專利名稱：低磷鋼的冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及低磷鋼的冶煉方法。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)爐冶煉采用“加廢鋼、鐵水一轉(zhuǎn)爐吹煉一轉(zhuǎn)爐出鋼”エ藝。該方法適用于冶煉一般質(zhì)量要求的鋼種。隨著對潔凈鋼要求的提高，鋼中磷含量要求達到O. 0080%以下，加大了轉(zhuǎn)爐脫磷的難度。為了生產(chǎn)超低磷鋼，目前主要有兩種エ藝(I)采用雙渣冶煉的エ藝，在脫磷結(jié)束后進行倒渣操作，倒掉一部分脫磷爐渣，再進行吹煉。但是在操作中為了保證脫磷效果，均采用高搶位操作，首先采用生成FeO的エ藝，促進生成低熔點爐渣，利用FeO的氧化性進行脫磷，此エ藝的缺點是由于采用高搶位操作，容易溢渣；由于倒掉的爐渣中FeO含量較高，造成鐵損較大。(2)采用雙聯(lián)轉(zhuǎn)爐的エ藝，即采用兩個轉(zhuǎn)爐冶煉的エ藝，ー個 轉(zhuǎn)爐脫磷，一個轉(zhuǎn)爐脫碳，但是對于很多エ廠而言，條件不允許，不能夠?qū)崿F(xiàn)兩個轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)操作。雙渣冶煉エ藝的難點是實現(xiàn)脫磷階段快速造渣和快速倒渣エ藝，目前一般采用加入CaF2的エ藝，但是CaF2污染嚴(yán)重。公開號為101314805，
公開日為2008-12-03的中國專利，公開了ー種中磷鐵水轉(zhuǎn)爐高效脫磷冶煉方法，該方法也在脫磷結(jié)束后實施倒渣操作，脫磷渣堿度控制在2. O
3.0，倒渣溫度控制在1470°C。通過該方法，脫碳終點鋼中磷含量能夠控制在低于O. 01%，但是該專利沒有提供有利于脫磷渣倒出的方法。公開號為1182799，
公開日為1998-05-27的中國專利，公開了ー種鐵水預(yù)脫磷方法，該方法利用轉(zhuǎn)爐且使用合成渣進行鐵水預(yù)脫磷，螢石用量達到了 5. 6 8. Okg/t，但是螢石的污染大，在實際操作中應(yīng)盡量避免使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，解決現(xiàn)有低磷鋼冶煉過程中污染大、脫磷爐渣化渣效果差，脫磷爐渣流動性差，鋼水中磷含量高的問題，提供一種環(huán)保且能有效的提高脫磷爐渣化渣效果和脫磷爐渣流動性，降低鋼水中磷含量的低磷鋼生產(chǎn)方法。本發(fā)明提供的ー種低磷鋼的冶煉方法，包括將廢鋼兌鐵水后經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷獲得脫磷鋼液及脫磷爐渣；向轉(zhuǎn)爐中加入鋁礬土，噸鋼加入量為5_15kg，并控制所述脫磷爐渣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15% ；加入鋁礬土 1-2分鐘后，將所述脫磷爐渣倒出轉(zhuǎn)爐；將所述脫磷鋼液經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳后獲得低磷鋼水及脫碳爐渣；轉(zhuǎn)爐出鋼并將脫碳爐渣倒出轉(zhuǎn)爐。進ー步，所述脫磷爐渣的組分質(zhì)量百分比為CaO :25-34, SiO2 :15-22, MnO :3_5，F(xiàn)eO :5_10，MgO :6_12，余量為 Fe 和微量元素。
進ー步，將廢鋼兌鐵水后經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷時，控制所述脫磷爐渣的堿度為
I.1-2. 3。進ー步，所述脫碳爐渣的組分質(zhì)量百分比為CaO :44-50, SiO2 :10-14，MnO :ト2. 4，F(xiàn)eO : 12-20，MgO :9_13，余量為 Fe 和微量元素。
