炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法技术

本发明专利技术涉及一种微合金钢、高碳钢以及特殊钢生产超低磷钢中磷的控制方法，特别是一种炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法。包括如下步骤①转炉出钢：温度在１５５０℃～１６６０℃，磷含量在０．０２％以下，采用未脱氧、挡渣处理出钢；②初脱磷：转炉出钢时随钢流向钢包中加入脱磷熔剂，加入量５～２０ｋｇ／ｔ；③深脱磷：采用喷粉工艺将组合熔剂喷入钢液中；④扒渣：破真空、扒渣，然后加钢包覆盖剂；⑤加热搅拌：在精炼炉进行加热搅拌，钢水加热温度控制在１５８０～１６２０℃；⑥脱氧、合金化精炼处理；⑦连铸：连铸采用全程保护浇注。本发明专利技术脱磷效率高、稳定、时间短，实现钢水快速精炼脱磷至磷含量低于０．００３０％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种微合金钢、高碳钢以及特殊钢生产超低磷钢中磷的控制方 法，特别是一种，本专利技术属于冶金技术 领域。技术背景众所周知，磷在钢中通常作为有害元素来加以控制。因为磷在钢中的偏析 比较严重，使钢韧性变坏，产生"冷脆"现象，尤其在低温条件下，更容易发 生"冷脆"，磷的偏析还会造成钢的各向异性，降低焊接性能、引起不锈钢的腐 蚀疲劳。随着科学技术的迅猛发展，高级优质钢对钢材的冶金质量要求不断提 高，尤其对钢中的磷含量不断提出更高要求。 一些低温用钢、海洋用钢、抗氢裂纹钢和部分厚钢板要求钢中磷含量小于0.01Q^甚至0.005%;为了防止奥氏体 不锈钢产生应力腐蚀裂纹，要求钢中磷小于0.005%。为此，目前钢厂大多采用 "双渣法"即在转炉冶炼中采用两次造渣或"双联法"即采取一座转炉将铁水 冶炼一半时间后倒入到另一座转炉中继续进行冶炼的方法，这两种方法的不足 在于工艺复杂，冶炼时间长，转炉生产率不能得到充分发挥；还有一种方式是 对铁水预先进行"三脱"即脱硅、脱硫、脱磷，如日本的钢铁企业，其不足是 需用设备多，投资大、工序复杂、热损大、且由于"三脱"后的铁水温度低， 使转炉冶炼时加入的废钢量大大减少。因此，为了生产这些低磷、超低磷钢， 常规的转炉冶炼已不能满足这些钢种对磷的要求，所以亟待研究辅助以炉外精 炼来脱磷的方法，从而实现生产超低磷钢。专利技术内本专利技术是针对上述现有技术中存在的问题提出的，其目的是提供一种能稳定控制钢液中磷含量在0.0030%以下，确保和提高精炼钢的质量，降低冶炼成 本的用于。为了解决上述技术问题，本专利技术是这样实现的钢水炉外精炼脱磷生产超 低磷钢的工艺方法，包括以下步骤①、转炉出钢出钢温度在155(TC 166(TC，出钢时磷含量在0.02%以下，采用未脱氧、挡渣处理出钢；②、初脱磷转炉出钢时随钢流向钢包中加入脱 磷熔剂，其加入量为5~20kg/t;③、深脱磷采用喷粉工艺将组合熔剂喷入钢液 中；④、扒渣破真空、扒渣，然后加钢包覆盖剂；⑤、加热搅拌在精炼炉 进行加热搅拌，钢水加热温度控制在1580 162(TC; ◎、脱氧、合金化精炼处理； ⑦、连铸连铸采用全程保护浇注。所述的挡渣处理是采用挡渣塞、挡渣球或挡渣锥中的任意一种方式实现。 所述的向钢包中加入脱磷熔剂，需分两次加入，在出钢达到一半时加入1/3 的所述脱磷熔剂，出钢将要结束时加入余下的2/3脱磷熔剂。所述的向钢包中加入脱磷熔剂，需在加入后对钢水进行吹氩搅拌，氩气的流量为50 300Nl/min，吹氩时间为0.1 10min。所述的组合熔剂的喷入，其输送气体为Ar和C02中的一种或两种的混合气 体，输送气压控制在0.01 1.5MPa，熔剂的输送量在0.01 3kg/s。所述的组合熔剂的喷入还包括喷粉后静止0.1 10min，再进行吹氩搅拌， 氩气的流量为50 280Nl/min,弱吹氩时间为0.1 10min。所述的扒渣在扒渣站进行，采用真空吸渣机或机械扒渣机中的任意一种设 备实现。所述的组合熔剂由如下原料按重量百分比经制备而成脱磷熔剂1 70%， 碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物1 60%，氧化钙、氧化镁或氧化钙 与氧化镁的混合物10 98%,氟化钙0 40%,粘结剂0 20%。所述的组合熔剂由如下原料按重量百分比经制备而成脱磷熔剂10 50%，碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物10 45%，氧化钙、氧化镁或氧化 钙与氧化镁的混合物30 70%，氟化钙5 30%，粘结剂5 15%。所述的粘结剂为粘土、普通水泥、膨润土、水玻璃中任意一种或两种以上 的混合物。