CN108165705A

CN108165705A - 一种钢水炉外脱磷生产超低磷钢的方法

Info

Publication number: CN108165705A
Application number: CN201711378363.9A
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

本发明涉及一种钢种的冶炼方法，尤其是一种钢水炉外脱磷生产超低磷钢的方法。所述方法依次包括提钒转炉冶炼、提钒转炉出半钢、半钢运至脱硫站脱硫、转炉炼钢脱磷脱碳、精炼和连铸；在所述提钒转炉出半钢过程中一次性向半钢钢包中加入半钢炉外脱磷专用熔剂，半钢出钢后无需扒渣半钢运至脱硫站后扒渣；所述半钢炉外脱磷专用熔剂的成分为石灰35~45%，铁氧化物40~50%，萤石10~15%，工业纯碱5‑10%，其中百分比为重量百分比。本发明操作方便、工艺简洁、钢中磷含量控制在0.005%以下。

Description

一种钢水炉外脱磷生产超低磷钢的方法

技术领域

本发明涉及一种钢种的冶炼方法，尤其是一种钢水炉外脱磷生产超低磷钢的方法。

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，本发明提供一种钢水炉外脱磷生产超低磷钢的方法。本发明操作方便、工艺简洁、钢中磷含量控制在0.005％以下。

本发明是通过一下技术方案实现的：

一种钢水炉外脱磷生产超低磷钢的方法，所述方法依次包括提钒转炉冶炼、提钒转炉出半钢、半钢运至脱硫站脱硫、转炉炼钢脱磷脱碳、精炼和连铸；

在所述提钒转炉出半钢过程中一次性向半钢钢包中加入半钢炉外脱磷专用熔剂，半钢出钢后无需扒渣半钢运至脱硫站后扒渣；

所述半钢炉外脱磷专用熔剂的成分为石灰35～45％，铁氧化物40～50％，萤石10～15％，工业纯碱5-10％，其中百分比为重量百分比。

进一步地，所述半钢炉外脱磷专用熔剂的加入量为6.5-10kg/t钢。

进一步地，在半钢出钢1/3时一次性向钢包中投入所述半钢炉外脱磷专用熔剂。

进一步地，所述石灰中CaO含量≥85％；所述铁氧化物采用氧化铁皮；所述萤石中CaF₂含量≥50％；所述工业纯碱中Na₂CO₃含量≥97％。

进一步地，提钒转炉出半钢时采用挡渣出钢，全程吹氩。

进一步地，所述挡渣出钢采用挡渣球、挡渣塞或挡渣锥。

本发明的有益技术效果：

(1)本发明不增加额外工序与时间；

(2)本发明拥有良好的脱磷率，极大地减轻了转炉的脱磷负担；

(3)本发明所使用的脱磷熔剂来源广泛，成本低廉，磷容量高，脱磷效率高且效果稳定。

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1

一种钢水炉外脱磷生产超低磷钢的方法，所述方法包括以下步骤：

1、提钒转炉冶炼

2、半钢出钢：提钒转炉冶炼结束，出钢时以温度≥1350℃，碳含量≥3.3％出钢；

出钢时采用挡渣出钢，出钢过程全程吹氩；

在半钢出钢1/3时一次性向钢包中投入半钢炉外脱磷专用熔剂，半钢炉外脱磷专用熔剂的加入量为6.5-10kg/t钢，半钢炉外脱磷专用熔剂的成分为石灰35～45％，铁氧化物40～50％，萤石10～15％，工业纯碱5-10％；

加入脱磷熔剂后，继续出钢，直至结束；

3、脱硫：脱硫站扒渣后脱硫，再扒脱硫渣；

4、常规转炉炼钢脱磷脱碳；

5、精炼：出钢后再进行加热、脱氧合金化等精炼处理；

6、进行连铸。

加入半钢脱磷熔剂后，无需扒渣，等运至脱硫站再进行扒渣，不增加额外工序与时间。同时，在提钒转炉出钢过程中利用钢渣冲混脱磷的良好动力学条件向氧化性钢水中加入脱磷熔剂，在钢包内来完成脱磷，达到超低磷水平。

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。

半钢炉外脱磷专用熔剂制备方法是：将上述脱磷熔剂的组分，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。

实施例2

本实施例与实施例1基本相同，区别在于，本实施例中半钢炉外脱磷专用熔剂的成分为石灰40％，铁氧化物45％，萤石10％，工业纯碱5％。脱磷效果如表1。

例1和例6是不同的实验，因各种因素的影响，钢厂生产的各炉半钢的成分都不完全一致。

从表1可以看出，采用本发明的方法可以在不增加工序和时间的情况下获得可观的脱磷效果，本发明利用半钢出钢过程中脱磷，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，脱磷效率高、处理时间短、脱磷效果稳定，可以满足不同超低磷含量钢水的脱磷要求。

Claims

1.一种钢水炉外脱磷生产超低磷钢的方法，所述方法依次包括提钒转炉冶炼、提钒转炉出半钢、半钢运至脱硫站脱硫、转炉炼钢脱磷脱碳、精炼和连铸；其特征在于，

所述半钢炉外脱磷专用熔剂的成分为石灰35~45%，铁氧化物40~50%，萤石10~15%，工业纯碱5-10%，其中百分比为重量百分比。

2.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述半钢炉外脱磷专用熔剂的加入量为6.5-10kg/t钢。

3.如权利要求1所述方法，其特征在于，在半钢出钢1/3时一次性向钢包中投入所述半钢炉外脱磷专用熔剂。

4.如权利要求1所述方法，其特征在于，所述石灰中CaO含量≥85%；所述铁氧化物采用氧化铁皮；所述萤石中CaF₂含量≥50%；所述工业纯碱中Na₂CO₃含量≥97%。

5.如权利要求1所述方法，其特征在于，提钒转炉出半钢时采用挡渣出钢，全程吹氩。

6.如权利要求5所述方法，其特征在于，所述挡渣出钢采用挡渣球、挡渣塞或挡渣锥。