進一歩，將所述脫磷鋼液經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳時，控制所述脫碳爐渣堿度為3. 7-4. 2。進ー步，所述低磷鋼水中磷的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在O. 0060%以下。本發(fā)明提供的ー種低磷鋼的冶煉方法，在一個轉(zhuǎn)爐上實現(xiàn)超低磷鋼的生產(chǎn)，熱量比較富裕，冶煉時間較短。脫磷爐渣采用加入Al2O3降低爐渣的粘度，倒渣順利，最終可實現(xiàn)脫磷轉(zhuǎn)爐(倒出的渣量/脫磷總的渣量)^ 70%，且由于加入Al2O3降低爐渣的粘度，脫磷爐渣流動性好，就可以采用低槍位操作，脫磷爐渣的FeO含量較低(5-10%)，鐵損較小。加入鋁礬土替換傳統(tǒng)エ藝中的螢石進行化渣，避免了傳統(tǒng)エ藝污染大的問題。最終獲得的低磷鋼水中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠達到O. 0060%以下。
具體實施例方式采用雙渣エ藝冶煉低磷鋼，脫磷和脫碳在同一座轉(zhuǎn)爐內(nèi)進行。在脫磷結(jié)束后倒掉一部分脫磷爐渣，再加入新的爐渣，進行吹煉脫碳。這種エ藝在實際操作中存在技術(shù)難點，例如脫磷階段爐渣化渣慢，調(diào)度跟不上。操作中為了保證脫磷效果，促進生成低熔點爐渣，均采用高搶位操作，以利用FeO的氧化性脫磷，容易溢渣，倒掉的爐渣中FeO含量較高，造成鐵損較大。脫磷渣化渣效果不好，爐渣流動性差，倒出不徹底，容易回磷。傳統(tǒng)エ藝加入螢石化渣，污染大等問題。針對以上諸多問題，本發(fā)明提供了一種能實現(xiàn)降低脫磷渣中FeO含量，降低鐵損，増加操作安全性，増加脫磷爐渣流動性，穩(wěn)定控制磷含量等目的的低磷鋼冶煉方法，包括以下幾個步驟步驟Sl-I :將廢鋼兌鐵水后經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷獲得脫磷鋼液及脫磷爐渣。其中，脫磷爐渣的組分質(zhì)量百分比為CaO :25-34, SiO2 :15-22，MnO 3-5, FeO :5-10, MgO :6_12，余量為Fe和微量元素。本實施方式充分利用剛倒入轉(zhuǎn)爐的鐵水初期溫度較低的熱力學(xué)條件，進行脫磷，可以適當(dāng)降低轉(zhuǎn)爐脫磷階段脫磷爐渣的堿度，控制脫磷爐渣的堿度在I. 1-2. 3之間，這樣既能夠配合低溫鐵水的脫磷操作，又能保證脫磷爐渣的良好流動性。此外，由于堿度不高，還大大節(jié)約了石灰的消耗。步驟S2-1 向轉(zhuǎn)爐中加入鋁礬土，噸鋼加入量為5_15kg，并控制所述脫磷爐渣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15%。隨著脫磷的進行，爐渣中P2O5含量升高，為了保證脫磷效果，有效避免后期的回磷，希望脫磷爐渣能在短時間內(nèi)倒出，以保證脫磷效果，同時提高轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)節(jié)奏。實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，脫磷爐渣流動性較差，為了能夠順利倒出70%以上的脫磷爐渣，應(yīng)當(dāng)適當(dāng)提高脫磷爐渣的流動性。本實施例經(jīng)過大量的爐渣熱力學(xué)計算發(fā)現(xiàn)，如果在脫磷爐渣中加入鋁礬土，增高爐渣中Al2O3的含量至10-15%，脫磷爐渣的熔點降低，流動性增加，這樣能順利的倒出脫磷爐渣。步驟S3-1 :加入鋁礬土 1-2分鐘后，將所述脫磷爐渣倒出轉(zhuǎn)爐。步驟S4-1 :將所述脫磷鋼液經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳后獲得低磷鋼水及脫碳爐渣。脫碳爐渣的組分質(zhì)量百分比為CaO :44-50, SiO2 :10-14，MnO :ト2. 4，F(xiàn)eO : 12-20，MgO :9_13，余量為Fe和微量元素。在將脫磷鋼液經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳吋，需要控制脫碳爐渣的堿度在3. 7-4. 2之間。低磷鋼水中磷的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在O. 0060%以下。