所述原料的粒度在lnm 3.5mm，其中氧化钙、氧化镁的活度》200ml。所述的脱磷熔剂由如下原料按重量百分比经制备而成CaO 20 80%， FeO 10 50%, CaF20 40% 。本专利技术与现有技术相比，由于本专利技术工艺简单、方便、利于应用，并经应 用证明，本专利技术的工艺方法具有脱磷效率高、稳定、时间短，可实现钢水快速 精炼脱磷至磷含量低于0.0030%。另外，通过喷粉工艺将所述的熔剂喷入钢液 中，实现在炉外精炼脱磷生产超低磷钢，弥补了采用常规的转炉冶炼难以达到 钢中磷含量小于0.01%的不足，可以满足不同钢水对磷含量的要求，提高精练 钢的质量降低冶炼成本。具体实施方式下面结合具体实施例对本专利技术进行进一步详细说明，但本专利技术的保护范围 不受具体的实施例所限制，以权利要求书为准。另外，以不违背本专利技术技术方 案的前提下，对本专利技术所作的本领域普通技术人员容易实现的任何改动或改变 都将落入本专利技术的权利要求范围之内。 实施例1转炉出钢温度控制在1550°C 1660°C，出钢时磷控制在0.02%以下，采用 未脱氧、挡渣塞挡渣处理出钢；转炉出钢时随钢流向钢包中加入脱磷熔剂，其 加入量为5~20kg/t，分为两次进行加入，在出钢一半时加入1/3的所述脱磷熔剂， 出钢将要结束时加入余下的2/3脱磷熔剂，脱磷熔剂加入后对钢水进行吹氩搅 拌，氩气的流量为50 220Nl/min，吹氩时间为0.1 10min;吹氩结束后，釆用喷粉工艺将组合熔剂喷入钢液中，输送气体为Ar禾卩C02的混合气体，输送气压 控制在0.01 1.5MPa，熔剂的输送量在0.01 3kg/s喷粉后静止0.1 5min，再 进行吹氩搅拌，氩气的流量为50 280Nl/min，弱吹氩时间为0.1 5min;吹氩 搅拌结束后，先采用真空吸渣机在扒渣站进行扒渣，然后加钢包覆盖剂，覆盖 剂的加入量控制在0.1~1.5kg/t，在精炼炉进行加热搅拌，钢水加热温度控制在 1580~1620°C;脱氧、合金化精炼处理；连铸采用全程保护浇注，在连铸浇注时， 为了防止钢包渣进入到中包产生回磷，大包中的钢水要预留i 2吨。组合熔剂的配制，首先脱磷熔剂按配方配比取CaO50kg、 FeO30kg、 CaF2 20kg放入混料器中进行均匀混料、破碎碾压及气流微粉磨研磨制备而成备用； 再按配方配比分别取其粒径为1 nm 3.5mm的脱磷熔剂粉35 kg、氟化钙粉5 kg、 氧化钙粉55kg、碳酸钙5kg入立式混料器中进行均匀混料l 8h，其中所述氧 化韩、氧化镁的活度》200ml;制备好的粉料入80 20(TC烘干设备进行烘干10 h 22h即为成品熔剂，待冷却至室温后进行防潮密封包装500 kg/袋，并在IO天内使用。 实施例2转炉出钢温度控制在1550°C，出钢时磷控制在0.02%以下，采用未脱氧、 挡渣塞挡渣处理出钢；转炉出钢时随钢流向钢包中加入脱磷熔剂，其加入量为 5~20kg/t，分为两次进行加入，在出钢一半时加入1/3的所述脱磷熔剂，出钢将 要结束时加入余下的2/3脱磷熔剂，脱磷熔剂加入后对钢水进行吹氩搅拌，氩气 的流量为50 220Nl/min，吹氩时间为0.1 10min;吹氩结束后，釆用喷粉工艺 将组合熔剂喷入钢液中，输送气体为Ar，输送气压控制在0.01 1.5MPa，熔剂 的输送量在0.01 3kg/s喷粉后静止0.1 5min，再进行吹氩搅拌，氩气的流量 为50 280Nl/min，弱吹氩时间为0.1 5min;吹氩搅拌结束后，先采用真空吸 渣机在扒渣站进行扒渣,然后加钢包覆盖剂，覆盖剂的加入量控制在本文档来自技高网...

【技术保护点】
炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法，其特征在于包括以下步骤：①、转炉出钢：出钢温度在１５５０℃～１６６０℃，出钢时磷含量在０．０２％以下，采用未脱氧、挡渣处理出钢；②、初脱磷：转炉出钢时随钢流向钢包中加入脱磷熔剂，其加入量为５～２０ｋｇ／ｔ；③、深脱磷：采用喷粉工艺将组合熔剂喷入钢液中；④、扒渣：破真空、扒渣，然后加钢包覆盖剂；⑤、加热搅拌：在精炼炉进行加热搅拌，钢水加热温度控制在１５８０～１６２０℃；⑥、脱氧、合金化精炼处理；⑦、连铸：连铸采用全程保护浇注。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：唐复平，王晓峰，刘万山，孟劲松，任子平，李德刚，陈本文，王仁贵，张军，王文仲，李镇，张晓军，孙群，栗红，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：21[中国|辽宁]