CN106244760A - 一种含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钢铁冶炼领域,具体涉及一种含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法。本发明的目的在于解决常规方法铁水提钒脱磷较低的问题,并降低钒渣中TFe含量,从而降低钢铁料消耗和为炼钢转炉提供低磷半钢。本发明一种含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法,包括如下步骤:A、提钒转炉兑完铁后,降氧枪进行吹炼,全程控制氧气流量为1.5~3.0Nm3/t.min,底吹氮气强度为0.2~0.4Nm3/t.min;B、吹炼开始加入石灰,吹炼前2min按基准枪位以上10~30mm控制枪位;吹炼1~2min后加入氧化铁皮或其它高含铁氧化物;吹炼2min后按基准枪位控制枪位;吹炼结束前2min按基准枪位以上30~50mm控制枪位;C、吹炼结束后出半钢和钒渣。

Description

一种含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼领域,具体涉及一种含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法。
背景技术
磷是绝大多数钢种中的有害元素。近年来,随着科学技术的迅速发展,低温用钢、海洋用钢、抗氢致裂纹钢和部分厚板用钢,既要有极低的硫含量,也要求钢中磷含量<0.01%或0.005%。1980,年代以来,针对铁水预脱磷问题,开发了各种处理方法,最具代表性的有两种:一种是在盛铁水的铁水包或鱼雷罐中进行脱磷,另一种是在转炉内进行铁水脱磷预处理,这两种方法均得到了工业应用。铁水包或鱼雷罐脱磷主要有温降较大、吹氧补偿温降时喷溅又特别严重,铁水处理时间长影响生产顺行等问题,应用情况不理想。而转炉预脱磷已在日本和韩国的钢铁企业实现工业化规模生产,中国宝钢、武钢等在生产低磷钢时,采用双炉双联脱磷工艺冶炼,钢水[P]能从0.08%降至0.003%~0.008%,效果优良。
攀钢等企业采用钒钛磁铁矿冶炼,铁水经脱硫处理后,硫可降至0.005%以下,但磷却无有效处理措施,转炉冶炼时脱磷处理压力大。由于攀钢铁水含有钒元素,在炼钢工序之前需对铁水进行转炉提钒处理,转炉提钒是一种成熟工艺,钒渣完全用转炉生产。提钒-炼钢流程在设备、工艺上与国内外现用的双联转炉脱磷炼钢工艺有相似性,因此,采用提钒转炉进行含钒铁水同时提钒脱磷在装备、技术上完全可能。同时脱磷提钒技术的实施,可为炼钢工序减轻脱磷负担,对炼钢流程变革意义重大。目前,攀钢自主研发的钙法提钒工艺已经成熟,其特点是钒渣CaO含量比原湿法提钒的要求宽松,这为本发明进行转炉同时脱磷提钒研究创造了条件。
CN102796840A公开了“转炉脱磷提钒用冷却剂及生产方法、转炉脱磷提钒方法”,所述转炉脱磷提钒用冷却剂的生产方法包括以下步骤:将钠盐颗粒、氧化铁皮颗粒、铝矾土细粉及水混合,形成混合料;经过压球机将混合料压制成小球;烘烤小球以去除水分,得到冷固球团成品。本发明的优点包括:能够在转炉提钒过程中同时实现提钒和脱磷;操作简单;对现有提钒工艺及半钢质量的影响较小;脱磷效率高,能保证提钒转炉的生产效率。此外,本发明能够将炼钢转炉的部分脱磷任务前移至提钒转炉,实现半钢低成本转炉炼钢,便于得到成分、温度合格的钢水。CN101215619公开了“从含钒铁水中提钒脱磷的方法及利用该方法的炼钢工艺”,所述从含钒铁水中提钒脱磷的方法包括:在对含钒铁水进行供氧吹炼的过程中,向所述铁水内添加提钒脱磷剂和冷却剂,所述提钒脱磷剂为Na2CO3,吹炼后获得钒渣和低磷半钢。该方法能够在提取钒的同时脱磷,从而不仅能保证钒的有效提取,而且能够有效去除铁水中的磷。从上述专利可以看出,两种方法均是以钠的化合物为脱磷剂,这虽然能够起到一定的脱磷效果,但是脱磷效果不明显,并且钠化合物加入到转炉内对炉衬侵蚀较大,影响转炉寿命。本发明完全取消钠的化合物作为脱磷剂,避免炉衬的过快侵蚀,同时能够减少钒渣中TFe含量,有利于脱磷提钒过程的钢铁料消耗。
