CN108165704A

CN108165704A - 一种提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂及其制备方法和应用

Info

Publication number: CN108165704A
Application number: CN201711375550.1A
Authority: CN
Inventors: 孙彦辉; 黄博; 白雪峰; 曾建华; 陈炼; 吴国荣
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2017-12-19
Filing date: 2017-12-19
Publication date: 2018-06-15

Abstract

本发明涉及炼钢领域，具体涉及一种提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂。所述脱磷熔剂组成为：石灰35~45%，铁氧化物40~50%，萤石10~15%，工业纯碱5‑10%，百分比为重量百分比。所述脱磷熔剂制备方法为将石灰35~45%，铁氧化物40~50%，萤石10~15%，工业纯碱5‑10%机械混合均匀，造球破碎，得到5~20mm不小于85%且全部小于30mm的颗粒，装袋备用。本发明脱磷熔剂可以应用于炼钢，使转炉入炉半钢中磷含量控制在0.065%以下，为后续稳定生产低磷、超低磷钢创造条件。

Description

一种提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂及其制备方法和应用

技术领域

本发明涉及炼钢领域，具体涉及一种提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂及其制备方法和应用。

背景技术

目前超低磷钢生产技术主要为铁水预处理脱磷、转炉脱磷、钢水炉外脱磷。铁水脱磷预处理工艺，从熔剂加入方式上分有两种，一种是喷粉法：用氮气或空气输送，淹没喷枪将粉剂喷入熔池底部。另一种是底部吹气法，将熔剂加在铁水表面上，炉底通过透气砖吹N₂搅拌。转炉脱磷分为常规转炉脱磷与双联法脱磷，常规转炉脱磷又分为单渣法和双渣法，目前国内宝钢股份公司炼钢厂采用转炉双联的BRP(Baosteel BOF Refining Process)工艺来生产低磷钢种，首钢京唐公司“全三脱”工艺技术也是双联法脱磷。近年来，随着超纯净钢冶炼技术的发展，完全依靠控制转炉冶炼终点磷含量已不能满足超纯净钢的要求。因此，开发钢水炉外脱磷技术已成为生产超低磷钢的必要环节。目前，钢液脱磷的方法有出钢过程中的加渣脱磷，钢包渣洗，VOD中脱磷，钢包喷粉或这几种方法的综合。其原理是氧化脱磷或还原脱磷。而目前研究最多的是氧化脱磷。

欧洲和北美型超低磷钢工艺流程一般为转炉冶炼后低温未脱氧出钢，在钢包中利用高碱度、高氧化性渣脱磷，然后换包除渣，LF电弧炉加热，再RH处理，最后连铸。采用这种工艺，磷含量一般在0.006％～0.007％。日本超低磷钢工艺流程则为完全采用预处理铁水，铁水预处理后的磷含量约为0.02％，然后转炉吹炼，出钢时钢水磷含量小于0.002％，然后进行二次精炼处理以生产极低S、P、O、H、N水平的钢。

西昌公司钢铁产品主要以生产超低碳钢、热轧双相钢、船体用结构钢、桥梁用结构钢、锅炉及压力容器用钢、管线钢、高耐候结构钢、集装箱板等高品质用钢为主，其对钢中磷含量有很高的要求。西昌钢钒转炉炼钢采用提钒后的半钢冶炼，由于半钢中缺少硅、锰等成渣元素，冶炼开吹便是碳的氧化，抑制了渣中氧化铁的生成、石灰熔化也比较困难，难以迅速形成高碱度、高氧化性的炉渣，脱磷效果不稳定，再加上转炉出钢下渣与合金化的回磷导致钢水终点磷含量波动较大，很难稳定的生产低磷钢种。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂。使用本发明脱磷熔剂可以使转炉入炉半钢中磷含量控制在0.065％以下，为后续稳定生产低磷、超低磷钢创造条件。

本发明是通过一下技术方案实现的：

一种提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂，所述脱磷熔剂组成为：石灰35～45％，铁氧化物40～50％，萤石10～15％，工业纯碱5-10％，百分比为重量百分比。

进一步地，所述石灰中CaO含量≥85％。

进一步地，所述铁氧化物采用氧化铁皮。

进一步地，所述萤石中CaF₂含量≥50％。

进一步地，所述的工业纯碱Na₂CO₃含量≥97％。

上述脱磷熔剂的制备方法，所述方法为将石灰35～45％，铁氧化物40～50％，萤石10～15％，工业纯碱5-10％机械混合均匀，造球破碎，得到5～20mm不小于85％且全部小于30mm的颗粒，装袋备用。

