CN109402323A - 一种超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法，首先采用双渣工艺去除大部分铁水中的磷等元素，再采用转炉低温出钢、精炼深脱磷的双联工艺进一步脱磷，达到了使用磷含量高于0.150％的高磷铁水为原料冶炼磷含量低于0.003％的钢种的目的。

Description

一种超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种使用磷含量大于0.150％的超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法。
背景技术
为满足当今市场需求，冶炼出具有高附加值的特种钢材，各钢厂在冶炼过程中均在努力的降低钢水中的P元素。转炉本身的脱磷能力有限，而部分地区的钢厂由于矿石原料条件限制，入炉铁水的磷含量无法达到冶炼超低磷钢种的入炉要求，在上述背景下，利用超高磷铁水冶炼超低磷钢种这一技术难题也就变得日益突出起来。
元素是钢水中的有害元素，磷元素超标钢材易“冷脆”，降低钢水中的磷含量是冶炼高附加值钢种的必要条件。随着转炉技术的发展，现阶段国内外主要采用的工艺为“双渣法”和“双联法”，通过这两种方法，在生产实践中，通过优化脱磷工艺参数，实现了深脱磷的目的，可有效达到脱磷率高达95％，也实现了极低磷钢的批量稳定生产。
但以上方法对入炉铁水原料的要求十分严格，现有工艺，铁水脱磷任务主要在转炉环节完成，而转炉的脱磷能力在90％左右，这就要求对入炉铁水的含磷量需要相对较低，通常入炉铁水中磷含量不能超过0.08％。在钢水条件不好的情况下很难冶炼磷含量在0.003％以下的超低磷钢水。
综上所述，目前需要一种，能够使用高磷铁水冶炼超低磷钢的新方法，以保证在铁水条件相对较差的情况下冶炼对磷含量控制比较严格的高附加值特种钢。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法克服现有冶炼工艺无法使用磷含量高于0.150％的高磷铁水冶炼超低磷钢种的不足，该工艺可以以高磷铁水为原料冶炼磷含量低于0.003％的钢水。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
一种超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法，包括如下步骤：
S1、采用双渣工艺去除大部分铁水中的磷等元素
通过石灰石在转炉炼钢前期脱磷的可行性和转炉前期脱磷特点,采用双渣法转炉冶炼技术，前期分阶段调节供氧强度、提高底吹供气强度、控制熔池温度与炉渣成分来提高脱磷期钢中磷的去除,脱磷期结束倒出富磷渣；
S2、采用转炉低温出钢、精炼深脱磷的双联工艺
在LF精炼过程中优化白灰与熔渣改制剂的配比，通过调整加入的白灰比例造高碱度钙系渣，调整钢渣成分增大钢渣的磷容量，从而增大磷在钢渣与钢液中的分配比，为脱磷提供有利条件,使LF精炼炉具备了脱磷能力，最终实现在LF精炼过程中降低钢水中磷含量的目的。
进一步的，所述步骤S2中，在LF炉电弧加热的过程中，造良好的泡沫渣增大渣-钢界面面积，增强脱磷反应的动力学条件，从而使磷得以更好的脱除。
进一步的，通过双渣法工艺炼钢将钢水中的磷含量降低至0.010％以下。
进一步的，所述精炼加热时间为25～32min。
进一步的，所述白灰和熔渣改制剂的比例为9～16:8～11。
进一步的，所述精炼炉的就位温度为1500～1550℃。
进一步的，述精炼炉的离位温度为1600～1630℃。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
传统工艺中转炉脱磷的效果可以达到85％-95％，在入炉铁水为磷含量高于0.150％的高磷铁水的条件下，只能将钢水中的磷含量稳定控制在0.010％以下，而本发明通过双渣操作优化转炉脱磷效果，调整出钢温度，优化LF炉料配比，增加LF精炼时间，强化操作等手段，使得磷元素在LF炉内得到进一步的脱除。最终将连铸机就位钢水磷含量稳定降低到0.003％以下。
具体实施方式
一种高磷铁水冶炼超低磷钢的方法，具体包括如下步骤：
S1、采用双渣工艺去除大部分铁水中的磷等元素
通过石灰石在转炉炼钢前期脱磷的可行性和转炉前期脱磷特点,采用双渣法转炉冶炼技术。前期分阶段调节供氧强度、提高底吹供气强度、控制熔池温度与炉渣成分来提高脱磷期钢中磷的去除,脱磷期结束倒出富磷渣。通过双渣法工艺炼钢可将钢水中的磷含量降低至0.010％以下。
S2采用转炉低温出钢、精炼深脱磷的双联工艺
在LF精炼过程中优化白灰与熔渣改制剂的配比，通过调整加入的白灰比例造高碱度钙系渣，调整钢渣成分增大钢渣的磷容量，从而增大磷在钢渣与钢液中的分配比，为脱磷提供有利条件,使LF精炼炉具备了脱磷能力。在LF炉电弧加热的过程中，造良好的泡沫渣增大渣-钢界面面积，增强脱磷反应的动力学条件，从而使磷得以更好的脱除，最终实现在LF精炼过程中降低钢水中磷含量的目的。
实施例1
以磷含量为0.155％的铁水为原料，应用转炉双渣法冶炼工艺进行冶炼脱磷，转炉环节低温出钢为进一步脱磷创造较好的热力学条件，LF炉就位钢水中P含量为0.0055％。在LF冶炼精炼过程中加入1600kg白灰，1100kg熔渣改制剂，加热28分钟，离位时磷含量为0.0027％。
实施例2
以磷含量为0.160％的铁水为原料，应用转炉双渣法冶炼工艺进行冶炼，转炉环节低温出钢，为进一步脱磷创造较好的热力学条件，LF炉就位钢水中P含量为0.008％。在LF冶炼精炼过程中加入900kg白灰，800kg熔渣改制剂，加热30分钟，离位时磷含量为0.0015％。
实施例3
以磷含量为0.157％的铁水为原料，应用转炉双渣法冶炼工艺进行冶炼，转炉环节低温出钢，为进一步脱磷创造较好的热力学条件，LF炉就位钢水中P含量为0.0073％。在LF冶炼精炼过程中加入900kg白灰，800kg熔渣改制剂，加热26分钟，离位时磷含量为0.002％。
上述三个实际生产案例，入炉铁水磷含量均超过0.150％经过转炉脱磷后磷含量依然无法降至0.003％以下。经过LF炉进一步脱磷之后，钢水磷含量进一步下降，最终达到冶炼标准。
下面的表1为三个案例的就位离位温度以及配加的添加剂的比例。
表1
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (7)

