一种转炉带氧出钢的脱磷方法，转炉冶炼结束后带氧出钢，出钢过程中加入石灰、萤石及改质剂，出钢结束后通过搅拌进行钢包脱磷。
优选为，出钢过程中加入石灰2-3kg/吨钢、萤石0.2-0.4kg/吨钢及改质剂0.8-1.2kg/吨钢。
优选为，石灰、萤石在出钢30%-50%加入。
优选为，改质剂在出钢80%至出钢结束时加入。
改质剂质量组成为：改质剂质量组成为：CaO 20%～30%，MgO 2%～5%， SiO2 2%～5%，Al2O3 10%～20%，Al 40～50%，改质剂粒度10mm～50mm之间的含量≥80wt%，粒度10mm以下的含量≤10wt%，粒度50mm以上≤10wt%。
优选为，搅拌为强搅拌，强搅拌气量为6-12L/min。
优选为，强搅拌时间为1-3分钟。
优选为，出钢后,钢包渣改质完成后钢包渣成分CaO 30%～40%，MgO 6%～12%，SiO2 6%～12%，Al2O3 25%～40%，Fe2O3 5%～11%。
优选为，转炉终点渣成分的重量比：CaO 45%～55%，MgO 8%～12%，SiO2 12%～17%，Al2O3 1%～5%，FeO 15%～21%。
石灰中CaO ≥85wt%，粒度10mm～50mm之间的含量≥80wt%，粒度10mm以下的含量≤10wt%，粒度50mm以上≤10wt%。
萤石中CaF2 ≥85wt%，粒度10mm～50mm之间的含量≥80wt%，粒度10mm以下的含量≤10wt%，粒度50mm以上≤10wt%。
本发明化学组分的作用机理为：
在典型炼钢过程的CaO-SiO2-FeO 渣系，加入Al2O3会引起渣系在不同温度下液相区面积的增加，因而会降低渣的熔点。由于Al2O3的加入使FeO活度提高及炉渣熔点的降低，使炉渣在较低FeO范围内（5%-11%）具有一定的脱磷效果。
所涉及的化学反应见下式：
2[P]+5(FeO)+4(CaO)=(4CaO·P2O5)+5[Fe]
本发明方法为：转炉冶炼结束后带氧出钢，出钢过程中加入石灰2-3kg/吨钢、萤石0.2-0.4kg/吨钢及改质剂0.8-1.2kg/吨钢。
本发明方法中：钢包脱磷量大于等于0.004%时，出钢过程中加入石灰3kg/吨钢、萤石0.4kg/吨钢。
本发明方法中：钢包脱磷量小于0.004%时，出钢过程中加入石灰2kg/吨钢、萤石0.2kg/吨钢。
本发明中，改制剂加入量依据转炉终点炉渣FeO含量调整，钢包FeO含量控制5%-10%。
本发明充分利用转炉带氧出钢及钢渣改质后，渣系含有一定量FeO及Al2O3利用脱磷反应的特点，出钢过程中加入适量石灰、萤石及改制剂保证合理的渣系条件，出钢结束后通过搅拌进行钢包脱磷。脱磷处理前磷含量0.015％时，处理后磷含量可稳定达到0.012%以下。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明在不改变工艺路线前提下充分利用钢包渣的脱磷能力，产线脱磷效率提高2-4%，稳定提高了转炉-RH工艺的脱磷效果，降低了转炉脱磷压力，并避免了由于钢包磷含量超标造成的成分降判，成本低、效率高，在炼钢生产中极具推广价值。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步地说明；
以下实施例中，石灰中CaO ≥85wt%，粒度10mm～50mm之间的含量≥80wt%，粒度10mm以下的含量≤10wt%，粒度50mm以上≤10wt%。
萤石中CaF2 ≥85wt%，粒度10mm～50mm之间的含量≥80wt%，粒度10mm以下的含量≤10wt%，粒度50mm以上≤10wt%。
