CN109423534A - 一种铁水炉外脱磷方法 - Google Patents

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徐国义
李超
张琦
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Abstract

本发明涉及钢铁工业铁水预处理技术领域，尤其涉及一种铁水炉外脱磷方法。利用铁水倒罐过程中产生的动能对铁水罐内铁水进行强烈搅拌，同时向铁水罐内加入铁水脱磷剂进行脱磷，进而降低铁水磷含量。应用本方法进行铁水脱磷处理，在铁水倒罐过程中，利用铁水动能向铁水中添加脱磷剂，可以将铁水磷由0.15％脱至0.11％，脱磷率达26.7％；由于使用铁水脱磷剂进行铁水脱磷，减轻了转炉的脱磷负担，减少转炉活性石灰加入量，降低活性石灰单耗3.85kg/t；同时转炉可以进行少渣操作，还可以明显减少转炉剩钢现象，综合可以降低钢铁料消耗3.2Kg/t，具有显著的经济效益。

Description

一种铁水炉外脱磷方法
技术领域
本发明涉及钢铁工业铁水预处理技术领域，尤其涉及一种铁水炉外脱磷方法。
背景技术
铁矿石资源是十分重要的非可再生自然资源，是人类社会赖以生存和发展的不可或缺的物质基础，随着钢铁行业的飞速发展，世界范围内高品位优质铁矿石资源逐渐枯竭。特别是近年来钢铁产能严重过剩，以原燃料价格、人工成本为代表的钢铁企业成本继续保持高位运行，导致钢铁企业效益大幅度下降。各钢铁企业迫于成本压力，纷纷寻求开发利用国内外铁矿石资源，以储量丰富的高磷铁矿为代表的低品位复杂铁矿资源的开发利用逐渐受到关注。高磷铁矿的使用，造成了铁水磷含量居高不下。因此，如何低成本、有效的降低铁水磷含量，对于降低转炉溶剂消耗、合金消耗及钢铁料消耗，保证极低磷品种钢的开发，具有巨大的现实意义和经济价值。
目前钢厂大多采用“双渣法”与“双联法”冶炼超低磷钢，“双渣法”即在转炉冶炼中采用两次造渣；“双联法”即采取一座转炉将铁水冶炼一半时间后倒入另一座转炉中继续进行冶炼的方法。采用这两种方法冶炼超低磷钢完全在转炉中进行脱磷，会增加转炉的渣量，增大转炉负荷，提高成本，甚至达不到某些钢种对磷含量的要求。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供一种铁水炉外脱磷方法，降低高磷铁水磷含量，减轻转炉脱磷负担，降低转炉溶剂消耗、合金消耗及钢铁料消耗。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种铁水炉外脱磷方法，利用铁水倒罐过程中产生的动能对铁水罐内铁水进行强烈搅拌，同时向铁水罐内加入铁水脱磷剂进行脱磷，进而降低铁水磷含量，具体包括如下步骤：
(1)准备工作，准备好用于盛装铁水以及作为铁水脱磷处理容器的铁水罐。
(2)加入铁水：向铁水罐内倒入铁水，使铁水占铁水罐容量的1/10～1/5。
(3)加入脱磷剂：向铁水罐内加入脱磷剂，每吨铁加入2～5kg脱磷剂；脱磷剂包括：质量百分含量25～40％的Fe2O3，质量百分含量10～20％的FeO，质量百分含量15～30％的CaO，质量百分含量5～20％的Al2O3，质量百分含量10～15％的SiO2，质量百分含量5～10％的MgO、质量百分含量≤0.03％的P、质量百分含量≤0.02％的S。脱磷剂粒度为10～100mm。
(4)脱磷反应控制：脱磷剂加入后，向铁水罐加入剩余容量的铁水，使铁水与之前加入铁水罐内的脱磷剂充分混合并反应，待铁水完全加入后保持5～8min；
(5)扒渣处理：脱磷后将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，防止后续脱硫过程回磷；
(6)铁水脱磷结束，进行后续铁水脱硫处理。
与现有方法相比，本发明的有益效果是：
应用本方法进行铁水脱磷处理，在铁水倒罐过程中，利用铁水动能向铁水中添加脱磷剂，可以将铁水磷由0.15％脱至0.11％，脱磷率达26.7％；由于使用铁水脱磷剂进行铁水脱磷，减轻了转炉的脱磷负担，减少转炉活性石灰加入量，降低活性石灰单耗3.85kg/t；同时转炉可以进行少渣操作，还可以明显减少转炉剩钢现象，综合可以降低钢铁料消耗3.2Kg/t，具有显著的经济效益。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明，但不用来限制本发明的范围：
应用此方法在260吨铁水罐及其配套设备上进行铁水脱磷处理，并且列举以下6个实施例作为对本发明具体实施方式的具体说明。
表1：实施例1～6，铁水脱磷剂具体成分(单位：质量百分含量％)
实施例 CaO SiO<sub>2</sub> Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> MgO FeO Fe<sub>2</sub>O<sub>3</sub> P S
1 21.54 10.51 6.36 8.02 13.00 38.93 0.022 0.013
2 25.77 12.53 13.65 5.70 16.82 25.41 0.017 0.015
3 16.03 14.81 19.17 9.79 11.63 27.94 0.027 0.011
4 28.58 13.02 7.66 6.01 15.50 29.05 0.019 0.016
5 24.70 14.24 11.83 8.51 12.96 26.86 0.021 0.015
6 18.03 10.76 10.32 7.29 17.93 35.44 0.014 0.011
实施例1：