步驟S5-1 :轉(zhuǎn)爐出鋼并將脫碳爐渣倒出轉(zhuǎn)爐。本發(fā)明提供的低磷鋼的冶煉方法，在一個轉(zhuǎn)爐上實現(xiàn)超低磷鋼的生產(chǎn)，熱量比較富裕，冶煉時間較短。脫磷爐渣采用加入Al2O3降低爐渣的粘度，倒渣順利，最終可實現(xiàn)脫磷轉(zhuǎn)爐(倒出的渣量/脫磷總的渣量)^ 70%，且由于加入Al2O3降低爐渣的粘度，脫磷爐渣流動性好，就可以采用低槍位操作，脫磷爐渣的FeO含量較低(5-10%)，鐵損較小。加入鋁礬土替換傳統(tǒng)エ藝中的螢石進行化渣，避免了傳統(tǒng)エ藝污染大的問題。且采用低槍位控制エ藝，提高了攪拌強度，促進了爐渣的脫磷反應(yīng)。最終獲得的低磷鋼水中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠達到O. 0060% 以下。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明進行進ー步說明。 實施例一本實施例采用220噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，具體操作方法如下步驟S1-2 :加廢鋼20噸、兌鐵水197噸后，經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷獲得脫磷鋼液及脫磷爐渣。本實施例采用低搶位控制エ藝，吹煉開始時，槍位2. 2m，吹煉I分鐘后，調(diào)節(jié)槍位至2. 4m，供氧流量為42000Nm3/h，脫磷爐渣的組分質(zhì)量百分比為CaO :32. 615，SiO2 :21. 728，MnO :2. 523, FeO :5. 238,MgO :9. 660，F(xiàn)e和微量元素:28. 236。脫磷階段爐渣的堿度為I. 50。步驟S2-2 向轉(zhuǎn)爐中加入鋁礬土 1500kg，并控制脫磷爐渣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
13.25%。步驟S3-2 :加入鋁礬土 I. 5分鐘后，將脫磷爐渣倒出轉(zhuǎn)爐。其中倒出的渣量/脫磷總的渣量=78%。步驟S4-2 :將脫磷鋼液經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳后獲得低磷鋼水及脫碳爐渣。轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳后，脫碳爐渣的主要組分質(zhì)量百分比為=CaO 46. 726，SiO2 :11. 271，MnO :2. 093，F(xiàn)eO 15. 240，MgO 12. 821，F(xiàn)e和微量元素11. 849。脫碳爐渣堿度為4. 15。最終鋼水磷含量為O.0042%ο步驟S5-2 :轉(zhuǎn)爐出鋼并將脫碳爐渣倒出轉(zhuǎn)爐。實施例ニ本實施例提供的低磷鋼冶煉方法具體操作步驟如下步驟S1-3 :加廢鋼21噸、兌鐵水196噸后，經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷獲得脫磷鋼液及脫磷爐渣。本實施例采用低搶位控制エ藝，吹煉開始時，槍位2. 2m，吹煉I分鐘后，調(diào)節(jié)槍位至
2.35m，供氧流量為42000Nm3/h，脫磷爐渣的組分質(zhì)量百分比為CaO :27. 922，SiO2 :16. 354，MnO 4. 237, FeO :7. 980,MgO :7. 384，F(xiàn)e和微量元素36. 123。脫磷階段爐渣的堿度為I. 71。步驟S2-3 向轉(zhuǎn)爐中加入鋁礬土 1800kg，并控制脫磷爐渣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