改质剂粒度10mm～50mm之间的含量≥80wt%，粒度10mm以下的含量≤10wt%，粒度50mm以上≤10wt%。
实施例1
本转炉钢包脱磷采用下述具体的工艺步骤。
100吨转炉常规冶炼；转炉终点[C] 0.035%，[O]650ppm，[P]含量0.015%， 铁水温度[T]1705℃。转炉终点渣成分的重量比：CaO 55%，MgO 12%，SiO2 17%，Al2O3 1%，FeO 15%。
转炉带氧出钢，出钢30%时加入石灰2kg/吨钢、萤石0.2kg/吨钢，出钢结束加入改质剂0.8kg/吨钢。出钢结束后强搅拌气量12L/min，搅拌3分钟进行钢包脱磷；改质剂质量组成为：CaO 20%，MgO 5%，SiO2 5%，Al2O3 20%，Al 50%。
出钢后钢包渣成分CaO 40%，MgO 6%， SiO2 12%，Al2O3 37%，FeO5%。
钢包脱磷后，[P]含量由0.015%降低至0.011%。
实施例2
本转炉抑渣的方法采用下述具体的工艺步骤。
100吨转炉常规冶炼；转炉终点[C] 0.035%，[O]600ppm，[P]含量0.015%， 铁水温度[T]1685℃。转炉终点渣成分的重量比：CaO 51%，MgO 8%，SiO2 17%，Al2O3 3%，FeO 21%。
转炉带氧出钢，出钢50%时加入石灰4kg/吨钢、萤石0.4kg/吨钢，出钢结束加入改质剂0.8kg/吨钢，出钢结束后强搅拌气量10L/min，搅拌3分钟进行钢包脱磷。改质剂质量组成为：CaO 30%，MgO 2%， SiO2 3%，Al2O3 20%，Al 45%。
出钢后钢包渣成分CaO 30%，MgO 12%， SiO2 7%，Al2O3 40%，FeO 11%。
钢包脱磷后，[P]含量由0.015%降低至0.009%。
实施例3
本转炉抑渣的方法采用下述具体的工艺步骤。
100吨转炉常规冶炼；转炉终点[C] 0.035%，[O]600ppm，[P]含量0.013%， 铁水温度[T]1685℃。转炉终点渣成分的重量比：CaO 45%，MgO 12%，SiO2 17%，Al2O3 5%，FeO 21%。
转炉带氧出钢，出钢30%时加入石灰4kg/吨钢、萤石0.4kg/吨钢，出钢80%加入改质剂1.2kg/吨钢，出钢结束后强搅拌气量8L/min，搅拌3分钟进行钢包脱磷。改质剂质量组成为：CaO 25%，MgO 3%，SiO2 2%，Al2O3 20%，Al 50%。
出钢后钢包渣成分CaO 40%，MgO 10%， SiO2 6%，Al2O3 35%，FeO9%。
钢包脱磷后，[P]含量由0.013%降低至0.009%。
实施例4
本转炉抑渣的方法采用下述具体的工艺步骤。
100吨转炉常规冶炼；转炉终点[C] 0.035%，[O]600ppm，[P]含量0.012%， 铁水温度[T]1695℃。转炉终点渣成分的重量比：CaO 52%，MgO 12%，SiO2 12%，Al2O3 5%，FeO 19%。
转炉带氧出钢，出钢40%时加入石灰2.5kg/吨钢、萤石0.3kg/吨钢，出钢85%加入改质剂1.0kg/吨钢，出钢结束后强搅拌气量6L/min，搅拌1分钟进行钢包脱磷。改质剂质量组成为：CaO 30%，MgO 5%， SiO2 5%，Al2O3 10%，Al 50%。
出钢后钢包渣成分CaO 40%，MgO 12%， SiO2 12%，Al2O3 25%，FeO11%。钢包脱磷后，[P]含量由0.012%降低至0.009%。
实施例5
本转炉抑渣的方法采用下述具体的工艺步骤。
