一種鋼水脫磷的方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋼水脫磷的方法，其中，所述方法包括：（1）控制轉爐冶煉的終點，使得到的鋼水中的磷含量不高于0.012重量%，碳含量為0.03-0.05重量%，溫度為1640-1680℃；（2）將步驟（1）得到的鋼水出鋼到鋼包中，向鋼包中加入預精煉劑，并進行吹氬精煉，其中，所述預精煉劑包括活性石灰和螢石；（3）將吹氬精煉后得到的鋼水進行RH真空處理，其中，在RH真空處理過程中加入脫磷劑，所述脫磷劑包括活性石灰和氧化鐵皮。該方法可以實現鋼水脫磷的目的，使處理后鋼水中磷含量不高于0.007重量%。
【專利說明】一種鋼水脫磷的方法
【技術領域】
[0001] 本發明屬于冶金【技術領域】，具體地，涉及一種鋼水脫磷的方法。
【背景技術】
[0002] 磷在大多數鋼中是一種有害元素，它對鋼的表面質量、拉伸強度、抗應力腐蝕等 都有不利的影響，它容易在晶界偏析，造成鋼材"冷脆"，顯著降低鋼材的低溫沖擊韌性。近 年來，隨著用戶對鋼材性能要求越來越嚴格，對很多鋼種的磷含量提出了更高的要求；如大 量優質鋼要求成品磷含量低于〇. 015重量％，低溫用鋼管、特殊深沖鋼、鍍錫板要求磷低于 0. 010重量％ ;-些航空、原子能、耐腐蝕管線用鋼要求成品磷低于0. 005重量％。因此，如 何降低鋼水中磷含量成為低磷、超低磷鋼生產的難題。
[0003] 現有技術中，生產低磷或者超低磷鋼通常采用轉爐冶煉來實現。CN101423879公開 了低磷鋼水冶煉方法，其特點是轉爐冶煉的鋼水溫度> 1680°C，鋼水中磷含量小于0. 012 重量％，鋼水中氧活度控制在0. 1% -0. 13% ;轉爐出鋼前，先在鋼包內裝入深脫磷劑；轉 爐出鋼過程中進行擋渣控制，下渣量< 3kg/噸鋼，并對鋼包中的鋼水進行弱脫氧處理；出 鋼結束后，再往鋼包中投入深脫磷劑；此發明低磷鋼水冶煉方法與其它方法相比渣量減少 20%以上，轉爐冶煉周期縮短5%以上。該方法存在以下不足：需要對鋼水氧含量控制有嚴 格的要求，如果出鋼氧含量過高，出鋼過程或出鋼完畢后可能發生鋼包"放炮"現象，存在一 定的安全隱患，且出鋼前后都要向鋼包中加入深脫磷劑并對鋼水進行弱脫氧處理，過程處 理時間過長，影響生產效率。CN101696462A公開了一種半鋼冶煉低磷鋼的生產方法，具體是 通過調整單渣法轉爐冶煉的造渣參數來實現對轉爐終點磷含量的控制，其結果能將轉爐煉 鋼終點P控制在0. 006重量％以內，控制鋼包渣回P在0. 002重量％以內、合金增P在0. 002 重量％以內，能穩定生產成品磷含量小于0.010重量％的低磷鋼種。該方法存在以下不足： 當入爐磷含量偏高時采用單渣法很難將終點磷控制在〇. 006重量％以內，且出鋼過程下渣 量很難控制鋼水回磷嚴重。
[0004] 因此開發一種能夠有效減少轉爐脫磷壓力、降低輔料消耗且高效安全的鋼水脫磷 方法成為發展趨勢。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的是提供一種鋼水脫磷的方法，該方法能夠有效降低鋼水中磷的含 量。
[0006] 為了實現上述目的，本發明提供一種鋼水脫磷的方法，其中，所述方法包括：（1) 控制轉爐冶煉的終點，使得到的鋼水中的磷含量不高于〇. 012重量％，碳含量為0. 03-0. 05 重量％，溫度為1640-1680°C ; (2)將步驟（1)得到的鋼水出鋼到鋼包中，向鋼包中加入預精 煉劑，并進行吹氬精煉，其中，所述預精煉劑包括活性石灰和螢石；（3)將吹氬精煉后得到 的鋼水進行RH真空處理，其中，在RH真空處理過程中加入脫磷劑，所述脫磷劑包括活性石 灰和氧化鐵皮。
[0007] 在本發明提供的所述鋼水脫磷的方法中，通過采用轉爐冶煉-出鋼預精煉-RH真 空處理的工藝，并采用特定的預精煉劑和脫磷劑，能夠顯著降低鋼水的磷含量，從而得到磷 含量不高于〇. 007重量％的鋼水。
[0008] 而且，在本發明所述的方法中，無需將轉爐冶煉終點所得鋼水的磷含量控制在很 低的水平，從而有效減小了轉爐的脫磷壓力；并且，出鋼過程無需進行脫氧，從而能夠降低 輔料消耗，提高生產的效率。
