專利名稱：一種極低氣體含量純鐵的生產(chǎn)方法
技術領域：
本發(fā)明屬于煉鋼技術領域，特別涉及一種大規(guī)模生產(chǎn)低氣體含量純鐵的技術。
背景技術：
純鐵是生產(chǎn)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(chǎn)品對純鐵的純度要求也越來越高，同時 對其氣體含量的要求也越來越高。目前我國采用GB9971、GB6983生產(chǎn)原料純鐵和工業(yè)純鐵，一般用轉爐或轉爐+爐 外精煉制造，實物氣體含量較高，只能用于制造普通的零部件，不適合用于生產(chǎn)超低碳高純 潔度馬氏體時效鋼、高強不銹鋼、高級功能材料(軟磁合金等)用的原材料，更不能用于尖 端技術和高質(zhì)量零部件。名稱為“一種超低碳高純度工業(yè)純鐵及其制造方法”的中國專利 (200710044143. 2)是采用電弧爐和AOD冶煉生產(chǎn)超低碳高純度工業(yè)純鐵。由于電弧爐冶 煉過程是增氮的過程，AOD冶煉過程采用氬氣和氮氣混合氣體冶煉，也是增氮的過程，因此， 最終氣體含量很高，尤其是氮含量。名稱為“以廢鋼作原料冶煉原料純鐵的工藝”的中國專 利(200710023829. 3)和名稱為“低氧、低氫、低氮VOD精煉高純度純鐵方法”的中國專利 (200810196539. 3)是采用VOD精煉生產(chǎn)純鐵，是以廢鋼作原料冶煉原料純鐵的生產(chǎn)工藝， 將廢鋼熔化成母液倒入鋼包，除渣后置于VOD精煉爐進行精煉，由于VOD設備較少，普及生 產(chǎn)受到限制，且沒有明確鋼中的氣體含量范圍，實施效果不明確。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術生產(chǎn)高純度純鐵方法所存在的不足，提供一 種采用轉爐+爐外精煉工藝生產(chǎn)極低氣體含量高純度純鐵的大規(guī)模生產(chǎn)方法。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的，本發(fā)明極低氣體含量純鐵的生產(chǎn)工藝為鐵水預脫硫一轉 爐冶煉一扒渣一RH深脫碳一LF深脫硫一板坯連鑄。本發(fā)明工藝要點如下1)鐵水預脫硫采用復合噴粉脫硫工藝，使用CaO粉和鈍化金屬Mg粉復合噴吹技 術，噴出載氣即便使用氮氣也不會影響最終產(chǎn)品的含氮量。轉爐入爐鐵水的硫含量應控制 在 0. 003% 0. 015%。2)轉爐冶煉轉爐加入廢鋼要求低硅、低錳、Cr+Ni+Cu < 0. 02%，并且要求干燥； 轉爐冶煉采用“雙渣法”工藝，脫磷期底吹氣體采用氮氣和氬氣混合氣體，脫磷期加入28 32kg/t高效活性冶金石灰、4 6kg/t氧化鐵皮和1. 5 2kg/t鐵礬土，脫磷結束放出脫磷 渣，然后用18 20kg/t高效活性冶金石灰和1 1. 5kg/t鐵礬土重新造渣，脫磷后期底吹 氣體改用氬氣，吹煉終點要求C < 0.03%，P < 0.008%。轉爐采用擋渣方式出鋼，出鋼脫 氧采用鋁粒脫氧，不采用硅錳復合脫氧劑脫氧，以避免增加鋼中硅和錳的含量，出鋼后加入 2. 0 2. 4kg/t小顆粒高效活性冶金石灰。出鋼后掛罐溫度> 1635°C。3)扒渣應扒除95%以上的氧化渣，扒渣后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，定氧后抽真空冶煉，要求真空度在IOOPa以 下，氬氣流量在2000 2500NL/min，脫碳過程根據(jù)氧值情況配加脫氧鋁，冶煉結束要求C < 0. 002%, Als 0. 020 0. 035%。出站溫度控制在> 1645°C，以防止脫硫后鋼液溫度過 低。5)LF深脫硫LF進站前，進站前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。然后進行吹氬攪拌，使深脫硫劑完全熔化，氬氣流量 為SOONL/nmin。進入LF后，加入造渣劑，并開始大氬氣流量攪拌，所述的造渣劑為2. 5 3. 5kg/1高效活性冶金石灰和0. 8 1. Okg/1鋁粒，吹氬量為1600 1700NL/min，攪拌時 間為15 20min。在此過程中應避免使用電極加熱，防止鋼液增碳和增氮，需要升溫時可采 用化學熱升溫。冶煉結束要求C < 0.0025%，S < 0.0015%，Als < 0.010%。出站溫度控 制在1600 1605°C，搬出后加入覆蓋劑保溫。6)連鑄采用全保護澆注的方式進行連鑄，以防鋼液氧化和增氮。本發(fā)明要求上述所有加入的高效活性冶金石灰中的CaO > 90%，氧化鐵皮中的 TFe > 55%，鐵礬土中的TFe > 35%，鋁粒中的活性鋁大于95%。本發(fā)明各工藝過程中所 加入的造渣材料必須干燥，渣料中水分應小于0. 5%，以防止鋼液增氫。采用本發(fā)明技術方案生產(chǎn)的工業(yè)純鐵，其純度能高達99. 9%以上，氣體含量 Τ
+ [Ν] + [Η] ( 0. 0045%, T