100吨转炉常规冶炼；转炉终点[C] 0.035%，[O]600ppm，[P]含量0.012%， 铁水温度[T]1695℃。转炉终点渣成分的重量比：CaO 54%，MgO 9%，SiO2 16%，Al2O3 5%，FeO 16%。
转炉带氧出钢，出钢45%时加入石灰2.8kg/吨钢、萤石0.25kg/吨钢，出钢95%加入改质剂1.1kg/吨钢，出钢结束后强搅拌气量10L/min，搅拌2分钟进行钢包脱磷。改质剂质量组成为：CaO 30%，MgO 5%，SiO2 5%，Al2O3 20%，Al 40%。
出钢后钢包渣成分CaO 35%，MgO 8%， SiO2 10%，Al2O3 39%，FeO8%。
钢包脱磷后，[P]含量由0.012%降低至0.009%。
实施例6
本转炉抑渣的方法采用下述具体的工艺步骤。
100吨转炉常规冶炼；转炉终点[C] 0.035%，[O]600ppm，[P]含量0.012%， 铁水温度[T]1695℃。转炉终点渣成分的重量比：CaO 54%，MgO 8%，SiO2 17%，Al2O3 4%，FeO 17%。
转炉带氧出钢，出钢35%时加入石灰2.2kg/吨钢、萤石0.23kg/吨钢，出钢90%加入改质剂0.9kg/吨钢，出钢结束后强搅拌气量12L/min，搅拌2.5分钟进行钢包脱磷。改质剂质量组成为：CaO 28%，MgO 4%， SiO2 4%，Al2O3 16%，Al 48%。
出钢后钢包渣成分CaO 40%，MgO 8%， SiO2 10%，Al2O3 35%，FeO7%。
钢包脱磷后，[P]含量由0.015%降低至0.009%。
由实施例1-6可知，本发明可实现在转炉-RH工艺条件下，不改变工艺路线、不增加成本前提下充分利用钢包渣的脱磷能力，脱磷处理前磷含量0.015％时，处理后磷含量可稳定达到0.012%以下，产线脱磷效率提高2-4%。

Claims (9)

1.一种转炉带氧出钢的脱磷方法，其特征在于：转炉冶炼结束后带氧出钢，出钢过程中加入石灰、萤石及改质剂，出钢结束后通过搅拌进行钢包脱磷。
2.根据权利要求１所述的一种转炉带氧出钢的脱磷方法, 其特征在于：出钢过程中加入石灰2-3kg/吨钢、萤石0.2-0.4kg/吨钢及改质剂0.8-1.2kg/吨钢。
3.根据权利要求1所述的一种转炉带氧出钢的脱磷方法，其特征在于：所述出钢后,钢包渣改质完成后钢包渣成分CaO 30%～40%，MgO 6%～12%， SiO2 6%～12%，Al2O3 25%～40%，Fe2O3 5%～11%。
4.根据权利要求1所述的一种转炉带氧出钢的脱磷方法，其特征在于：所述石灰、萤石在出钢30%-50%加入。
5.根据权利要求1所述的一种转炉带氧出钢的脱磷方法，其特征在于：所述改质剂在出钢80%至出钢结束时加入。
6.根据权利要求1所述的一种转炉带氧出钢的脱磷方法，其特征在于：所述改质剂质量组成为：CaO 20%～30%，MgO 2%～5%， SiO2 2%～5%，Al2O3 10%～20%，Al 40～50%。
7.根据权利要求1所述的一种转炉带氧出钢的脱磷方法，其特征在于：所述搅拌为强搅拌，强搅拌气量为6-12L/min。
8.根据权利要求7所述的一种转炉带氧出钢的脱磷方法，其特征在于：所述强搅拌时间为1-3分钟。
9.根据权利要求1所述的一种转炉带氧出钢的脱磷方法，其特征在于：所述转炉终点渣成分的重量比：CaO 45%～55%，MgO 8%～12%，SiO2 12%～17%，Al2O3 1%～5%，Fe2O3 15%～21%。
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