上述脱磷熔剂在炼钢中的应用。

本发明的有益技术效果：

(1)本发明脱磷熔剂磷容量大，脱磷效率高且效果稳定，脱磷率远高于其他脱磷熔剂，实验室实验达到70％以上，现场试验达到30％以上；

(2)本发明脱磷熔剂各组分原料来源广泛，方便获取，成本低廉；

(3)本发明脱磷熔剂配合提钒半钢炉外脱磷工艺，利用钢渣冲混脱磷的良好动力学条件，在钢包内来完成脱磷，为转炉脱磷减轻负担，最终达到超低磷水平。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

相反，本发明涵盖任何由权利要求定义的在本发明的精髓和范围上做的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本发明有更好的了解，在下文对本发明的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本发明。

实施例

本发明的石灰基提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂的组成按重量百分比为：

上述脱磷熔剂：石灰中CaO含量≥85％；铁氧化物采用氧化铁皮；萤石中CaF₂含量≥50％；工业纯碱中Na₂CO₃含量≥97％。

本发明的提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂石灰含量和铁氧化物含量相差不多，既考虑了碱度，又考虑了氧化性，炉外脱磷后的提钒半钢磷含量明显下降，减轻了后续转炉脱磷的负担。热力学研究表明，本发明的石灰基脱磷熔剂，随熔渣碱度升高，其磷容量增大，即炉渣的容磷能力增强。高碱度渣不仅有利于脱磷，还可以防止钢液回磷。

石灰为固定剂，以高活性CaO形式存在，高活性CaO快速熔化后，即与渣中P₂O₅形成3CaO·P₂O₅或者4CaO·P₂O₅，可以将磷固定在渣中而防止回磷。

铁氧化物为氧化剂，为钢中磷的氧化提供氧源，同时是石灰熔化的助熔剂，铁氧化物采用氧化铁皮，氧化铁皮可以是轧钢屑。提钒转炉采用未脱氧出钢，半钢中的自由氧也是脱磷的一个重要氧源。

萤石为助熔剂，降低脱磷熔剂的特点，提高石灰的熔化速度，利于成渣。

工业纯碱可以有效提高炉渣的碱度，有利于脱磷。

本发明所提供的提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂，其制备方法是：将上述钢水脱磷熔剂的组分，机械混合均匀，造球破碎，得到5～20mm不小于85％且全部小于30mm的颗粒，装袋备用。

上述脱磷熔剂在炼钢中的具体应用效果如下：

在1kg管式炉内，装入700g半钢样，在半钢熔化并达到1450℃时，向管式炉加入60kg/t的脱磷熔剂，脱磷效果见表1。

表1：1kg管式炉的实施例和实施效果

为了进一步说明本发明的组成及其实施效果，提供了10kg感应炉的实施例和实施效果，见表2。在10kg感应炉内，装入5kg半钢样，在半钢熔化并达到1450℃时，向感应炉加入60kg/t的脱磷熔剂，脱磷效果见表2。

表2：10kg感应炉的实施例和实施效果

工业生产的实施例和实施效果，见表3。在出钢过程全程吹氩，出钢时以温度≥1350℃，碳含量≥3.3％出钢，在半钢出钢1/3时一次性向钢包中投入8kg/t钢的专用半钢脱磷熔剂，脱磷效果见表3。

表3：工业生产的实施例和实施效果

从实施例可以看出，采用本发明的提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂，脱磷效率高且稳定，减少了常规转炉脱磷熔剂的消耗，缩短了常规转炉脱磷处理时间，使用方便，可以满足不同超低磷含量钢水的脱磷要求。

Claims

1.一种提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂，其特征在于：所述脱磷熔剂组成为：石灰35~45%，铁氧化物40~50%，萤石10~15%，工业纯碱5-10%，百分比为重量百分比。

2.根据权利要求1所述的提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂，其特征在于：所述石灰中CaO含量≥85%。

3.根据权利要求1所述的提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂，其特征在于：所述铁氧化物采用氧化铁皮。

4.根据权利要求1所述的提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂，其特征在于：所述萤石中CaF₂含量≥50%。

5.根据权利要求1所述的提钒半钢炉外脱磷用脱磷熔剂，其特征在于：所述的工业纯碱Na₂CO₃含量≥97%。

6.如权利要求1-5任一所述脱磷熔剂的制备方法，其特征在于：所述方法为将石灰35~45%，铁氧化物40~50%，萤石10~15%，工业纯碱5-10%机械混合均匀，造球破碎，得到5~20mm不小于85%且全部小于30mm的颗粒，装袋备用。

7.如权利要求1-5任一所述脱磷熔剂在炼钢中的应用。