一種生產高純度純鐵的方法
2023-10-06 01:20:44 2
專利名稱：一種生產高純度純鐵的方法
技術領域：
本發明屬於煉鋼技術領域，特別涉及一種高純度工業純鐵的大規模生產方法。
背景技術：
純鐵是生產磁性材料、電熱合金、精密合金和特種金屬材料的重要原料，隨著對精 密合金、磁性元器件的要求越來越高，尖端高技術產品對純度要求也越來越高。日本生產高 純度工業純鐵採用電解方法製造，純度可以達到含鐵量在99. 9%，但價格太高。我國採用GB9971、GB6983生產原料純鐵和工業純鐵，一般用轉爐或轉爐+爐外精 煉製造，但是，純度不高，純鐵雜質元素高，實物質量純度較低，特別是碳、硫、磷較高，只能 用於製造普通的零部件。這些純鐵已經不適合製造高端產品，不適合用於生產超低碳高純 潔度馬氏體時效鋼、高強不鏽鋼、高級功能材料(軟磁合金等)用的原材料，更不能用於尖 端技術和高質量零部件。申請號為200710044143. 2的中國專利公開了一種超低碳高純度工業純鐵及其制 造方法，該技術採用電弧爐冶煉脫磷、硫，再通過AOD吹氧去碳，高溫、高鹼度脫硫，最後澆 注鋼錠。由於該方法採用電弧爐和AOD工藝生產，而AOD設備在全國鋼廠不是很普及，故採 用這種方法生產受到一定的限制。此外，其純度較低，只達到99. 5% 99.7%。名為「母液 增碳VOD精煉生產原料純鐵方法」(200810196541. 0)的中國專利採用VOD精煉生產純鐵， 是一種以廢鋼作原料冶煉原料純鐵的生產工藝。該方法將廢鋼熔化成母液倒入鋼包，除渣 後置於VOD精煉爐進行精煉，由於VOD設備較少，普及生產同樣受到限制，且其純度不高，也 小於99. 7%0隨著爐外精煉技術的進步和爐外精煉設備的大型化、控制的智能化，採用轉爐+ 爐外精煉手段生產純鐵要比上述採用AOD、VOD和感應爐生產純鐵的純度、成本及效率都將 有較大的提高。
發明內容
本發明的目的在於克服上述現有技術生產高純度純鐵所存在的不足，提供一種高 效率、低成本生產純度更純的純鐵的方法。本發明生產高純度純鐵的方法包括以下步驟鐵水預脫硫一轉爐冶煉一扒渣 —RH深脫碳一LF深脫硫一板坯連鑄。以上各工藝步驟的控制要點如下1)鐵水預脫硫複合脫硫噴粉工藝設備，採用CaO粉和鈍化金屬Mg粉複合噴吹 技術，以提高脫硫粉劑的利用率，達到快速高效的脫硫目的；應保證轉爐入爐鐵水硫含量在
0.002% 0. 015%。2)轉爐冶煉轉爐所加入的廢鋼應比較純淨，要求Cr+Ni+Cu < 0. 02% ；轉爐冶煉 採用雙渣法脫磷，脫磷期加入高效活性冶金石灰28 32kg/t，氧化鐵皮4 6kg/t，鐵礬土
1.5 2kg/t，脫磷結束進行放渣，然後換渣高效活性冶金石灰18 20kg/t，鐵礬土 1 1. 5kg/t ；吹煉終點要求C < 0. 03%，P 1635°C。3)扒渣應扒除95%以上的氧化渣，扒渣後加入小顆粒高效活性冶金石灰4kg/t。4) RH深脫碳RH進站溫度> 1615°C，定氧後抽真空冶煉，要求真空度在IOOPa以 下，氬氣流量在2000 2500NL/min，脫碳過程需根據氧值情況配加脫氧鋁，冶煉結束時C
1645°C，以防止脫硫後鋼液溫度過低。5)LF深脫硫LF進站前，加入的深脫硫劑為活性氧化鈣鈍化鋁粉=6 4的混 合物，加入量為4kg/t，然後進行氬氣流量為800 lOOONL/nmin攪拌，使深脫硫劑完全熔 化；進入LF後，加入高效活性冶金石灰2. 5 3. 5kg/t，鋁粒0. 8 1. Okg/t,開始大氬氣 流量攪拌，吹氬量1600 1700NL/min，攪拌時間15 20min ；在此過程中應避免使用電極 加熱，以防止鋼液增碳和增氮，需要升溫時應採用化學熱升溫；冶煉結束時C < 0. 0025%, S