[0009] 本發明的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。
【具體實施方式】
[0010] 以下對本發明的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的具體 實施方式僅用于說明和解釋本發明，并不用于限制本發明。
[0011] 本發明提供了一種鋼水脫磷的方法，其中，該方法包括：
[0012] (1)控制轉爐冶煉的終點，使得到的鋼水中的磷含量不高于0. 012重量％，碳含量 為 0. 03-0. 05 重量 ％，溫度為 1640-1680°C ;
[0013] (2)將步驟（1)得到的鋼水出鋼到鋼包中，向鋼包中加入預精煉劑，并進行吹氬精 煉，其中，所述預精煉劑包括活性石灰和螢石；
[0014] (3)將吹氬精煉后得到的鋼水進行RH真空處理，其中，在RH真空處理過程中加入 脫磷劑，所述脫磷劑包括活性石灰和氧化鐵皮。
[0015] 本發明提供的所述方法特別適合對轉爐冶煉終點所得的磷含量為0. 01重量％以 上的鋼水進行脫磷處理。
[0016] 在本發明中，控制轉爐冶煉終點的方法沒有特別的限定，可以采用本領域常規的 方法。
[0017] 根據本發明，為了進一步提高鋼水脫磷的效果，出鋼以及吹氬精煉的過程優選包 括：出鋼1/4-1/2時向鋼包中加入活性石灰，出鋼結束后向鋼包渣面加入螢石，并在鋼包底 部吹氬氣進行精煉。在本發明所述的方法中，出鋼過程可以不脫氧，且出鋼后鋼水氧活度可 以為300ppm以上(如300-500ppm)，更具體地，在出鋼結束且加完螢石后鋼水的氧活度可以 為 300ppm 以上，如 300-500ppm。
[0018] 根據本發明，以每噸出鋼鋼水計，所述活性石灰的用量可以為6-8kg，所述螢石的 用量可以為1. 5-2. 5kg。
[0019] 根據本發明，為了滿足預精煉的需求，所述吹氬氣的強度可以為0. 001-0. 005m3/ (t鋼· min)。另外，本發明的發明人研究發現，所述預精煉時間在8min以上即可滿足預精 煉的需求，考慮到生產效率等因素，所述預精煉的時間優選為8-12min。
[0020] 根據本發明，預精煉后鋼水直接送入RH真空處理，所述RH真空處理的過程可以包 括：鋼水到達處理位時開始抽真空，真空循環4-6min，然后加入活性石灰和氧化鐵皮，繼續 真空循環6-10min。
[0021] 根據本發明，以每噸鋼水計，所述活性石灰的用量可以為2-4kg，所述氧化鐵皮的 用量可以為l_2kg。
[0022] 在本發明中，所述活性石灰可以為本領域常規使用的活性石灰，例如所述活性石 灰可以為CaO的含量> 90重量％的活性石灰。所述活性石灰的粒度并沒有特別的限定。優 選情況下，為了較好的脫磷效果，所述活性石灰的粒度為10_20mm。所述粒度是指顆粒上的 兩個不同點之間的最大直線距離，當顆粒為球形時，則該顆粒的粒度是指該顆粒的直徑。
[0023] 在本發明中，氧化鐵皮可以為本領域常規使用的氧化鐵皮，例如可以為FeO和 Fe203的含量彡90重量％以及含有少量C、CaO、Si02、P和S的氧化鐵皮。
[0024] 在一種【具體實施方式】中，鋼水脫磷的方法可以為：
[0025] ( 1)控制轉爐冶煉的終點，使得到的鋼水中的磷含量不高于0. 012重量％，碳含量 為 0. 03-0. 05 重量 ％，溫度為 1640-1680°C ;
[0026] (2)將步驟（1)得到的鋼水出鋼到鋼包中，以每噸出鋼鋼水計，出鋼1/4-1/2時向 鋼包中加入活性石灰6-8kg，出鋼結束后向鋼包渣面加入螢1. 5-2. 5kg螢石，鋼包底部吹強 度為0. 001-0. 005m3/ (t鋼· min)氬氣進行精煉，預精煉的時間為8-12min ;
[0027] (3)鋼水到達處理位時開始抽真空，真空循環4_6min，以每噸鋼水計，然后加入活 性石灰2-4kg和氧化鐵皮l-2kg，繼續真空循環6-10min。
[0028] 以下將通過實施例對本發明進行詳細描述。
[0029] 實施例1
[0030] 本實施例用于說明本發明的鋼水脫磷的方法。
