一种电弧炉低排放、低碱度脱磷炼钢工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种电弧炉低排放、低碱度脱磷炼钢工艺；该工艺通过添加复合脱磷剂，并利用复合脱磷剂中的碳酸钙分解产生的氧化钙、二氧化碳与氧化铁、二氧化硅、碳等成分之间形成的相互协同作用，使炉渣的脱磷效率得到显著提高，从而能在显著降低钙元素添加量的情况下达到同样的脱磷效果，炉渣的碱度也得到显著降低，对钢铁冶炼过程中的节能减排和降低成本具有积极作用。有积极作用。

【技术实现步骤摘要】
一种电弧炉低排放、低碱度脱磷炼钢工艺


[0001]本专利技术涉及电弧炉炼钢
，特别涉及一种电弧炉低排放、低碱度脱磷炼钢工艺。

技术介绍

[0002]为了精炼得到高品质的钢铁，铁水中会导致钢材冷脆的磷就是必须去除的有害元素，因此，脱磷是炼钢的重要工序之一。电弧炉作为资源利用低碳排放短流程炼钢技术，在采用其炼钢的过程中，就涉及到液钢的脱磷处理。
[0003]现有的电弧炉炼钢脱磷工艺中，都采用氧化钙作为脱磷溶剂。然而，在采用氧化钙进行脱磷处理的实际应用过程中却发现，工业化生产的氧化钙因受生产工艺、自身性能（易与水汽反应）、运输储藏环境等的影响，使部分氧化钙失活、变质而导致其存在脱磷活性低、利用率低的缺陷；因此，为了降低失活、变质氧化钙的占比，在实际的炼钢应用中，往往要求氧化钙呈颗粒状（直径10
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50mm、水分含量小于0.5%）。但颗粒状的氧化钙加入电弧炉后，又存在溶解缓慢且易产生含尘(高活性氧化钙微粒粉尘)炉气而导致氧化钙损失严重的缺陷；同时，高温条件还会导致未溶解的氧化钙失活，不能参与脱磷反应，氧化钙的利用率降低，进而导致氧化钙脱磷效率也进一步降低。基于上述因素的影响，为了达到最终的脱磷效果，往往会进一步加大氧化钙的用量，从而使炉渣的碱度达2.5~4.5，既增加了原材料成本，又不利于节能减排。因此，为了促进钢铁冶炼过程中的节能减排和降低成本，迫切需要一种低排放、低碱度的电弧炉炼钢脱磷工艺。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于克服现有电弧炉炼钢脱磷工艺中存在的氧化钙用量大、炉渣碱度高，高排放(二氧化碳、粉尘)、高成本的缺陷，提出了一种电弧炉低排放、低碱度脱磷工艺；该工艺通过添加复合脱磷剂，并利用复合脱磷剂中的碳酸钙分解产生的氧化钙、二氧化碳与氧化铁、二氧化硅、碳等成分之间形成的相互协同作用，使炉渣的脱磷效率得到显著提高，从而能在显著降低钙元素添加量的情况下达到同样的脱磷效果，炉渣的碱度也得到显著降低，对钢铁冶炼过程中的节能减排和降低成本具有积极作用。
[0005]为了实现上述专利技术目的，本专利技术提供了一种电弧炉低排放、低碱度脱磷工艺，包括以下步骤：（1）在电弧炉底部铺设碳酸钙后，加入炉料，加热熔融，得到基础熔液；（2）检测基础熔液中的碳和磷含量，并根据碳含量选择复合脱磷剂；通过炉门氧枪吹氧助熔升温，并在熔液中根据脱磷量加入复合脱磷剂，进行脱磷处理；在进行脱磷处理的过程中，炉渣厚度保持在200
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500mm；其中，当基础熔液中的碳含量不大于0.5%，所述的复合脱磷剂为碳酸钙和碳粉的混合物；当基础熔液中的碳含量大于0.5%，所述的复合脱磷剂为碳酸钙和氧化铁的混合物；（3）进行测温和取样检测，符合磷含量要求后出料，得到脱磷熔液。
[0006]本专利技术一种电弧炉低排放、低碱度脱磷炼钢工艺，不仅利用稳定性更好的碳酸钙替换了活性不稳定且易变质的氧化钙，从而使脱磷过程中，钙离子的活性更好，总体利用率更高，除去相同含量的磷元素，需要添加的脱磷剂用量更少，即节约了原材料成本，又减少了二氧化碳的排放；还通过添加碳粉或氧化铁，使液钢体系中的氧化铁含量达到最佳的脱磷值，从而使脱磷体系的脱磷效率更高；同时，加入的碳酸钙产生的二氧化碳能与碳反应，生成可燃具有更好的发泡效果一氧化碳气体，从而能使炉渣的密度更小，黏度更低，相同重量下，炉渣的厚度会更厚，体积、张力更大，炉渣与液钢的接触界面更大，从而使脱磷效率进一步提高；即本专利技术脱磷炼钢工艺中，通过上述多种脱磷作用的相互协同，使脱磷体系整体的脱磷效率得到显著提高，能在显著降低钙元素添加量的情况下达到同样的脱磷效果，炉渣的碱度显著降低，对钢铁冶炼过程中的节能减排和降低成本具有积极作用。
[0007]其中，步骤（1）中，所述的炉料为废铁、废钢料或铁矿石等含铁的，可用于炼钢的含铁原材料。
[0008]其中，优选的，步骤（1）中，每吨炉料需要铺设的碳酸钙用量为10
