铁液的预处理方法和极低磷钢的制造方法技术

本发明专利技术提供一种铁液的预处理方法，其中，通过在铁液的预处理中适度地进行脱硅，从而在不妨碍转炉的中间排渣工序的情况下提高脱磷处理的效率。本发明专利技术的铁液的预处理方法的特征在于，其是在精炼容器内的铁液中投入氧化铁、气体氧及石灰系熔剂来实施脱硅处理和脱磷处理的铁液的预处理方法，其中，以氧化铁换算的氧化剂单位消耗量计投入25kg/吨以上的氧化铁；同时，在上述投入时，将所投入的氧化铁的60％以上从精炼容器的上方投入；将上述铁液的Si含量设定为0.05～0.30质量％，并且将P含量调整为0.040～0.085质量％。

Pretreatment of molten iron and manufacturing of very low phosphorus steel

The present invention provides a pretreatment method for molten iron, in which the desilication is carried out moderately in the pretreatment of molten iron so as to improve the efficiency of dephosphorization treatment without interfering with the intermediate slag discharging process of converter. The preprocessing method of the liquid iron of the present invention is characterized in that the liquid iron of the refining container is pre-treated by adding iron oxide, gas oxygen and lime fluxes to carry out desilication and dephosphorization treatment of the liquid iron, in which the unit consumption of the oxidant converted by iron oxide is calculated to be more than 25 kg/ton; at the same time, when the above-mentioned input is made, the iron oxide is put into the liquid iron. More than 60% of the iron is put from the top of the refining vessel, the content of Si in the above-mentioned molten iron is set to 0.05-0.30 mass, and the content of P is adjusted to 0.040-0.085 mass.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】铁液的预处理方法和极低磷钢的制造方法
本专利技术涉及在混铁车中高效地降低铁液的Si浓度及P浓度的预处理方法和极低磷钢的制造方法。
技术介绍
