CN115418434A - 一种增碳用低磷铁水的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种增碳用低磷铁水的生产方法,包括以下步骤:1)采用转炉全量铁水冶炼,铁水加入速度控制在0.9~1.2吨/s;铁水温度1300~1400℃;2)转炉摇零位吹炼,底吹氮气,流量控制在20~25Nm3/min,压力为0.6~0.8MPa;3)通过高位料仓先加入氧化铁皮,再加入白灰;4)氧枪选择吹氮模式,供氮强度控制在2.6~3.6Nm3/t·min,枪位控制在2.4~3.0m,吹氮时间3~5min;5)铁水在转炉内底吹搅拌4~5min;6)转炉内铁水磷含量0.03%以下出钢,铁水出至铁水罐内。优点是:利用现有的设备设施,直接采用转炉生产,成品置于铁水罐,易于现场实施。
Description
技术领域
本发明属于高碳钢生产领域,尤其涉及一种高碳钢生产增碳用低磷铁水的生产方法。
背景技术
由于铁水中含有较高的碳含量,转炉生产高碳钢,部分钢厂使用铁水增碳,充分利用铁水中的高含碳量和铁水物理热,可以提高钢水质量,降低生产成本,存在问题是铁水中磷含量较高,将铁水直接兑入钢水中增碳,铁水中的磷含量会直接进入钢水会造成钢水回磷,同时在精炼工序中无法将磷去除,发生磷含量超标事故,尤其对于使用高磷铁水(磷含量大于0.15%)的钢厂,限制了铁水增碳开展。
现有技术中,中国专利申请号202010118702.5,公开了一种直接生产低磷铸造用铁水及其生产方法,原料选用氧化铁矿粉,并严格控制矿石中磷含量<0.2%,以此达到铁水低磷的效果,直接采用矿粉及煤粉生产铸造铁水,生产成本明显提高。该方法采用熔融还原炉,不利于规模化生产,也无法适用于连续高碳钢生产。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的是提供一种增碳用低磷铁水的生产方法,能够生产低磷高碳(磷含量≤0.03%,碳含量3.5%~4.0%)铁水,满足高碳钢生产需求。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种增碳用低磷铁水的生产方法,包括以下步骤:
1)采用转炉全量铁水冶炼,铁水加入速度控制在0.9~1.2t/s;铁水温度1300~1400℃;
2)转炉摇零位吹炼,底吹氮气,流量控制在20~25Nm3/min,压力为0.6~0.8MPa;
3)通过高位料仓先加入氧化铁皮,氧化铁皮耗量控制10~50kg/吨铁,再加入白灰,白灰消耗量控制在10~20kg/吨铁;
4)氧枪选择吹氮模式,供氮强度控制在2.6~3.6Nm3/t·min,枪位控制在2.4~3.0m,吹氮时间3~5min;
5)铁水在转炉内底吹搅拌4~5min;
6)转炉内铁水磷含量0.03%以下出至铁水罐。
步骤1)所述的铁水按重量百分比计:
C:3.8%~5.0%,Si:0.05%~0.3%,Mn:0.10%~0.30%,P:0.08%~0.2%,S:0.005%~0.060%,其余为Fe及不可避免的杂质。
步骤6)铁水罐内的铁水按重量百分比计:
C:3.5%~4.0%,Si≤0.1%,Mn≤0.05%,P≤0.030%,S:0.005%~0.060%。
步骤6)中若转炉内铁水磷含量>0.03%,继续在转炉内底吹搅拌脱磷。
步骤3)中所述的白灰加入量=10+铁水硅含量*2500,其中,白灰加入量的单位:kg/吨铁,铁水硅含量的单位:%;
氧化铁皮加入量=10+(铁水温度-1300)*0.25,其中,氧化铁皮加入量的单位:kg/吨铁,铁水温度的单位:℃。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
增碳用低磷铁水的生产方法,安全实用,利用现有的设备设施,直接采用转炉生产,成品置于铁水罐,易于现场实施。
采用本发明方法生产的磷含量≤0.03%,碳含量3.5%~4.0%的低磷高碳铁水能够满足高碳钢生产需求。
采用低磷铁水增碳,解决了高磷铁水增碳增磷大的技术难题,降低了磷高的质量风险,例如,生产高碳钢45#钢,使用磷含量0.12%的铁水增碳,钢水回磷量平均为100ppm,改为使用低磷铁水增碳,钢水回磷量平均为23ppm,钢水回磷量明显降低,钢水质量明显提升。
生产高碳钢采用低磷铁水增碳,降低了高碳钢生产成本,同生产高碳钢使用增碳剂增碳相比,生产成本也大幅降低。
具体实施方式
下面对本发明进行详细地描述,但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
一种增碳用低磷铁水的生产方法,包括以下步骤:
1)转炉采用全量铁水冶炼,铁水加入速度控制在0.9~1.2t/s;铁水温度1300~1400℃;
铁水按重量百分比计:
C:3.8%~5.0%,Si:0.05%~0.3%,Mn:0.10%~0.30%,P:0.08%~0.2%,S:0.005%~0.060%,其余为Fe及不可避免的杂质。
2)转炉摇零位吹炼;底吹氮气,氮气流量调整到20~25Nm3/min,压力为0.6~0.8MPa;
