一種鋼水爐外脫磷裝置及其脫磷方法
2023-09-18 21:43:30 2
專利名稱：：一種鋼水爐外脫磷裝置及其脫磷方法
技術領域：
：本發明屬於煉鋼
技術領域：
，特別涉及鋼水爐外脫磷用的設備和工藝。
背景技術：
：大多數鋼種的磷是有害元素之一，它可降低鋼的低溫衝擊韌性，產生冷脆。開發冶煉超低磷鋼水，生產出優質鋼材，是市場的需求，也是超低磷鋼冶煉急需解決的難題。對於超低磷鋼，成品磷要低於50X10_4%甚至更低，所以轉爐鋼水磷含量要求低於20X10_4%。目前廣泛應用的脫磷工藝中有兩種方式，一種是鐵水預處理脫磷，一種是在轉爐爐內脫磷。鐵水預處理脫磷工藝，絕大多數的鋼廠都採用，但是鐵水預處理脫磷效率低，不能達到超低磷的極限水平。轉爐爐內脫磷通常採用單渣或雙渣、雙聯工藝進行脫磷。中國專利「一種生產超低磷鋼的控制磷方法」(ZL02115419.8)，其技術措施是向轉爐加入約佔金屬料8%10%的高鹼度、高氧化性的造渣劑，出鋼時又加入脫磷劑及石灰，直接送往精煉加熱，澆注時採用留鋼操作防止回磷。這種方法強化了轉爐脫磷能力，加入大量的高鹼度高氧化性的脫磷劑，控制轉爐出鋼磷小於0.008%，限制了轉爐的冶煉能力。並且精煉時加熱攪拌，沒有扒渣，在精煉過程勢必造成鋼水回磷，且增加精煉工藝操作，並且澆注時大罐採用留鋼操作，每罐留鋼3噸，明顯降低鋼水利用率，增加成本。雙渣脫磷工藝，就是在脫磷的過程中，採用兩次造渣過程，第一次脫磷結束將脫磷渣排出，然後進行第二次造渣脫磷。雙聯脫磷工藝，前期的脫磷工藝和後期的脫碳工藝分別在兩個轉爐進行。脫磷主要在脫磷爐內完成，冶煉工藝複雜，極限磷含量一般在6070X10-4%,如果要求更高，勢必增加了轉爐脫磷負擔，影響轉爐產能的釋放。在新開發的脫磷工藝中，中國專利「鋼水爐外脫磷生產超低磷鋼的方法」(200610162127.9)，其技術措施在轉爐出鋼時加入脫磷劑，出鋼後扒渣，然後進行精煉。這種方法加入脫磷劑量大並且冷料加入，噸鋼1015kg脫磷劑，迫使鋼液溫降嚴重，在所加入的脫磷劑中含有10%15%的螢石，國家已經明令禁止在煉鋼企業使用螢石。另外所採用的扒渣設備不可能完全扒除脫磷渣，勢必會造成精煉後期回磷，導致脫磷效率低。另外其脫磷過程僅靠渣鋼混充進行，且脫磷劑又是分批加入，後期加入的一半的脫磷劑所起的作用不大，出鋼結束脫磷反應立即結束，脫磷時間短，效率低。爐外脫磷工藝是一種能實現超低磷鋼的生產工藝，但是在實現這種脫磷工藝時是不能增加轉爐冶煉的難度和後期精煉操作難度和精煉工藝的複雜性，必須開發新的脫磷工藝來實現超低磷工藝的生產。
發明內容本發明的目的在於克服上述現有爐外脫磷技術脫磷效率低等不足，提供一種既能提高鋼水脫磷效果又能避免後期鋼水回磷的鋼水爐外脫磷用裝置及其脫磷方法。本發明鋼水爐外脫磷裝置由脫磷罐、其上方的保溫蓋和穿過保溫蓋可升降移動的快速加熱槍所組成，在脫磷罐底部分別安有高壓底吹氣裝置和高流量大口徑可控滑動水口。高壓底吹氣裝置的流量可達1800NL/min，滑動水口能在很短的時間內完成避渣倒罐任務，保證低溫降且無渣倒罐。本發明鋼水爐外脫磷裝置所述的保溫蓋由鋼質蓋板、高效絕熱層和耐火工作襯組成。該保溫蓋通過機械控制，轉爐出鋼時能連同加熱槍一起開啟，並能和脫磷罐一起移動。所述可升降移動的快速加熱槍從保溫蓋的中心通過，採用火焰加熱，通過上下移動來調節加熱高度，使加熱速度快且均勻。本發明鋼水爐外脫磷方法包括以下步驟①脫磷裝置加熱轉爐出鋼前，用可升降快速加熱槍對脫磷裝置內壁進行烘烤，將脫磷裝置內壁溫度加熱到900°C以上後，加入爐外脫磷劑，再繼續烘烤至1050°C以上；②轉爐出鋼轉爐進行擋渣出鋼，出鋼時磷含量重量百分比80%。採用本發明所述的專用爐外脫磷劑不僅脫磷效果好，而且不汙染環境。本發明爐外脫磷裝置結構簡單，設計合理，使用方便；採用本發明脫磷方法對鋼水進行爐外脫磷效果好，磷含量可達到003%，鋼水脫磷率可達70%以上。附圖為爐外脫磷裝置的結構示意圖。圖中1為可移動快速加熱槍，2、3和4分別為保溫蓋的鋼質蓋板、高效絕熱層和耐火工作襯，5為脫磷罐，6為高壓底吹氣裝置，7為高流量大口徑可控滑動水口。