在将铁液在转炉中进行氧吹炼来制成钢水时，为了降低转炉中的吹炼负荷、同时易于将钢水调整为所期望的成分组成，通常会进行从装入转炉中的铁液中预先除去硅、磷、硫等的“铁液预处理”。例如，在从高炉中出铁的铁液还存在于出铁槽、倾动流铁槽或混铁车内的期间，将作为精炼剂的石灰系熔剂、氧化剂和/或碱灰系熔剂等通过载气(例如氮、氧)吹入或者从上方直接添加到铁液中，从而使硅、磷、硫等转移到炉渣中而除去。另一方面，在铁液预处理中使用转炉的工艺(转炉型铁液预处理)也实现了发展。转炉型铁液预处理一般以使用脱磷用转炉和脱碳用转炉的2炉方式来进行，在专利文献1中提出了以1炉来进行如下一连串的处理工序的方法：在脱磷处理后将转炉倾动而将脱磷炉渣进行排渣(中间排渣)，接下来进行脱碳处理，将排渣后的脱碳炉渣在接下来的脱磷处理中作为脱磷剂再使用。专利文献1的方法为1炉方式并且由脱碳炉渣的热循环带来的热裕度高是大的优点。但是，若在脱硅/脱磷→中间排渣→脱碳这样的工艺中过度脱硅，则主要的炉渣源即硅(Si)在铁液中的浓度变得不足，则进行中间排渣变得困难。像这样，根据脱硅的程度而中间排渣变得困难，为了进行中间排渣，有时变得需要在进行脱硅后的铁液中添加Si或者将SiO2重新作为炉渣源投入来使铁液的硅浓度再次增加等不经济的工序。为了熔炼极低磷钢，变得需要下述的处理：通过铁液预处理将铁液的P浓度充分降低；或者将在转炉中实施了脱磷处理的钢水暂时出钢，将脱磷炉渣的全部量排出到体系外，以同一转炉再次进行脱碳及脱磷吹炼。需要说明的是，所谓极低磷钢是钢中的磷含量为0.01％以下的钢。将在转炉中实施了脱磷处理的钢水暂时出钢、将脱磷炉渣的全部量排出到体系外、以同一转炉再次进行脱碳及脱磷吹炼的一连串的处理工序繁杂，处理时间大幅延长。像这样，在通过专利文献1的方法来熔炼超低磷钢的情况下，工序上的课题多。在热力学上脱磷反应在脱硅反应的结束后进行。因此，在如上述那样通过铁液预处理来充分降低铁液的P浓度的情况下，在铁液预处理中需要将铁液的Si浓度降低至大致零。因此，在以往技术中，为了熔炼极低磷钢，需要在铁液预处理的阶段，将铁液的P浓度降低至标准浓度(P含量：0.01％以下)附近。但是，为了脱磷至极低磷钢水平，会产生大量的炉渣。在利用鱼雷罐车进行那样的脱磷的情况下，由于鱼雷罐车的自由空间(形成于铁液上的空间至炉口为止的高度)少，所以不易将铁液的P浓度降低至标准浓度附近。另外，在以往技术中，大多采用下述技术：在混铁车中的铁液预处理中，在进行脱磷时，按照所形成的炉渣的碱度成为3.0以上的方式吹入石灰系熔剂并且为了促进CaO的渣化而减少熔剂量，添加萤石(CaF2)。根据该技术，CaO的熔点下降，其渣化变得容易。例如，专利文献2公开了一种方法，其中，通过在以下的条件下将主要包含CaO的熔剂和氧源同时吹入相同位置，从而同时进行从铁液的脱硅和脱磷。专利文献2中公开的方法使用含有萤石的熔剂来实施。总氧供给速度VO2(Nm3/min.T)≥2.25[％Si]0-0.03其中，[％Si]0＝初始[Si]浓度但是，萤石(CaF2)的添加会提高所形成的炉渣的氟(F)浓度。近年来，氟从以炉渣作为原料的土木、建设用材料等向环境中的溶出被视为问题，以及环保厅对于炉渣中的氟也设置了规定。另外，炉渣中的氟由于会对预处理中使用的容器的耐火物造成不良影响，所以优选没有。在专利文献3中，作为不使用萤石并且进行脱硅/脱磷的铁液的预处理方法，提出了下述方法：向精炼容器内的铁液中吹入石灰系熔剂及氧化剂，在脱硅率达到90％之前的期间，将熔剂的主要量添加到铁液中，使炉渣的最终碱度成为1.2～2.5。但是，在专利文献3的方法中，由于氧化铁的添加方法为注射方式，因此顶渣的T.Fe(TotalFe)浓度难以上升，脱硅和脱磷没有同时进行，处理后的铁液的Si浓度大致变成零，而且炉渣量也变得巨大。另外，专利文献4公开了一种方法：在保持于铁液保持容器内的铁液中，从其浴面上方添加氧化铁源，同时向浴面下吹入以CaO作为主体的助熔剂，从而将铁液进行脱磷处理来制造低磷铁液。专利文献4中公开的上述方法的特征在于，按照上述氧化铁源在浴面中的投入区域以面积率计与上述助熔剂在浴面中的吹出区域的40％以上重叠的方式，添加上述氧化铁源。专利文献4中公开的上述方法能够将萤石等包含氟源的助熔剂省略。专利文献4与专利文献1的方法同样地为1炉方式，伴随着中间排渣工序。专利文献4教示了，通过铁液锅中的脱硅处理使铁液的硅浓度下降至规定的水平之后，将生成炉渣进行排渣；但没有具体地教示解决上述的中间排渣工序上的技术课题的手段。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平05-247511号公报专利文献2：日本特开平02-93011号公报专利文献3：日本特开2001-152226号公报专利文献4：日本特开2001-288507号公报