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20kg/吨；炉底铺设碳酸钙不仅能保护炉底耐材不受大块炉料冲击损毁，下层液钢有充足的活性氧化钙参与脱磷，有效提高脱磷效率和脱磷率；还能加快炉渣的形成和膨胀，从而增加炉渣厚度，降低能耗，提高热效率。
[0009]其中，优选的，步骤（2）中，当基础熔液中的碳含量不大于0.5%时，所述复合脱磷剂中碳酸钙和碳粉的质量比为10∶0.5~2.0；优选的碳酸钙和碳粉质量比，不仅能在炉渣中保持适当的活性碳，从而使脱磷化合物中的P2O5能被炭还原气化，使其恢复脱磷能力，炉渣脱磷效率更高；还能更好的将二氧化碳还原成一氧化碳，炉渣密度更恰当，脱磷效果更好，需要添加的碳酸钙量更少，产生的炉渣和废气更少，炉渣的碱度更低；同时，碳能原氧化铁，添加适量的碳粉，可使氧化铁含量达到最佳脱磷范围，进一步提高脱磷效率；最优选的，所述复合脱磷剂中碳酸钙和碳粉的质量比为5∶1。
[0010]其中，优选的，当基础熔液中的碳含量大于0.5%，所述复合脱磷剂中碳酸钙和氧化铁的质量比为10∶0.5
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3；优选的碳酸钙和氧化铁质量比，能更好的优化\炉渣中氧化铁的含量，从而使炉渣达到更好的脱磷效果；更优选的，所述复合脱磷剂中碳酸钙和氧化铁的质量比为10∶1.5。
[0011]其中，优选的，复合脱磷剂中所述碳酸钙的粒径为5
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50mm；优选的碳酸钙粒径，加入电弧炉后，会下沉到炉渣中，并因高温炸裂成碳酸钙粉末，从而能快速分解生成具有高活性的氧化钙和二氧化碳气体，氧化钙快速溶解到熔液中，形成局部高碱度炉渣，再与氧化铁、二氧化硅反应，生成具有脱磷活性的铁酸钙、硅酸钙，即通过加入大颗粒状的碳酸钙，能降低钙离子的失活概率，钙离子的利用率更高，局部的高碱度也会使脱磷效率得到显著提高；更优选的，所述碳酸钙的粒径为20
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35mm；最优选的，所述碳酸钙的粒径为25
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30mm。
[0012]其中，优选的，复合脱磷剂中所述碳粉的粒径为0.5
‑
5mm；优选的碳粉粒径，能快速与二氧化碳反应生产一氧化碳，生成炉渣，使脱磷速度和效果更好，且能减少进入熔液的量，从而有利于提高产品品质；最优选的，所述碳粉的粒径为0.1
‑
1mm。
[0013]其中，优选的，复合脱磷剂中所述氧化铁的粒径不大于50mm；优选的氧化铁粒径，能更多的进入炉渣中，对提高炉渣的脱磷效果更钢好。
[0014]其中，优选的，所述复合脱磷剂的含水量不大于0.5%；含水量过大，可能导致脱磷
效果降低，同时导致安全隐患。
[0015]其中，步骤（2）中复合脱磷剂的加入总量根据熔液中的磷含量以及所要达到的磷含量标准进行调整；复合脱磷剂总添加量过少，脱磷效果降低，不能完成脱磷；总添加量过大，炉渣碱度过大，浪费资原。
[0016]同时，步骤（2）中每次加入的复合脱磷剂不能过多，加入时，熔液的温度不宜过高，添加量过大和温度过高，均可能导致熔液的大沸腾，从而造成安全隐患；每次脱磷剂的添加量过小，需要多次添加才能实现脱磷目的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电弧炉脱炼钢工艺，其特征在于，包括以下步骤：（1）在电弧炉底部铺设碳酸钙后，加入炉料，加热熔融，得到基础熔液；（2）检测基础熔液中的碳和磷含量，并根据碳含量选择复合脱磷剂；通过炉门氧枪吹氧助熔升温，并在熔液中根据脱磷量加入复合脱磷剂，进行脱磷处理；在进行脱磷处理的过程中，炉渣厚度控制在200
‑
500mm；其中，当基础熔液中的碳含量不大于0.5%，所述的复合脱磷剂为碳酸钙和碳粉的混合物；当基础熔液中的碳含量大于0.5%，所述的复合脱磷剂为碳酸钙和氧化铁的混合物；（3）进行测温和取样检测，符合磷含量要求后出料，得到脱磷熔液。2.根据权利要求1所述的炼钢工艺，其特征在于，步骤（1）中，每吨炉料需要铺设的碳酸钙用量为10
‑
20kg/吨。3.根据权利要求1所述的炼钢工艺，其特征在于，步骤（2）中，当熔液中的碳含量不大于0.5%时，所述复合脱磷剂中碳酸钙和碳粉的质量比为10∶0.5~2.0；当熔液中的碳含量大于0.5%，所述复合脱磷剂中碳酸钙和氧化铁的质量...

【专利技术属性】
技术研发人员：张孝云，
申请(专利权)人：什邡市三裕锻件有限公司，
类型：发明
国别省市：