[0031] 控制200t轉爐冶煉的終點，使得到的鋼水磷含量為0. 012重量％，碳含量為0. 05 重量％，溫度為1640°C，將所得鋼水出鋼到鋼包中，并在出鋼1/4時向鋼包加入噸鋼6kg活 性石灰(購于四川攀研技術有限公司，活性石灰中CaO的含量彡90重量％，活性石灰的粒 度為20mm)，出鋼結束后向鋼包渣面加入噸鋼1. 5kg螢石(購于四川攀研技術有限公司），出 鋼后測得鋼水氧活度為332ppm，并在爐后進行預精煉，鋼包底吹氬氣強度為0.001m 3/ (t 鋼· min),預精煉時間為8min。
[0032] 預精煉后的鋼水直接送入RH真空處理，循環4min后，加入噸鋼4kg活性石灰(購 于四川攀研技術有限公司，活性石灰中CaO的含量彡90重量％，活性石灰的粒度為20mm)及 噸鋼2kg氧化鐵皮(購于四川攀研技術有限公司，氧化鐵皮中FeO和Fe 203的含量> 90重 量％)，繼續循環6min后得到磷含量為0. 006重量％的鋼水。
[0033] 實施例2
[0034] 本實施例用于說明本發明的鋼水脫磷的方法。
[0035] 控制200t轉爐冶煉的終點，使得到的鋼水磷含量為0. 010重量％，碳含量為0. 04 重量％，溫度為1660°C，將所得鋼水出鋼到鋼包中，并在出鋼1/3時向鋼包加入噸鋼7kg活 性石灰(購于四川攀研技術有限公司，活性石灰中CaO的含量彡90重量％，活性石灰的粒 度為15mm)，出鋼結束后向鋼包渣面加入噸鋼2kg螢石(購于四川攀研技術有限公司），出 鋼后測得鋼水氧活度為345ppm，并在爐后進行預精煉，鋼包底吹氬氣強度為0. 003m3/ (t 鋼· min)，預精煉時間為10min。
[0036] 預精煉后的鋼水直接送入RH真空處理，循環5min后，加入噸鋼3kg活性石灰(購 于四川攀研技術有限公司，活性石灰中CaO的含量彡90重量％，活性石灰的粒度為15mm)及 噸鋼1. 5kg氧化鐵皮(購于四川攀研技術有限公司，氧化鐵皮中FeO和Fe203的含量> 90重 量％)，繼續循8min后得到磷含量為0. 005重量％的鋼水。
[0037] 實施例3
[0038] 本實施例用于說明本發明的鋼水脫磷的方法。
【權利要求】
1. 一種鋼水脫磷的方法，其特征在于，所述方法包括： (1) 控制轉爐冶煉的終點，使得到的鋼水中的磷含量不高于0. 012重量％，碳含量為 0· 03-0. 05 重量 ％，溫度為 1640-1680°c ; (2) 將步驟（1)得到的鋼水出鋼到鋼包中，向鋼包中加入預精煉劑，并進行吹氬精煉，其 中，所述預精煉劑包括活性石灰和螢石； (3) 將吹氬精煉后得到的鋼水進行RH真空處理，其中，在RH真空處理過程中加入脫磷 齊?，所述脫磷劑包括活性石灰和氧化鐵皮。
2. 根據權利要求1所述的方法，其中，出鋼以及吹氬精煉的過程包括：出鋼1/4-1/2時 向鋼包中加入活性石灰，出鋼結束后向鋼包渣面加入螢石，并在鋼包底部吹氬氣進行預精 煉。
3. 根據權利要求1或2所述的方法，其中，以每噸出鋼鋼水計，所述活性石灰的用量為 6_8kg，所述螢石的用量為1. 5-2. 5kg。
4. 根據權利要求2所述的方法，其中，所述吹氬氣的強度為0.001-0. 005m3/ (t 鋼· min),所述預精煉的時間為8-12min。
5. 根據權利要求1或2所述的方法，其中，出鋼過程不脫氧。
6. 根據權利要求1所述的方法，其中，所述RH真空處理的過程包括：鋼水到達處理位 時開始抽真空，真空循環4-6min，然后加入活性石灰和氧化鐵皮，繼續真空循環6-10min。
7. 根據權利要求1或6所述的方法，其中，以每噸鋼水計，所述活性石灰的用量為 2_4kg，所述氧化鐵皮的用量為l-2kg。
8. 根據權利要求1-3和6-7中任意一項所述的方法，其中，所述活性石灰中CaO的含量 彡90重量％，所述活性石灰的粒度為10-20mm。
【文檔編號】C21C7/10GK104060051SQ201410093812
【公開日】2014年9月24日 申請日期:2014年3月13日 優先權日:2014年3月13日
【發明者】陳均, 楊曉東, 曾建華, 梁新騰, 陳路, 楊森祥, 喻林, 黃生權, 張彥恒 申請人:攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司