CN106244898A - 一种低磷钢的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种低磷钢的生产方法。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。本发明一种低磷钢的生产方法，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、吹炼开始加入炼钢转炉终渣，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；D、半钢入炼钢炉，控制前期渣碱度为2.0～3.0，控制二次造渣碱度按3.0～4.5，出钢温度按照钢种要求进行控制即可。

Description

一种低磷钢的生产方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼领域，具体涉及一种低磷钢的生产方法。
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
本发明提供了一种低磷钢的生产方法。该方法该可以得到磷含量0.006％的钢水，且生产过程所得钒渣中TFe含量，
本发明一种低磷钢的生产方法，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、吹炼开始加入炼钢转炉终渣，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；
D、半钢入炼钢炉，氧气流量按3～5Nm3/t.min控制，底吹氮气强度按0.2～0.4Nm3/t.min控制，控制前期渣碱度为2.0～3.0，控制二次造渣碱度为3.0～4.5，出钢温度按照钢种要求进行控制即可；
其中，步骤B中，所述炼钢转炉终渣加入量为5～10kg/tFe；所述氧化铁皮或其它高含铁氧化物加入量为15～25kg/tFe。
具体的，上述低磷钢的生产方法步骤B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，上述低磷钢的生产方法步骤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，上述低磷钢的生产方法步骤B中，吹炼总时间为5～7min。
优选的，上述低磷钢的生产方法步骤C中，所述吹炼结束后半钢温度为1350～1400℃。
本发明还提供了由上述生产方法步骤D炼钢结束后得到的炼钢转炉终渣。
本发明还提供了上述炼钢转炉终渣用于转炉提钒脱磷中的用途。
本发明的关键控制操作为：在吹炼开始就加入炼钢转炉提钒终渣可以更好的形成脱磷渣；同时配合三段吹炼方式，第一段加入炼钢转炉终渣实现主要脱磷；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。半钢炼钢过程中合理地调整造渣碱度，取得了炼钢所得钢水磷含量低于0.006％的效果。
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，生产出磷含量低于0.006％的钢水；同时降低钒渣中TFe含量。
具体实施方式
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。
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。
实施例1
200t提钒转炉兑完铁后，铁水测温为1305℃，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；吹炼开始时加入炼钢转炉终渣10kg/tFe，吹炼前2min枪位按基准枪位以上30mm控制；吹炼1min后加入氧化铁皮，氧化铁皮的量按25kg/tFe进行控制；吹炼2min后枪位按基准枪位控制；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。
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％。
脱磷半钢入炼钢转炉后进行吹氧冶炼，氧气流量按3Nm3/(t.min)控制，底吹氮气强度按0.2～0.4Nm3/t.min控制，前期渣碱度按3.0控制，渣量控制在20kg/t钢，脱磷结束后二次造渣碱度按4.5控制，渣量控制在25kg/t钢，出钢温度按照钢种要求进行控制，炼钢终渣采用专用渣罐盛装，并用于提钒转炉造渣，使磷容量未饱和的炉渣在炉内充分脱磷。
半钢入炉磷含量为0.021％，终点钢水磷含量为0.005％。
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；吹炼开始时加入炼钢转炉终渣7kg/tFe，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20kg/tFe进行控制，同时枪位按基准枪位控制；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。
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1395℃，钒渣TFe 14.51％。
脱磷半钢入炼钢转炉后进行吹氧冶炼，氧气流量按3.5Nm3/(t.min)控制，底吹氮气强度按0.2～0.4Nm3/t.min控制，前期渣碱度按2.0控制，渣量控制在30kg/t钢，脱磷结束后二次造渣碱度按3.0控制，渣量控制在15kg/t钢，出钢温度按照钢种要求进行控制，炼钢终渣采用专用渣罐盛装，并用于提钒转炉造渣，使磷容量未饱和的炉渣在炉内充分脱磷。
半钢入炉磷含量为0.027％，终点钢水磷含量为0.004％。
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；吹炼开始时加入炼钢转炉终渣5kg/tFe，吹炼1.5min枪位按基准枪位以上10mm控制；吹炼1.5min后加入氧化铁皮，氧化铁皮的量按15kg/tFe进行控制；吹炼2min后枪位按基准枪位控制；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。
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1352℃，钒渣TFe 14.17％。
脱磷半钢入炼钢转炉后进行吹氧冶炼，氧气流量按5Nm3/(t.min)控制，底吹氮气强度按0.2～0.4Nm3/t.min控制，前期渣碱度按2.5控制，渣量控制在25kg/t钢，脱磷结束后二次造渣碱度按4.0控制，渣量控制在10kg/t钢，出钢温度按照钢种要求进行控制，炼钢终渣采用专用渣罐盛装，并用于提钒转炉造渣，使磷容量未饱和的炉渣在炉内充分脱磷。
半钢入炉磷含量为0.030％，终点钢水磷含量为0.006％。

Claims (7)

1.一种低磷钢的生产方法，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、吹炼开始加入炼钢转炉终渣，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；
D、半钢入炼钢炉，氧气流量按3～5Nm3/t.min控制，底吹氮气强度按0.2～0.4Nm3/t.min控制，控制前期渣碱度为2.0～3.0，控制二次造渣碱度为3.0～4.5，出钢温度按照钢种要求进行控制即可；
其中，步骤B中，所述炼钢转炉终渣加入量为5～10kg/tFe；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所述的低磷钢的生产方法，其特征在于：步骤B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％。
3.根据权利要求1所述的低磷钢的生产方法，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。
4.根据权利要求1所述的低磷钢的生产方法，其特征在于：步骤B中，吹炼总时间为5～7min。
5.根据权利要求1所述的低磷钢的生产方法，其特征在于：步骤C中，所述吹炼结束后半钢温度为1350～1400℃。
6.由权利要求1～5任一项所述的低磷钢的生产方法步骤D炼钢结束后得到的炼钢转炉终渣。
7.权利要求6所述炼钢转炉终渣用于转炉提钒脱磷中的用途。
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