发明内容
本发明提供了一种含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法。该方法可以得到磷含量较低的半钢,且生产过程所得钒渣中TFe含量,为后续炼钢提钒脱磷降低了生产压力。
本发明一种含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法,包括以下步骤:
A、提钒转炉兑完铁后,降氧枪进行吹炼,全程控制氧气流量为1.5~3.0Nm3/t.min,底吹氮气强度为0.2~0.4Nm3/t.min;
B、吹炼开始加入石灰,吹炼前2min按基准枪位以上10~30mm控制枪位;吹炼1~2min后加入氧化铁皮或其它高含铁氧化物;吹炼2min后按基准枪位控制枪位;吹炼结束前2min按基准枪位以上30~50mm控制枪位;
C、吹炼结束后出半钢和钒渣,出半钢时加入氧化铁皮、石灰、炼钢转炉终渣进行混冲脱磷;
其中,步骤B中,所述石灰的加入量为使炉渣二元碱度为1.4~1.7;所述氧化铁皮或其它高含铁氧化物加入量为15~25kg/tFe。
优选的,上述方法步骤C中,所述加入石灰1~2kg/t钢,氧化铁皮1~1.5kg/t钢,炼钢转炉终渣0.5~1kg/t钢进行混冲脱磷。
优选的,上述方法步骤C中,所述出半钢至1/4时加入石灰、氧化铁皮、炼钢转炉终渣。
具体的,上述方法步骤C中,所述的炼钢转炉终渣为转炉炼钢结束后产生的炉渣,主要成分为CaO 25~45%、SiO2 12~16%、MgO 8~12%、TFe 18~22%。
优选的,上述方法步骤B中,所述其它高含铁氧化物为品位>55%铁矿、球团矿或烧结矿中的任意一种。
优选的,上述方法步骤B中,吹炼总时间为5~7min。
优选的,上述方法步骤C中,所述吹炼结束后半钢温度为1370~1410℃。
本发明的关键控制操作为:在吹炼开始就加入石灰可以更好的形成脱磷渣;同时配合三段吹炼方式,第一段加入石灰实现主要脱磷;第二阶段加入氧化铁皮、同时增强底吹搅拌、氧枪枪位更低、实现熔池强搅拌,更有利于脱磷和提钒;第三阶段继续提钒脱磷。后续出半钢时进一步加料脱磷。本发明方法设置了合适的工艺及参数,既可以实现钒的提取,也能实现磷的部分脱除,可以缓解后工序进行转炉超低磷钢冶炼过程的压力。
本发明利用了提钒炼钢厂提钒转炉与炼钢转炉成双联的特点,在提钒转炉内同时进行脱磷和提钒的操作,以减轻炼钢转炉冶炼钢水时的脱磷任务,为冶炼低磷钢和实现少渣炼钢创造条件。本发明方法选择了合适的脱磷剂,调整了工艺条件,实现了脱磷和提钒双重目的,同时可以降低钒渣TFe含量,对降低钢铁料消耗起到了良好的作用。
具体实施方式
为了更好地理解本发明,下面结合实施例进一步说明本发明。
本发明方法中,所述的基准枪位是指氧枪喷头离铁水液面10mm处。
本发明方法中,未作特殊说明的,比例、含量等均表示重量百分比。
实施例1
200t提钒转炉兑完铁后,铁水测温为1310℃,测温完成之后降氧枪进行吹炼,全程氧气流量控制在1.5Nm3/t.min,底吹氮气强度按0.3Nm3/t.min控制;开始吹炼时加入石灰,加入石灰量将炉渣二元碱度控制在1.4左右,吹炼前2min枪位按基准枪位以上20mm控制;吹炼2min后加入氧化铁皮,氧化铁皮的量按25kg/tFe进行控制,同时将氧枪降到基准枪位;吹炼结束前2min氧枪枪位控制到基准枪位以上50mm;吹炼结束后出半钢和钒渣;出钢1/4时加入石灰2kg/t钢、氧化铁皮1.5kg/t钢、转炉终渣1kg/t钢进行混冲脱磷。
铁水中钒含量为0.330%,磷含量为0.070%,吹炼结束后,半钢钒含量为0.043%,磷含量为0.021%,半钢温度1380℃,钒渣TFe 15.32%;混冲脱磷后磷含量为0.017%。
实施例2