( 0. 0022%, [N] ( 0. 0018%, [H] ( 0. 0005%。
具體實施例方式下面通過實施例對本發(fā)明作進一步的描述。本發(fā)明實施例生產(chǎn)方法見表1。表1本發(fā)明實施例生產(chǎn)方法
實施例1實施例2實施例3
~冶金石灰“^^2
冶煉kg/t
脫氧，，皮 564
磷 ㈣
鐵礬土 kg/t 1.81.82
底吹氣種類N2+ArN2+ArN2+Ar
高效活性冶“ZZ
碳金石灰kg/t
鐵礬土 kg/t11.21.權利要求
一種極低氣體含量純鐵的生產(chǎn)方法，其特征在于包括下列步驟①鐵水預脫硫，將硫含量控制在0.003％～0.015％；②轉爐冶煉采用“雙渣法”冶煉工藝，脫磷前期底吹氣體采用氮氣和氬氣混合氣體，脫磷后期底吹氣體改用氬氣，吹煉終點C＜0.03％，P＜0.008％；采用擋渣出鋼和鋁粒脫氧，出鋼后掛罐溫度＞1635℃；③扒渣；④RH深脫碳進站溫度＞1615℃，出站溫度＞1645℃，冶煉結束C＜0.002％，Als0.020～0.035％；⑤LF深脫硫進站前加入深脫硫劑，然后吹氬攪拌，進站后，加入造渣劑，造渣結束進行大氬量攪拌，冶煉結束C＜0.0025％，S＜0.0015％，Als＜0.010％，出站溫度1600～1605℃；⑥板坯連鑄。
2.根據(jù)權利要求1所述純鐵的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的鐵水預脫硫采用CaO粉和 鈍化金屬Mg粉復合噴吹工藝。
3.根據(jù)權利要求1所述純鐵的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述轉爐冶煉期間所加入的廢 鋼要求低硅、低錳、Cr+Ni+Cu < 0. 02%，并且干燥。
4.根據(jù)權利要求1所述純鐵的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述轉爐冶煉的脫磷期加入 28 32kg/t高效活性冶金石灰，4 6kg/t氧化鐵皮，1. 5 2kg/t鐵礬土，脫磷結束放出 脫磷渣，然后用18 20kg/t高效活性冶金石灰和1 1. 5kg/t鐵礬土重新造渣，所述的高 效活性冶金石灰中的CaO > 90%，所述氧化鐵皮中的TFe > 55%，所述鐵礬土中的TFe > 35%。
5.根據(jù)權利要求1所述純鐵的生產(chǎn)方法，其特征在于所述扒渣時，扒除95%以上的氧 化渣，扒渣后加入小顆粒高效活性冶金石灰4kg/t，高效活性冶金石灰中活性氧化鈣大于 90%。
6.根據(jù)權利要求1所述純鐵的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述RH深脫碳期間，定氧后抽 真空冶煉，真空度在lOOPa以下，氬氣流量在2000 2500NL/min，并根據(jù)氧值情況配加脫氧鋁o
7.根據(jù)權利要求1所述純鐵的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述LF深脫硫時，進站前所加 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。
8.根據(jù)權利要求1所述純鐵的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述LF深脫硫時所加入的造渣 劑為2. 5 3. 5kg/t高效活性冶金石灰和0. 8 1. Okg/t鋁粒，所述鋁粒中的活性鋁大于 95% ；所述大氬量攪拌的吹氬量為1600 1700NL/min，攪拌時間為15 20min。
9.根據(jù)權利要求1所述純鐵的生產(chǎn)方法，其特征在于在所述LF深脫硫時采用化學熱升
全文摘要
本發(fā)明極低氣體含量純鐵的生產(chǎn)方法①鐵水預脫硫，將硫含量控制在0.003％～0.015％；②轉爐冶煉采用“雙渣法”冶煉工藝，脫磷前期底吹氣體采用氮氣和氬氣混合氣體，脫磷后期底吹氣體改用氬氣，吹煉終點C＜0.03％，P＜0.008％；采用擋渣出鋼和鋁粒脫氧，出鋼后掛罐溫度＞1635℃；③扒渣；④RH深脫碳進站溫度＞1615℃，出站溫度＞1645℃，冶煉結束C＜0.002％，Als0.020～0.035％；⑤LF深脫硫進站前加入深脫硫劑，然后吹氬攪拌，進站后，加入造渣劑，造渣后進行大氬量攪拌，冶煉結束C＜0.0025％，S＜0.0015％，Als＜0.010％，出站溫度1600～1605℃；⑥板坯連鑄。采用本發(fā)明生產(chǎn)的純鐵的純度高達99.9％以上，氣體含量T[O]+[N]+[H]≤0.0045％。
文檔編號C21C1/02GK101993974SQ20091001313
公開日2011年3月30日 申請日期2009年8月10日 優(yōu)先權日2009年8月10日
發(fā)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