一種生產低磷鋼的轉爐冶煉工藝方法
2023-05-30 21:16:31 1
專利名稱：一種生產低磷鋼的轉爐冶煉工藝方法
技術領域：
本發明涉及冶金行業中轉爐煉鋼技術領域，主要涉及一種採用出鋼留渣和雙渣法冶煉來去除鋼水中的磷的生產低磷鋼的轉爐冶煉工藝方法。
背景技術：
磷在鋼中是一種易偏析元素，當鋼中磷含量大於0. 015%時，磷的偏析急劇增加， 並促使偏析帶硬度增加，同時，磷還惡化鋼的焊接性能，顯著降低鋼的低溫衝擊韌性，提高鋼的脆性轉變溫度，使鋼容易發生冷脆現象。一般優質鋼對磷含量都有嚴格的上限，大多數要求磷含量低於0. 015%，低溫用鋼管、特殊深衝鋼等要求鋼中磷含量低於0. 010%。傳統「三脫」技術是首先在高爐出鐵溝等處對鐵水進行脫矽預處理，然後在鐵水罐或魚雷罐車內分別進行脫硫和脫磷預處理或同時脫磷脫硫處理，最後再對「三脫」後鐵水在頂底復吹轉爐內進行少渣冶煉。這種傳統「三脫」處理的脫磷脫硫反應容器小，且反應動力學條件不好，存在死區，不利於渣鋼反應的進行，另外此種處理過程溫降大，處理後溫降大於100°C，Si、P氧化的熱量沒被完全利用，造成熱量損失。2002年新日鐵開發成功其稱之為「MURC」工藝，主要工藝特點包括(1)轉爐出鋼留渣；(2)採用雙渣吹煉；(3)終點鋼水[P]含量控制在0. 02%以下。新日鐵開發的MURC 工藝，主要目的是節約石灰，對深入脫磷沒有更細緻的研究報導。
發明內容
為了解決上述問題，本發明的目的是採用出鋼留渣和雙渣法轉爐煉鋼工藝生產低磷鋼，通過延長第一階段(脫磷階段)吹煉時間來實現控制轉爐終點鋼水磷含量低於0. 010% 的目標。本發明的技術方案是一種生產低磷鋼的轉爐冶煉工藝方法，該方法採用轉爐出鋼留渣和轉爐雙渣法冶煉工藝相結合，進行深入脫磷。在第一階段脫磷過程中採用氧氣、石灰、白雲石和鐵礦石作為脫磷劑，所消耗量按每噸出鋼鋼水計，氧氣用量為10 35Nm3，石灰用量為2 2^g，白雲石用量為0 20kg，鐵礦石用量為2 2^g，第一階段吹煉時間為 260 450秒，脫磷階段吹煉結束倒掉1/4 3/4的磷含量較高的脫磷渣；在第二階段吹煉再加入石灰每噸鋼5 25kg，白雲石每噸鋼0 20kg，進一步脫磷，得到的終點鋼水磷含量降至0.010%以下。本發明採用出鋼留渣，可以降低原料消耗，通過260 450秒較長時間的脫磷吹煉時間，使石灰、鐵礦石等脫磷劑和鋼水中磷較長時間反應，以吸收更多磷進入渣中，在第一階段脫磷結束把一部分高磷渣倒出，然後經過第二階段吹煉進一步脫磷，可以使轉爐終點鋼水磷含量降低至0.010%以下，實現了在低原料消耗的前提下生產磷含量小於0. 010%的低磷鋼。進入轉爐的鐵水初期磷含量重量百分比為0. 06 0. 10%。本發明的有益效果是與小於260秒的較短脫磷吹煉時間相比，第一階段吹煉時
3間延長至沈0 450秒，具有如下優點
(1)脫磷階段爐內溫度升高，化渣容易，增加石灰等脫磷有效成分含量，提高前期脫磷效果。(2)鋼渣反應時間長，鋼液中的磷能夠被充分的吸收到渣中； (3)爐渣溫度較高，流動性較好，對第一階段吹煉結束倒渣有利。
圖1是本發明處理後轉爐終點鋼液中磷含量與比較例對比示意圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明。實驗在210噸頂底復吹轉爐中進行，入爐鐵水磷含量為0. 06 0. 10 wt %，鐵水與廢鋼總裝入量為210 250噸。實施例1
鐵水初始磷含量[%P]=0. 0785，溫度T=1305°C，前期吹煉供氧量為3900Nm3，石灰用量為