120t提钒转炉兑完铁后,铁水测温为1280℃,测温完成之后降氧枪进行吹炼,全程氧气流量控制在3.0Nm3/t.min,底吹氮气强度按0.2Nm3/t.min控制;开始吹炼时加入石灰,加入石灰量将炉渣二元碱度控制在1.7左右,吹炼前2min枪位按基准枪位以上10mm控制;吹炼2min后加入氧化铁皮,氧化铁皮的量按20kg/tFe进行控制,同时将氧枪降到基准枪位;吹炼结束前2min氧枪枪位控制到基准枪位以上30mm;吹炼结束后出半钢和钒渣;出钢1/4时加入石灰1kg/t钢、氧化铁皮1kg/t钢、转炉终渣1kg/t钢进行混冲脱磷。
铁水中钒含量为0.302%,磷含量为0.081%,吹炼结束后,半钢钒含量为0.032%,磷含量为0.027%,半钢温度1405℃,钒渣TFe 14.51%;混冲脱磷后磷含量为0.020%。
实施例3
200t提钒转炉兑完铁后,铁水测温为1250℃,测温完成之后降氧枪进行吹炼,全程氧气流量控制在2Nm3/t.min,底吹氮气强度按0.4Nm3/t.min控制;开始吹炼时加入石灰,加入石灰量将炉渣二元碱度控制在1.5左右,吹炼前2min枪位按基准枪位以上30mm控制;吹炼2min后加入氧化铁皮,氧化铁皮的量按15kg/tFe进行控制,同时将氧枪降到基准枪位;吹炼结束前2min氧枪枪位控制到基准枪位以上40mm;吹炼结束后出半钢和钒渣;出钢1/4时加入石灰1.5kg/t钢、氧化铁皮1.4kg/t钢、转炉终渣1kg/t钢进行混冲脱磷。
铁水中钒含量为0.386%,磷含量为0.061%,吹炼结束后,半钢钒含量为0.046%,磷含量为0.030%,半钢温度1392℃,钒渣TFe 14.17%;混冲脱磷后磷含量0.022%。

Claims (7)

1.一种含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法,其特征在于:包括以下步骤:
A、提钒转炉兑完铁后,降氧枪进行吹炼,全程控制氧气流量为1.5~3.0Nm3/t.min,底吹氮气强度为0.2~0.4Nm3/t.min;
B、吹炼开始加入石灰,吹炼前2min按基准枪位以上10~30mm控制枪位;吹炼1~2min后加入氧化铁皮或其它高含铁氧化物;吹炼2min后按基准枪位控制枪位;吹炼结束前2min按基准枪位以上30~50mm控制枪位;
C、吹炼结束后出半钢和钒渣,出半钢时加入氧化铁皮、石灰、炼钢转炉终渣进行混冲脱磷;
其中,步骤B中,所述石灰的加入量为使炉渣二元碱度为1.4~1.7;所述氧化铁皮或其它高含铁氧化物加入量为15~25kg/tFe。
2.根据权利要求1所述的含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法,其特征在于:步骤C中,所述加入石灰1~2kg/t钢,氧化铁皮1~1.5kg/t钢,炼钢转炉终渣0.5~1kg/t钢进行混冲脱磷。
3.根据权利要求1所述的含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法,其特征在于:步骤C中,所述出半钢至1/4时加入石灰、氧化铁皮、炼钢转炉终渣。
4.根据权利要求1~3任一项所述的含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法,其特征在于:步骤C中,所述的炼钢转炉终渣为转炉炼钢结束后产生的炉渣,主要成分为CaO 25~45%、SiO2 12~16%、MgO 8~12%、TFe 18~22%。
5.根据权利要求1所述的含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法,其特征在于:步骤B中,所述其它高含铁氧化物为品位>55%铁矿、球团矿或烧结矿中的任意一种。
6.根据权利要求1所述的含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法,其特征在于:步骤B中,吹炼总时间为5~7min。
7.根据权利要求1所述的含钒铁水在提钒转炉中脱磷的方法,其特征在于:步骤C中,所述吹炼结束后半钢温度为1370~1410℃。
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