1.一种超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、采用双渣工艺去除大部分铁水中的磷等元素
通过石灰石在转炉炼钢前期脱磷的可行性和转炉前期脱磷特点,采用双渣法转炉冶炼技术，前期分阶段调节供氧强度、提高底吹供气强度、控制熔池温度与炉渣成分来提高脱磷期钢中磷的去除,脱磷期结束倒出富磷渣；
S2、采用转炉低温出钢、精炼深脱磷的双联工艺
在LF精炼过程中优化白灰与熔渣改制剂的配比，通过调整加入的白灰比例造高碱度钙系渣，调整钢渣成分增大钢渣的磷容量，从而增大磷在钢渣与钢液中的分配比，为脱磷提供有利条件,使LF精炼炉具备了脱磷能力，最终实现在LF精炼过程中降低钢水中磷含量的目的。
2.根据权利要求1所述的超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法，其特征在于，所述步骤S2中，在LF炉电弧加热的过程中，造良好的泡沫渣增大渣-钢界面面积，增强脱磷反应的动力学条件，从而使磷得以更好的脱除。
3.根据权利要求1所述的超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法，其特征在于，通过双渣法工艺炼钢将钢水中的磷含量降低至0.010％以下。
4.根据权利要求1所述的超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法，其特征在于，所述精炼加热时间为25～32min。
5.根据权利要求1所述的超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法，其特征在于，所述白灰和熔渣改制剂的比例为9～16:8～11。
6.根据权利要求1所述的超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法，其特征在于，所述精炼炉的就位温度为1500～1550℃。
7.根据权利要求1所述的超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法，其特征在于，述精炼炉的离位温度为1600～1630℃。
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