3)通过高位料仓先加入干燥氧化铁皮,氧化铁皮耗量控制10~50kg/吨铁;再加入白灰,白灰消耗量控制在10~15kg/吨铁;加入白灰的目的是脱磷,加入氧化铁皮的目的是提供脱磷用的氧。
铁水温度每增加或降低10℃,氧化铁皮加入量增加或减少2.5kg/吨铁。
4)氧枪选择吹氮模式,供氮强度控制在2.6~3.6Nm3/t·min,枪位控制在2.4~3.0m,吹氮时间3~5min。氧枪吹氮是为了进一步提高脱磷反应的动力学条件。
5)铁水在炉内底吹搅拌4~5min,副枪取样。
6)炉内铁水磷含量降至0.03%以下出铁水,否则继续底吹搅拌脱磷,将铁水出至铁水罐内。
铁水罐内的铁水按重量百分比计:
C:3.5%~4.0%,Si≤0.1%,Mn≤0.05%,P≤0.030%,S:0.005%~0.060%,其余为Fe及不可避免的杂质。
实施例1
增碳用低磷铁水的生产方法,包括以下步骤:
1)采用260吨转炉生产;
2)小流加入铁水,铁水加入量270吨,铁水加入时间控制在4~5min。铁水按重量百分比计:
C:4.5%,Si:0.2%,Mn:0.100%,P:0.16%,S:0.030%,铁水温度1350℃,其余为Fe及不可避免的杂质。
3)转炉底吹氮气,流量调整到20Nm3/min。
4)根据式(1)、式(2)计算白灰加入量及氧化铁皮加入量:
白灰加入量(kg/吨铁)=10+铁水硅含量*2500 (1)
氧化铁皮加入量(kg/吨铁)=10+(铁水温度-1300)*0.25 (2)
得到加入白灰3.9吨,氧化铁皮5.85吨,开吹加入炉内。
5)氧枪吹氮,供氮流量50000Nm3/h,枪位2.8m,氧枪吹氮3min。
6)炉内底吹氮气大流量(20Nm3/min)5min。
7)终点副枪测温1380℃,终点副枪取样铁水,铁水按重量百分比计:
C:3.8%,Si:0.02%,Mn:0.05%,P:0.025%,S:0.018%,其余为Fe及不可避免的杂质。
8)出钢到铁水罐,吊到精炼跨用做增碳用低磷铁水。
实施例2
增碳用低磷铁水的生产方法,包括以下步骤:
1)采用100吨转炉生产;
2)小流加入铁水,铁水加入量110吨,铁水加入时间控制在2min。铁水按重量百分比计:
C:4.5%,Si:0.15%,Mn:0.100%,P:012%,S:0.030%,铁水温度1320℃,其余为Fe及不可避免的杂质。
3)转炉底吹氮气,流量调整到25Nm3/min。
4)根据公式白灰加入量(kg/吨铁)=10+铁水硅含量*2500;
氧化铁皮加入量(kg/吨铁)=10+(铁水温度-1300)*0.25。
计算加入白灰1.4吨,氧化铁皮1.5吨,开吹加入炉内。
5)氧枪吹氮,供氮流量250000Nm3/h,枪位1.8m,氧枪吹氮3.5min。
6)炉内底吹氮气大流量(25Nm3/min)4.5min;
7)终点副枪测温1360℃,终点副枪取样铁水,铁水按重量百分比计:
C:3.7%,Si:0.02%,Mn:0.04%,P:0.022%,S:0.020%,其余为Fe及不可避免的杂质。
8)出钢到铁水罐,吊到精炼跨用做增碳用低磷铁水。
Claims (5)
1.一种增碳用低磷铁水的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)采用转炉全量铁水冶炼,铁水加入速度控制在0.9~1.2t/s;铁水温度1300~1400℃;
2)转炉摇零位吹炼,底吹氮气,流量控制在20~25Nm3/min,压力为0.6~0.8MPa;
3)通过高位料仓先加入氧化铁皮,氧化铁皮耗量控制10~50kg/吨铁,再加入白灰,白灰消耗量控制在10~20kg/吨铁;
4)氧枪选择吹氮模式,供氮强度控制在2.6~3.6Nm3/t·min,枪位控制在2.4~3.0m,吹氮时间3~5min;
5)铁水在转炉内底吹搅拌4~5min;
6)转炉内铁水磷含量0.03%以下出至铁水罐。
2.根据权利要求1所述的一种增碳用低磷铁水的生产方法,其特征在于,步骤1)所述的铁水按重量百分比计:
C:3.8%~5.0%,Si:0.05%~0.3%,Mn:0.10%~0.30%,P:0.08%~0.2%,S:0.005%~0.060%,其余为Fe及不可避免的杂质。
3.根据权利要求1所述的一种增碳用低磷铁水的生产方法,其特征在于,步骤6)铁水罐内的铁水按重量百分比计:
C:3.5%~4.0%,Si≤0.1%,Mn≤0.05%,P≤0.030%,S:0.005%~0.060%。
4.根据权利要求1所述的一种增碳用低磷铁水的生产方法,其特征在于,步骤6)中若转炉内铁水磷含量>0.03%,继续在转炉内底吹搅拌脱磷。
5.根据权利要求1所述的一种增碳用低磷铁水的生产方法,其特征在于,步骤3)中所述的白灰加入量=10+铁水硅含量*2500,其中,白灰加入量的单位:kg/吨铁,铁水硅含量的单位:%;
氧化铁皮加入量=10+(铁水温度-1300)*0.25,其中,氧化铁皮加入量的单位:kg/吨铁,铁水温度的单位:℃。
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