2.5t，鐵礦石用量為2. Ot,白雲石用量為0. 5t，吹煉時間為340秒，前期脫磷結束渣中P2O5 百分含量3. 71，第二階段吹煉再加入石灰2. Ot,白雲石1. 5t，轉爐終點鋼水[%P]=0. 0089， 溫度T=1689°C，終渣P2O5百分含量1.66。實施例2
鐵水初始磷含量[%P]=0. 0787，溫度T=1255°C，前期吹煉供氧量為3900Nm3，石灰用量為 4. 0t，鐵礦石用量為1. 5t，吹煉時間為345秒，前期脫磷結束渣中P2O5百分含量3. 60，第二階段吹煉再加入石灰2. 5t，白雲石1. 5t，轉爐終點鋼水[%P]=0. 0085，溫度T=1692°C，終渣 P2O5百分含量1.67。實施例3
鐵水初始磷含量[%P]=0. 0804，溫度T=1281°C，前期吹煉供氧量為4000Nm3，石灰用量為
3.0t，鐵礦石用量為1. Ot,白雲石用量為0. 5t，吹煉時間為368秒，前期脫磷結束渣中P2O5 百分含量3. 26，第二階段吹煉再加入石灰2. 5t，白雲石2. 0t，轉爐終點鋼水[%P]=0. 0061， 溫度T=1658°C，終渣P2O5百分含量1. 79。比較例
鐵水初始磷含量[%P]=0. 0737，溫度T=1330°C，前期吹煉供氧量為3000Nm3，石灰用量為 3. 0t，鐵礦石用量為1. 5t，白雲石用量為0. 5t，吹煉時間為255秒，前期脫磷結束渣中P2O5 百分含量2. 71，第二階段吹煉再加入石灰2. Ot,白雲石1. 5t，轉爐終點鋼水[%P]=0. 0125， 溫度T=1693°C，終渣P2O5百分含量2. 02。實施例1、2、3和比較例的各數據結果列於下表1和表2中。其中實驗爐次1、2、3 分別代表了實施例1、2、3，實驗爐次4代表了比較例。表1入爐鐵水及終點鋼水磷含量、溫度對比
權利要求
1. 一種生產低磷鋼的轉爐冶煉工藝方法，其特徵在於，該方法採用轉爐出鋼留渣和轉爐雙渣法冶煉工藝相結合，進行深入脫磷；在第一階段脫磷過程中採用氧氣、石灰、白雲石和鐵礦石作為脫磷劑，所消耗量按每噸出鋼鋼水計，氧氣用量為10 35Nm3，石灰用量為 2 2^g，白雲石用量為0 20kg，鐵礦石用量為2 2^g，第一階段吹煉時間為260 450秒，脫磷階段吹煉結束倒掉1/4 3/4的磷含量較高的脫磷渣；在第二階段吹煉再加入石灰每噸鋼5 25kg，白雲石每噸鋼0 20kg，進一步脫磷，得到的終點鋼水磷含量降低至 0. 010% 以下。
全文摘要
本發明涉及冶金行業中轉爐煉鋼技術領域，是一種出鋼留渣和雙渣法工藝相結合冶煉低磷鋼的方法，旨在提供一種轉爐生產低磷鋼的工藝技術。本發明通過延長轉爐「雙渣法」前期脫磷吹煉時間，從而延長前期吹煉階段鋼渣反應時間，提高前期吹煉脫磷鋼渣反應溫度，改進鋼渣反應的動力學、熱力學條件，提高前期吹煉脫磷效果，使鋼液中的磷儘可能被吸收進入渣中，並在前期吹煉結束把高P2O5含量的渣倒出轉爐，降低整個轉爐系統的磷含量，為後期脫碳吹煉階段進一步脫磷提供有利條件，達到生產低磷鋼的目的。本發明所描述的生產低磷鋼工藝，與其他生產低磷鋼工藝相比具有操作方法簡單、成本低、易於實現等優點。
文檔編號C21C5/30GK102358912SQ20111034029
公開日2012年2月22日 申請日期2011年11月1日 優先權日2011年11月1日
發明者何肖飛, 王萬軍, 王新華, 陳書浩, 黃福祥 申請人:北京科技大學