技术实现思路
专利技术所需要解决的课题在进行铁液预处理后接着进行中间排渣的情况、特别是进行专利文献1中公开的利用1炉方式的脱磷方法的情况下，若过度脱硅，则存在铁液中的硅浓度变得不足而中间排渣变得困难的技术课题。另外，在包含中间排渣工序的铁液处理方法的情况下，没有将通过脱磷吹炼而产生的磷浓度高的炉渣通过中间排渣工序而完全除去，上述炉渣在中间排渣工序后残留。因此，在上述的利用1炉方式的脱磷方法中，难以熔炼极低磷钢。于是，本专利技术鉴于以往技术的现状，目的是提供一种预处理方法和极低磷钢的熔炼方法，关于该预处理方法，在铁液的预处理中，在利用转炉的铁液处理前，通过将转炉中的能够实施中间排渣工序的程度的硅浓度残留在铁液中，并且减少铁液中的P浓度，从而提高冶炼工序的脱磷处理及脱硅处理的效率。另外，本专利技术的目的是，在铁液的预处理中，在不使用CaF2的情况下高效地降低铁液的P浓度及Si浓度。用于解决课题的手段本专利技术人等基于下述的想法对解决上述课题的方法进行了深入研究，即，在铁液的预处理中，若能够同时进行脱硅处理及脱磷处理而适度地降低铁液的Si浓度及P浓度，则在之后的转炉精炼中极低磷钢的熔炼的效率提高，精炼工序整体的效率提高。其结果发现：通过按照Si含量为0.05～0.30质量％并且P含量成为0.040～0.085质量％的方式对铁液进行预处理，并通过进一步与转炉等中的中间排渣工序组合，从而精炼工序整体的效率提高。另外，本专利技术人等对于在铁液的预处理中利用石灰及氧化铁系熔剂来同时进行铁液的脱硅处理和脱磷处理时的条件进行了深入研究。其结果发现：为了将预处理后的铁液的Si含量及P含量设定为上述范围，优选将预处理前后的铁液的Si含量及P含量的变化(ΔP/ΔSi)设定为超过0.1。发现：像这样在精炼容器内的铁液的预处理中，若将氧化铁的投入量及氧化铁的投入方法优化，则能够将预处理后的铁液的Si浓度及P浓度调整为适于利用转炉的精炼工序等接下来的精炼工序的成分组成。本专利技术基于上述见识而完成，其主旨如下所述。(1)一种铁液的预处理方法，其特征在于，其是在精炼容器内的铁液中投入氧化铁、气体氧及石灰系熔剂来实施脱硅处理和脱磷处理的铁液的预处理方法，其中，以氧化本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种铁液的预处理方法，其特征在于，其是在精炼容器内的铁液中投入氧化铁、气体氧及石灰系熔剂来实施脱硅处理和脱磷处理的铁液的预处理方法，其中，以氧化铁换算的氧化剂单位消耗量计投入25kg/吨以上的氧化铁；同时在所述投入时，将所投入的氧化铁的60％以上从精炼容器的上方投入；将所述铁液的Si含量设定为0.05～0.30质量％，并且将P含量调整为0.040～0.085质量％。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2016.12.26 JP 2016-2520551.一种铁液的预处理方法，其特征在于，其是在精炼容器内的铁液中投入氧化铁、气体氧及石灰系熔剂来实施脱硅处理和脱磷处理的铁液的预处理方法，其中，以氧化铁换算的氧化剂单位消耗量计投入25kg/吨以上的氧化铁；同时在所述投入时，将所投入的氧化铁的60％以上从精炼容器的上方投入；将所述铁液的Si含量设定为0.05～0.30质量％，并且将P含量调整为0.040～0.085质量％。2.根据权利要求1所述的铁液的预处理方法，其特征在于，将投入精炼容器内的氧化铁的全部量中...

【专利技术属性】
技术研发人员：小野慎平，筈见公则，立入靖久，工藤进，
申请(专利权)人：新日铁住金株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP