一种转炉高温脱磷的方法技术

本发明专利技术涉及一种转炉高温脱磷的方法，包括以下步骤：第一步、将废钢和铁水倒入转炉内；第二步、向转炉内加入含氧化铁的冷压球后进行吹氧冶炼，顶吹氧气强度为3.0～3.4m³/t·min，同时底吹气体搅拌钢水；第三步、当钢水成分和温度达到要求时，停止吹氧冶炼，吹氧结束后控制底吹气体流量在0.08～0.1 m³/t·min，底吹搅拌3～7min，准备出钢；第四步、钢水从转炉出钢口注入钢包进行出钢，出钢过程中向钢水加入钢包渣改性剂和活性石灰进行深脱磷处理；第五步、出钢结束后，在钢水表面加入钢包渣促进剂。本发明专利技术的有益效果是脱磷效果好，脱磷效率高，降低了炼钢生产成本，适合大规模推广应用。

Method for dephosphorization of converter at high temperature

The invention relates to a method for high temperature dephosphorization converter, which comprises the following steps: the first step, the scrap and molten iron is poured into the converter; the second step, the oxygen smelting added to iron oxide containing cold pressing ball in the converter, the oxygen gas strength of 3 ~ 3.4m /t fand min, while gas bottom blowing molten steel; third further, when the composition and temperature of the molten steel to meet the requirements, stop blowing smelting, blowing after control of bottom blowing gas flow in the 0.08 ~ 0.1 M /t fand min, bottom stirring for 3 ~ 7min, tapping; fourth step, the molten steel from the ladle of converter tapping hole into the steel ladle slag modifier and active lime deep dephosphorization treatment added to molten steel during tapping; tapping the fifth step, after the end of the surface of molten steel ladle slag adding accelerator. The beneficial effect of the invention is that the dephosphorization effect is good, the dephosphorization efficiency is high, the steelmaking production cost is reduced, and the utility model is suitable for large-scale popularization and application.

【技术实现步骤摘要】
一种转炉高温脱磷的方法
本专利技术涉及一种转炉高温脱磷的方法，属于低磷钢冶炼

技术介绍
据申请人了解，炼钢生产中脱磷问题一直受到冶金领域广泛关注，以往对于脱磷的研究主要致力于生产合格磷含量的钢产品，集中在冶炼炉内的脱磷上，目前炼钢炉内已经创造了高碱度、高氧化性渣、较低温度的良好脱磷热力学条件。然而，由于钢包钢水回磷以及钢水脱氧、合金化过程加入铁合金带入的磷使钢最终产品中的含磷量仅可保持在合格标准附近。在没有铁水预处理脱磷的条件下，常规的铁水脱磷处理是在转炉炉内通过吹氧造渣进行的，转炉脱磷效率在85％左右，这种技术对于冶炼常规钢种是可以的。但是对于低磷要求的钢种按照常规冶炼技术其脱磷率满足不了钢种要求。由于低磷钢和超低磷钢已经成为炼钢生产中一个不可忽视的产品，脱磷的关键环节已经从炼钢炉内转移到钢包内钢水磷含量的控制，和铁合金脱磷等新的环节上来。而这些环节与炼钢炉内情况不同，相应的脱磷热力学条件恶化，脱磷处理的对象发生了变化，致使脱磷的难度大大增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：克服现有技术存在的问题，提供一种转炉高温脱磷的方法，该方法不仅在转炉吹炼结束至出钢结束过程中控制底吹流量参数和搅拌时间，还在出钢过程中加入利于脱磷的物料，使转炉出钢的脱氧效率得到显著提高。本专利技术解决其技术问题的技术方案如下：一种转炉高温脱磷的方法，包括以下步骤：第一步、将废钢和铁水倒入转炉内，以废钢和铁水总重量为100％计，其中铁水所占比例为≥85％；第二步、向转炉内加入含氧化铁的冷压球后进行吹氧冶炼，顶吹氧气强度为3.0～3.4m3/t·min，并底吹气体(气体为氮气或氩气)搅拌钢水进行冶炼；在冶炼过程中，控制转炉炉渣的二元碱度R为3.5～6，转炉冶炼一倒温度为1610℃～1630℃，熔池碳含量按质量百分比计为0.2～0.35％(以下未特别说明的百分比为质量百分比)，转炉冶炼终点温度控制在1670℃～1700℃，终点碳含量按质量百分比计为0.025～0.05％，以保证转炉冶炼第一次脱磷效率达到87～92％；第三步、当钢水成分和温度达到要求时，停止吹氧冶炼，吹氧结束后控制底吹气体流量在0.08～0.1m3/t·min，底吹搅拌3～7min，准备出钢；第四步、钢水从转炉出钢口注入钢包进行出钢，转炉终点钢水中氧含量控制在500～900ppm，出钢过程中向钢水加入钢包渣改性剂和活性石灰进行深脱磷，钢包渣改性剂的加入量为2.5～4kg/t，活性石灰的加入量为3～5kg/t，其中所述钢包渣改性剂由以下成分按照质量百分比组成：Al＞24％，CaF22～6％，Al2O320～30％，CaO23～30％，MgO3～8％，以上组分之和为100％；所述活性石灰中CaO的含量按质量百分比计为＞90％，其活性度＞300ML；第五步、出钢结束后，在钢水表面加入钢包渣促进剂，钢包渣促进剂的加入量为0.6～2kg/t，最后将钢水浇铸成铸件或钢锭；所述钢包渣促进剂由以下成分按照质量百分比组成：CaF26～10％，Al2O36～13％，CaO40～72％，Al5～8％，以上组分之和为100％。该方法中R＝CaO/SiO2，此处CaO是指炉渣中CaO的质量百分比，即石灰、轻烧白云石等物料带入的有效CaO含量，SiO2是指炉渣中SiO2的质量百分比，即铁水中硅元素氧化后产生的SiO2质量百分比和其他成分(如矿石)带入的SiO2质量百分比之和。本专利技术控制转炉炉渣的二元碱度R在3.5～6之间，二元碱度较高有利于脱磷，从而使炉渣中的磷酸钙相应增加，也利于吹氧冶炼结束后转炉炉渣中的氧化钙进一步脱磷；吹氧冶炼结束后提高底吹气体流量至0.08～0.1m3/t·min，这样就可以通过提高底吹气体流量，达到充分搅拌钢水的目的，使脱磷反应继续进行；钢水的氧化性也是影响磷含量关键因素，转炉终点钢水中氧含量控制在500～900ppm，有利于脱磷，若转炉终点钢水氧含量低于500ppm，则炉渣的流动性较低，进而影响后面深脱磷的效果，若转炉终点钢水氧含量大于900ppm，则不仅会损坏转炉的炉衬，还会因炉渣氧化性过强导致在出钢过程中出现卷渣现象，造成回磷；钢包渣改性剂和活性石灰中均含有大量CaO，并且活性石灰中CaO的含量在90％以上，在出钢过程中加入钢包渣改性剂和活性石灰，其中含有的CaO与钢水中的氧化铁及P发生反应，进一步脱磷，同时由于钢包渣改性剂在加入时对准钢流的冲击位置，便于钢包渣改性剂与钢水充分接触，以促进脱磷反应。脱磷反应方程式如下：2P+5(FeO)+4(CaO)＝(4CaO.P2O5)+5[Fe])或2P+5(FeO)+3(CaO)＝(3CaO.P2O5)+5[Fe]；出钢结束后加入的钢包渣促进剂能够提高钢水顶渣的碱度，吸附钢水中的夹杂物，防止回磷，其中钢包渣促进剂中CaF2能够提高钢包顶渣的流动性，Al2O3能够降低炉渣的熔点。因此，采用本专利技术的控制转炉底吹、顶吹方式，炉渣二元碱度，炉渣氧化镁含量，炉渣氧化性等措施后，使得转炉冶炼一次脱磷率在87％～92％范围内，同时通过控制出钢过程中底吹流量等参数，以及加入利于脱磷的物料等措施，在转炉吹炼结束后进一步深脱磷，实现转炉在出钢过程的终点进一步脱磷，其最终脱磷率仅为出钢终点磷含量的20～40％。本专利技术进一步完善的技术方案如下：优选地，所述冷压球由以下组分按照质量百分比制成：氧化铁≥50％，SiO2≤8％，CaO≥8％，MgO≤4％，S≤0.08％，水≤10％，其余为杂质；向转炉炉内加入冷压球的量为8～10kg/t。吹炼前向铁水添加冷压球能够提高冶炼初期的熔池氧化铁含量，促进石灰渣化。优选地，所述冷压球中氧化铁的含量按质量百分比计为50～55％。优选地，第二步中，将吹氧冶炼过程按照吹氧量划分为第一、第二阶段，第一阶段的吹氧量与总吹氧量的质量百分比为≤30％，第二阶段的吹氧量与总吹氧量的质量百分比为＞30％，第一阶段控制转炉炉渣中氧化镁含量按质量百分比计为5～6％，这时炉渣中氧化镁含量较低，能够提高炉渣的流动性，进而促进脱磷反应；第二阶段控制转炉炉渣中氧化镁的含量按质量百分比计为6～10％，同时控制炉渣终渣中氧化镁的含量按质量百分比计为6～10％，以保护炉衬，防止炉衬被侵蚀。其中氧化镁的含量为炉渣中氧化镁占炉渣总量的质量百分比，氧化镁在吹氧量30％之前的加入量计算按照前期氧化镁质量百分比占炉渣终渣目标氧化镁质量百分比的比例进行控制。优选地，转炉底吹气体时，控制转炉碳氧积≤0.0025，这样转炉底吹的底吹枪不被炉渣覆盖，有效搅拌钢水，以保证转炉底吹的搅拌效果。其中碳氧积是指钢水中碳的质量百分比与氧的质量百分比的乘积。优选地，在吹氧冶炼过程中，从顶吹氧气开始到顶吹氧气供氧量达到总供氧量70％的过程中控制底吹气体流量在0.04～0.05m3/t·min，顶吹氧气供氧量占总供氧量的百分比从70％到85％的过程中控制底吹气体流量在0.05～0.06m3/t·min，顶吹氧气供氧量占总供氧量的百分比从85％到100％的过程中控制底吹气体流量在0.06～0.08m3/t·min。优选地，第四步中，出钢过程中，在出钢量达到出钢总量的20～30％时向钢水加入活性石灰，直至出钢量达到75％停止加入活性石灰。优选地，出钢过程中，对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种转炉高温脱磷的方法，其特征是，包括以下步骤：第一步、将废钢和铁水倒入转炉内，以废钢和铁水总重量为100%计，其中铁水所占比例为≥85%；第二步、向转炉内加入含氧化铁的冷压球后进行吹氧冶炼，顶吹氧气强度为3.0～3.4m³/t·min，同时底吹气体搅拌钢水；在冶炼过程中，控制转炉炉渣的二元碱度R为3.5～6，转炉冶炼一倒温度为1610℃～1630℃，熔池碳含量按质量百分比计为0.2～0.35%，转炉冶炼终点温度控制在1670℃～1700℃，终点碳含量按质量百分比计为0.025～0.05%；第三步、当钢水成分和温度达到要求时，停止吹氧冶炼，吹氧结束后控制底吹气体流量在0.08～0.1 m³/t·min，底吹搅拌3～7min，准备出钢；第四步、钢水从转炉出钢口注入钢包进行出钢，转炉终点钢水中氧含量控制在500～900ppm，出钢过程中向钢水加入钢包渣改性剂和活性石灰进行深脱磷处理，钢包渣改性剂的加入量为2.5～4kg/t，活性石灰的加入量为3～5kg/t，其中所述钢包渣改性剂由以下成分按照质量百分比组成：Al＞24%，CaF2 2～6%，Al2O3 20～30%，CaO 23～30%，MgO 3～8%，以上组分之和为100%；所述活性石灰中CaO的含量按质量百分比计为＞90%，其活性度＞300ML；第五步、出钢结束后，在钢水表面加入钢包渣促进剂，钢包渣促进剂的加入量为0.6～2kg/t，最后将钢水浇铸成铸件或钢锭；所述钢包渣促进剂由以下成分按照质量百分比组成：CaF2 6～10%，Al2O3 6～13%，CaO 40～72%，Al 5～8%，以上组分之和为100%。...