<0. 0015%, Als < 0.010% ；出站溫度1600 1605°C，搬出加入覆蓋劑保溫。6)連鑄採用全保護澆注的方式進行連鑄。本發明上述所採用的高效活性冶金石灰中的CaO應大於90%，氧化鐵皮中的TFe 應大於55%，鐵礬土中TFe應大於35%，鋁粒中的活性鋁應大於95%。本發明適用於大規模生產，生產成本低、效率高，採用本發明技術方案生產出的工 業純鐵，其純度高達99. 9%以上，其它成分C≤0. 0025%, Si≤0.015%, Mn≤0. 04%, P ≤ 0. 0090 %, S ≤ 0. 0015 %, Als ≤ 0. 010 %, Cr+Ni+Cu+Mo ≤ 0. 02 %，其它雜質小於 0.001%。本發明所述的百分比均為質量百分比。
具體實施例方式下面通過實施例對本發明作進一步的描述。本發明實施例生產方法見表1。表1本發明實施例生產方法
權利要求
一種生產高純度純鐵的方法，其特徵在於包括以下步驟①鐵水預脫硫將轉爐入爐鐵水硫含量控制在0.002％～0.015％；②轉爐冶煉採用雙渣法脫磷，脫磷結束進行放渣，再換渣，吹煉結束C＜0.03％，P＜0.008％，並採用擋渣出鋼和鋁脫氧，掛罐溫度＞1635℃；③扒渣扒除95％以上的氧化渣；④RH深脫碳RH進站溫度＞1615℃，冶煉結束C＜0.002％，Als0.020～0.035％，出站溫度＞1645℃；⑤LF深脫硫進LF站前，加入深脫硫劑，進行氬氣攪拌，進入LF後，加入造渣劑，進行大氬量攪拌，冶煉結束C＜0.0025％，S＜0.0015％，Als＜0.010％，出站溫度1600～1605℃，搬出加入覆蓋劑保溫；⑥板坯連鑄；以上均為質量百分比。
2.根據權利要求1所述生產高純度純鐵的方法，其特徵在於所述的鐵水預脫硫採用 CaO粉和鈍化金屬Mg粉複合噴吹技術。
3.根據權利要求1所述生產高純度純鐵的方法，其特徵在於所述轉爐冶煉時所加入 的廢鋼要求Cr+Ni+Cu 90%，所述氧化鐵皮中的TFe > 55%，所述鐵礬土中的 TFe > 35%，所述鋁粒中的活性鋁> 95% ；以上均為質量百分比。
4.根據權利要求1所述生產高純度純鐵的方法，其特徵在於扒渣後加入小顆粒高效活 性冶金石灰4kg/t，所述高效活性冶金石灰中的CaO >90%。
5.根據權利要求1所述生產高純度純鐵的方法，其特徵在於所述RH深脫碳時定氧後抽 真空冶煉，真空度< lOOPa，氬氣流量為2000 2500NL/min，脫碳過程根據氧值情況配加脫 執招o
6.根據權利要求1所述生產高純度純鐵的方法，其特徵在於所述LF深脫硫所加入 的深脫硫劑為活性氧化鈣鈍化鋁粉=6 4的混合物，加入量為4kg/t，所述氬氣流量 為800 lOOONL/min ；所述的造渣劑為高效活性冶金石灰2. 5 3. 5kg/t和鋁粒0. 8 1. 0kg/t，所述大氬量為1600 1700NL/min，攪拌時間15 20min。
7.根據權利要求1和6所述生產高純度純鐵的方法，其特徵在於在所述LF深脫硫時採 用化學熱升溫。
8.根據權利要求1所述生產高純度純鐵的方法，其特徵在於所述的板坯連鑄採用全保 護澆注的方式進行。
全文摘要
本發明提供一種生產高純度純鐵的方法，包括①鐵水預脫硫將轉爐入爐鐵水硫含量控制在0.002％～0.015％；②轉爐冶煉採用雙渣法脫磷，脫磷結束進行放渣，再換渣，吹煉結束C＜0.03％，P＜0.008％，並採用擋渣出鋼和鋁脫氧，掛罐溫度＞1635℃；③扒渣扒除95％以上的氧化渣；④RH深脫碳RH進站溫度＞1615℃，冶煉結束C＜0.002％，Als0.020～0.035％，出站溫度＞1645℃；⑤LF深脫硫進LF站前，加入深脫硫劑，氬氣攪拌，進入LF後加入造渣劑，大氬量攪拌，冶煉結束C＜0.0025％，S＜0.0015％，Als＜0.010％，出站溫度1600～1605℃；⑥板坯連鑄。本發明生產成本低、效率高，生產出的產品純度高達99.9％以上。
文檔編號C21C7/064GK101993973SQ200910013128
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月10日 優先權日2009年8月10日
發明者萬雪峰, 任子平, 修國濤, 孟勁松, 廖相巍, 曹東, 李德剛, 毛志勇, 溫鐵光, 王鵬, 賈吉祥, 趙剛 申請人:鞍鋼股份有限公司