具體實施例方式下面通過實施例對本發明鋼水爐外脫磷裝置及其脫磷方法作進一步的描述。本發明實施例以某鋼廠180噸轉爐冶煉後採用本發明爐外脫磷裝置和脫磷工藝進行脫磷為例。轉爐兌鐵後，採用可移動式快速加熱槍1將脫磷裝置的內壁烘烤至950°C左右，並快速運至脫磷工位。在脫磷工位加入高效爐外脫磷劑7.5kg/t。脫磷劑的含量重量百分比為鈍化高效石灰60%和鐵紅40%。繼續用可移動式快速加熱槍1對脫磷裝置和脫磷劑進行烘烤，在兌鋼之前，將脫磷裝置的內壁烘烤至1065°C。出鋼過程實現鋼水和高效爐外脫磷劑充分混勻以提高脫磷劑的活性，在此過程中不加入任何脫氧合金。出鋼結束，快速將脫磷裝置運至脫磷工位，並蓋好保溫蓋。該保溫蓋由鋼質蓋板2、高效絕熱層3和耐火工作襯4組成。然後通過脫磷罐5底部的高壓底吹氣裝置6進行吹氬攪拌，先採用300N1/min的中等流量和壓力進行攪拌，當鋼包上表面的冷渣熔化後，再採用900Nl/min的高壓高流量強攪拌，攪拌時間為5min，一個循環為3min。然後進行避渣倒罐，通過脫磷罐5底部的高流量快速出鋼口7進行倒罐，本實施例脫磷罐5的容量為180t，其高流量大口徑可控滑動水口7的直徑為220mm，倒罐時間為3.5min。為保證脫磷效果，倒罐時鋼水罐的內壁溫度應在1000°C以上。本發明實施例的脫磷效果見表1。從表中可以看出利用本發明爐外脫磷裝置和工藝對鋼水進行爐外脫磷後，鋼水的磷含量重量百分比達到0.0026%以下，脫磷率達到74%以上。表1本發明實施例的脫磷效果(wt%)tableseeoriginaldocumentpage5權利要求一種鋼水爐外脫磷裝置，其特徵在於該裝置由脫磷罐、其上方的保溫蓋和可升降移動的快速加熱槍所組成，在脫磷罐底部分別安有高壓底吹氣裝置和高流量大口徑可控滑動水口。2.根據權利要求1所述的脫磷裝置，其特徵在於所述的保溫蓋由鋼質蓋板、高效絕熱層和耐火工作襯組成。3.根據權利要求1所述的脫磷裝置，其特徵在於所述的快速加熱槍從保溫蓋的中心通過，採用火焰加熱。4.一種用權利要求1、2或3所述脫磷裝置進行鋼水爐外脫磷的方法，其特徵在於包括以下步驟①脫磷裝置加熱轉爐出鋼前，用快速加熱槍對脫磷裝置內壁進行烘烤，加入爐外脫磷劑後繼續烘烤至1050°C以上；②轉爐出鋼轉爐進行擋渣出鋼，出鋼時磷含量重量百分比<0.0135%;③脫磷將脫磷裝置運至脫磷工位，先進行流量為200400NL/min的中強度底吹氬攪拌，待冷渣熔化後提高攪拌強度，採用流量為4001600NL/min的高強度攪拌，並完成12個鋼水循環；④倒罐脫磷後通過高流量快速出鋼口進行避渣倒罐，倒罐時間控制在34min。5.根據權利要求4所述的鋼水爐外脫磷的方法，其特徵在於所述爐外脫磷劑的含量重量百分比為鈍化高效石灰5565%和鐵紅3545%，其粒度為1020mm，脫磷劑的加入量為58kg/t。6.根據權利要求5所述的鋼水爐外脫磷的方法，其特徵在於所述鈍化高效石灰中的有效CaO^95%,所述鐵紅中的Fe203彡80%。全文摘要本發明提供一種鋼水爐外脫磷裝置及其脫磷方法。脫磷裝置由脫磷罐、其上方的保溫蓋和可升降移動的快速加熱槍所組成，在脫磷罐底部分別安有高壓底吹氣裝置和高流量大口徑可控滑動水口。其脫磷方法包括以下步驟①脫磷裝置加熱用可升降快速加熱槍對脫磷裝置內壁進行烘烤後，加入爐外脫磷劑，再烘烤至1050℃以上；②轉爐出鋼轉爐進行擋渣出鋼，出鋼時磷含量＜0.0135％；③脫磷先進行中強度底吹氬攪拌，再採用高強度攪拌，並完成1～2個鋼水循環；④倒罐脫磷後進行避渣倒罐，倒罐時間在3～4min。本發明爐外脫磷裝置結構簡單，設計合理，使用方便；採用本發明脫磷方法對鋼水進行爐外脫磷效果好，磷含量可達到P≤0.003％，鋼水脫磷率可達70％以上。文檔編號C21C7/064GK101831523SQ200910010659公開日2010年9月15日申請日期2009年3月9日優先權日2009年3月9日發明者萬雪峰,孟勁松,廖相巍,張曉軍,曹東,李德剛,王向輝,王鵬,賈吉祥,趙剛申請人:鞍鋼股份有限公司