【技术特征摘要】
1.一种转炉高温脱磷的方法，其特征是，包括以下步骤：第一步、将废钢和铁水倒入转炉内，以废钢和铁水总重量为100%计，其中铁水所占比例为≥85%；第二步、向转炉内加入含氧化铁的冷压球后进行吹氧冶炼，顶吹氧气强度为3.0～3.4m³/t·min，同时底吹气体搅拌钢水；在冶炼过程中，控制转炉炉渣的二元碱度R为3.5～6，转炉冶炼一倒温度为1610℃～1630℃，熔池碳含量按质量百分比计为0.2～0.35%，转炉冶炼终点温度控制在1670℃～1700℃，终点碳含量按质量百分比计为0.025～0.05%；第三步、当钢水成分和温度达到要求时，停止吹氧冶炼，吹氧结束后控制底吹气体流量在0.08～0.1m³/t·min，底吹搅拌3～7min，准备出钢；第四步、钢水从转炉出钢口注入钢包进行出钢，转炉终点钢水中氧含量控制在500～900ppm，出钢过程中向钢水加入钢包渣改性剂和活性石灰进行深脱磷处理，钢包渣改性剂的加入量为2.5～4kg/t，活性石灰的加入量为3～5kg/t，其中所述钢包渣改性剂由以下成分按照质量百分比组成：Al＞24%，CaF22～6%，Al2O320～30%，CaO23～30%，MgO3～8%，以上组分之和为100%；所述活性石灰中CaO的含量按质量百分比计为＞90%，其活性度＞300ML；第五步、出钢结束后，在钢水表面加入钢包渣促进剂，钢包渣促进剂的加入量为0.6～2kg/t，最后将钢水浇铸成铸件或钢锭；所述钢包渣促进剂由以下成分按照质量百分比组成：CaF26～10%，Al2O36～13%，CaO40～72%，Al5～8%，以上组分之和为100%。2.根据权利要求1所述一种转炉高温脱磷的方法，其特征是，所述冷压球由以下组分按照质量百分比制成：氧化铁≥50%，SiO2≤8%，CaO≥8%，MgO≤4%，S≤0.08%，水≤10%，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡建光，唐洪乐，
申请(专利权)人：上海梅山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32