14.27%。步驟S3-3 :加入鋁礬土 I. 8分鐘后，將脫磷爐渣倒出轉(zhuǎn)爐。其中倒出的渣量/脫磷總的渣量=86%。步驟S4-3 :將脫磷鋼液經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳后獲得低磷鋼水及脫碳爐渣。轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳后，脫碳爐渣的主要組分質(zhì)量百分比為=CaO 49. 228，SiO2 :10. 971，MnO :1. 213，F(xiàn)eO 17.633，MgO 11. 264，F(xiàn)e和微量元素:10. 087。脫碳爐渣堿度為3. 57。最終低磷鋼水磷含量為 O. 0038%。步驟S5-3 :轉(zhuǎn)爐出鋼并將脫碳爐渣倒出轉(zhuǎn)爐。 上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種低磷鋼的冶煉方法，其特征在于，包括 將廢鋼兌鐵水后經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷獲得脫磷鋼液及脫磷爐渣； 向轉(zhuǎn)爐中加入招帆土，噸鋼加入量為5-15kg,并控制所述脫磷爐洛中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為 10-15% ； 加入鋁礬土 1-2分鐘后，將所述脫磷爐渣倒出轉(zhuǎn)爐； 將所述脫磷鋼液經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳后獲得低磷鋼水及脫碳爐渣； 轉(zhuǎn)爐出鋼并將脫碳爐渣倒出轉(zhuǎn)爐。
2.如權(quán)利要求I所述的低磷鋼的冶煉方法，其特征在于，所述脫磷爐渣的組分質(zhì)量百分比為 CaO :25-34, SiO2 :15-22，MnO :3_5，F(xiàn)eO :5_10，MgO :6_12，余量為 Fe 和微量元素。
3.如權(quán)利要求2所述的低磷鋼的冶煉方法，其特征在于 將廢鋼兌鐵水后經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷時，控制所述脫磷爐渣的堿度為I. 1-2. 3。
4.如權(quán)利要求3所述的低磷鋼的冶煉方法，其特征在于，所述脫碳爐渣的組分質(zhì)量百分比為CaO :44-50, SiO2 :10-14，MnO :1_2· 4，F(xiàn)eO : 12-20，MgO :9_13，余量為 Fe 和微量元素。
5.如權(quán)利要求4所述的低磷鋼的冶煉方法，其特征在于 將所述脫磷鋼液經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳時，控制所述脫碳爐渣堿度為3. 7-4. 2。
6.如權(quán)利要求5所述的低磷鋼的冶煉方法，其特征在于 所述低磷鋼水中磷的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在O. 0060%以下。
全文摘要
公開了一種低磷鋼的冶煉方法，包括將廢鋼兌鐵水后經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷獲得脫磷鋼液及脫磷爐渣；向轉(zhuǎn)爐中加入鋁礬土，噸鋼加入量為5-15kg，并控制所述脫磷爐渣中Al2O3的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10-15%；加入鋁礬土1-2分鐘后，將所述脫磷爐渣倒出轉(zhuǎn)爐；將所述脫磷鋼液經(jīng)轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳后獲得低磷鋼水及脫碳爐渣；轉(zhuǎn)爐出鋼并將脫碳爐渣倒出轉(zhuǎn)爐。本發(fā)明提供的一種低磷鋼的冶煉方法，最終可實現(xiàn)轉(zhuǎn)爐脫磷階段(倒出的渣量/脫磷總的渣量)≥70%，抑制回磷，同時造渣原料更加環(huán)保，不污染環(huán)境，最終獲得的低磷鋼水中磷的質(zhì)量分?jǐn)?shù)能夠達到0.0060%以下。
文檔編號C21C5/28GK102839251SQ20121033862
公開日2012年12月26日 申請日期2012年9月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月13日
發(fā)明者朱國森, 李海波, 王新華, 劉錕, 劉國梁, 呂延春, 崔陽, 王文軍, 姜仁波, 呂迺冰, 南曉東, 張立國, 尹娜, 劉柏松 申請人:首鋼總公司