先准备好500kg铁水脱磷剂(具体成分如表1所示)放置在折铁工位，待铁水罐折铁到30吨(约铁水罐容量1/9)时，将铁水脱磷剂加入铁水罐内，然后再向铁水罐内倒入铁水，待铁水罐内铁水总质量达到250吨时，停止折铁并保持8min脱磷反应时间。待脱磷任务结束后利用扒渣机将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，然后进行后续铁水脱硫处理。此实施例脱磷剂加入量为每吨铁加入2kg，脱磷效果如表2所示。
实施例2：
先准备好600kg铁水脱磷剂(具体成分如表1所示)放置在折铁工位，待铁水罐折铁到40吨(约铁水罐容量1/7)时，将铁水脱磷剂加入铁水罐内，然后再向铁水罐内倒入铁水，待铁水罐内铁水总质量达到260吨时，停止折铁并保持7min脱磷反应时间。待脱磷任务结束后利用扒渣机将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，然后进行后续铁水脱硫处理。此实施例脱磷剂加入量为每吨铁加入2.3kg，脱磷效果如表2所示。
实施例3：
先准备好800kg铁水脱磷剂(具体成分如表1所示)放置在折铁工位，待铁水罐折铁到45吨(约铁水罐容量1/6)时，将铁水脱磷剂加入铁水罐内，然后再向铁水罐内倒入铁水，待铁水罐内铁水总质量达到260吨时，停止折铁并保持6min脱磷反应时间。待脱磷任务结束后利用扒渣机将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，然后进行后续铁水脱硫处理。此实施例脱磷剂加入量为每吨铁加入3.08kg，脱磷效果如表2所示。
实施例4：
先准备好1000kg铁水脱磷剂(具体成分如表1所示)放置在折铁工位，待铁水罐折铁到40吨(约铁水罐容量1/7)时，将铁水脱磷剂加入铁水罐内，然后再向铁水罐内倒入铁水，待铁水罐内铁水总质量达到260吨时，停止折铁并保持5min脱磷反应时间。待脱磷任务结束后利用扒渣机将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，然后进行后续铁水脱硫处理。此实施例脱磷剂加入量为每吨铁加入3.85kg，脱磷效果如表2所示。
实施例5：
先准备好1200kg铁水脱磷剂(具体成分如表1所示)放置在折铁工位，待铁水罐折铁到55吨(约铁水罐容量1/5)时，将铁水脱磷剂加入铁水罐内，然后再向铁水罐内倒入铁水，待铁水罐内铁水总质量达到260吨时，停止折铁并保持4min脱磷反应时间。待脱磷任务结束后利用扒渣机将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，然后进行后续铁水脱硫处理。此实施例脱磷剂加入量为每吨铁加入4.61kg，脱磷效果如表2所示。
实施例6：
先准备好1300kg铁水脱磷剂(具体成分如表1所示)放置在折铁工位，待铁水罐折铁到30吨(约铁水罐容量1/9)时，将铁水脱磷剂加入铁水罐内，然后再向铁水罐内倒入铁水，待铁水罐内铁水总质量到260吨时，停止折铁并保持3min脱磷反应时间。待脱磷任务结束后利用扒渣机将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，然后进行后续铁水脱硫处理。此实施例脱磷剂加入量为每吨铁加入5.0kg，脱磷效果如表2所示。
表2铁水炉外脱磷效果
应用炉次 铁水初始磷，％ 扒渣后铁水磷，％ 脱磷率，％
1 0.133 0.094 29.3
2 0.142 0.088 38.0
3 0.147 0.113 23.1
4 0.149 0.091 38.9
5 0.152 0.106 30.3
6 0.150 0.085 43.3
应用本方法进行铁水脱磷处理，在铁水倒罐过程中，利用铁水动能向铁水中添加脱磷剂，可以将铁水磷由0.15％脱至0.11％，脱磷率达26.7％；由于使用铁水脱磷剂进行铁水脱磷，减轻了转炉的脱磷负担，减少转炉活性石灰加入量，降低活性石灰单耗3.85kg/t；同时转炉可以进行少渣操作，还可以明显减少转炉剩钢现象，综合可以降低钢铁料消耗3.2Kg/t，具有显著的经济效益。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种铁水炉外脱磷方法，其特征在于，利用铁水倒罐过程中产生的动能对铁水罐内铁水进行强烈搅拌，同时向铁水罐内加入铁水脱磷剂进行脱磷，进而降低铁水磷含量，具体包括如下步骤：
(1)准备工作，准备好用于盛装铁水以及作为铁水脱磷处理容器的铁水罐；
(2)加入铁水：向铁水罐内倒入铁水，使铁水占铁水罐容量的1/10～1/5；
(3)加入脱磷剂：向铁水罐内加入脱磷剂，每吨铁加入2～5kg脱磷剂；
(4)脱磷反应控制：脱磷剂加入后，向铁水罐加入剩余容量的铁水，使铁水与之前加入铁水罐内的脱磷剂充分混合并反应，待铁水完全加入后保持5～8min；
(5)扒渣处理：脱磷后将铁水罐内铁水顶部的熔渣扒除，防止后续脱硫过程回磷；
(6)铁水脱磷结束，进行后续铁水脱硫处理。
2.根据权利要求1所述的一种铁水炉外脱磷方法，其特征在于，所述步骤(3)所述的脱磷剂包括：质量百分含量25～40％的Fe2O3，质量百分含量10～20％的FeO，质量百分含量15～30％的CaO，质量百分含量5～20％的Al2O3，质量百分含量10～15％的SiO2，质量百分含量5～10％的MgO、质量百分含量≤0.03％的P、质量百分含量≤0.02％的S。
3.根据权利要求1所述的一种铁水炉外脱磷方法，其特征在于，所述步骤(3)所述的脱磷剂粒度为10～100mm。
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