一种工业纯铁的制备方法技术

本发明专利技术属于冶金技术领域，具体涉及一种工业纯铁的制备方法，该工业纯铁成分按重量百分比计算为，

【技术实现步骤摘要】
一种工业纯铁的制备方法


[0001]本专利技术属于冶金
，特别涉及一种工业纯铁的制备方法
。

技术介绍

[0002]工业纯铁是一种含碳量很低的金属材料，其化学成分主要是铁，其他合金元素越低越好
。
工业纯铁室温组织以铁素体为主，具有质地柔软
、
韧性大
、
延展性好
、
电磁性能优异等特点，占据越来越广泛的市场地位
。
工业纯铁的冶炼工艺流程为铁水预脱硫
→
转炉
→
LF
精炼炉
→
RH
真空处理
→
连铸
。
通常在
RH
真空条件下进行吹氧脱碳
、
铝脱氧，破空后软吹，并静置
12min
以上
(
专利
CN113512619A)
；或在
RH
真空条件下进行吹氧脱碳
、
铝脱氧，并加入
40Al
改质剂
(
专利
CN113774277A)
导致
RH
工序周期较长
。
而针对转炉终点钢水氧含量在
0.05
～
0.1
％；
LF
炉仅通电升温不脱氧，不造白渣；
RH
炉不进行吹氧处理，仅利用钢水自带的氧含量进行脱碳，脱碳结束后用铝进行脱除钢水剩余氧，之后在渣面加入炉渣改质剂，此种方法冶炼，在
RH
进行炉渣改质时，由于渣面结壳，改质效果较差，改质结束后炉渣全铁含量基本在
10
％左右
。
在连铸浇铸过程中，炉渣中的氧化铁与钢水中的
Al
发生反应，生成大量的
Al2O3，导致结晶器水口和大包水口堵塞结死，且浇铸出的铸坯夹杂物含量高，铸坯全氧含量高，无法满足成分要求
。
[0003]专利
CN102978505A
公开了一种高强
IF
钢的冶炼方法，转炉出钢后加入中碳锰铁合金，同时加入小粒白灰和含
40
％～
50
％金属铝的缓释脱氧剂对炉渣进行改质，
RH
处理采用钢水自由氧与碳反应进行脱碳深处理，脱碳结束和破空后加入缓释脱氧剂对炉渣进一步改质，最终
RH
出站炉渣
FeO
含量可控制在
10
％以内，满足了板坯汽车板的浇铸要求
。
然而方坯连铸机要求炉的
FeO
含量更低，该专利方法不适用
。
[0004]专利
CN111518988A
公开了一种超低碳钢精炼渣改质的方法，转炉冶炼结束后出钢，出钢过程加入小粒白灰和含质量分数
55
％～
65
％金属铝的第一缓释脱氧剂获得第一改质渣的钢液；在
RH
炉对第一改质渣的钢液进行脱碳处理后，向渣面加入含质量分数
40
％～
50
％金属铝的第二缓释脱氧剂，并盖上钢包包盖，由包盖内喷吹燃气和氧气燃烧渣面促进化渣，最终
RH
处理结束后精炼渣中的
FeO
含量可稳定控制在3％以内
。
该专利技术需要额外对钢包包盖进行改造使其具备加热功能，且工艺过程复杂
。
[0005]专利
CN111893245A
公开了一种超低碳钢精炼渣改质剂及其改质方法，针对超低碳钢冶炼，出钢温度控制在
1680
～
1700℃
，碳含量控制在
0.03
～
0.05
％，氧含量控制在
0.05
～
0.075
％，出钢过程采用滑板挡渣，出钢结束后钢水调运至
RH
工位，期间不加入任何造渣料
。RH
处理过程利用钢水氧脱碳，之后加入铝丸脱氧，脱氧结束后加入改质剂防止炉渣中的氧向钢水传递，之后加入其它合金进行钢水合金化，并纯循环6‑
10min
破空，真空破空后钢水再镇静
25
～
40min
，最后上连铸平台浇铸
。
该专利改质剂为球形，内部核心为铝铁合金，外围为混合渣料，铝铁合金中的铝含量为
38
～
42
％，铝铁合金占改质剂的重量占比为
20
～
30
％，混合渣料包含
CaO、Al2O3、MgO
和
SiO2，
CaO
重量占比为
60
～
65
％，
Al2O3重量占比为
25
～
30
％，
MgO
重量占比为5～8％，
SiO2重量占比为2～5％，改质剂冷压为球形后，其直径尺寸为5～
10cm
，密度为
3.5
～
4.0kg/m3。
该改质剂在
RH
处理过程中通过料仓加入到真空室的钢水中，并利用钢水循环的动能和改质剂与钢水的密度差，使改质剂位于钢水和炉渣之间形成隔离层，使高氧化性的精炼渣和钢水不直接接触，防止钢水的二次氧化，且隔离层中的渣成分具有较好的吸附
Al2O3类夹杂物，提高钢水洁净度
。
该专利的改质剂结构为球形，内部核心为铝铁合金，外围为混合渣料，通过将改质剂加入到钢渣界面，利用改质剂中的铝元素隔绝炉渣向钢水传氧，在
RH
中加入，使改质剂上浮至渣金界面，推测该改质剂中的铁主要用来调整密度；在
RH
工位加入炉渣改质剂，改质剂到达渣金界面后一直与炉渣的氧化性物质发生反应，产生大量的三氧化二铝，最后将炉渣中的氧脱除至3％以下，为了保证钢水的洁净度，
RH
工位处理结束后需要静置
25
‑
40
分钟，使炉渣与改质剂充分反应
。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是提供一种铝脱氧工业纯铁的制备方法，通过
LF
处理过程的炉渣改质技术，实现精炼炉渣脱氧造白渣的同时，保证钢水含有一定的氧含量，并且
RH
无需吹氧处理，脱碳完成后，炉渣
FeO
含量能控制在2％以内，连铸顺利浇铸，且铸坯全氧能控制在
50ppm
以内
。
[0007]本专利技术提供了一种铝脱氧工业纯铁的制备方法，该工业纯铁成分按重量百分比为：
[C]≤0.01
％
、[Si]≤0.01
％
、[Mn]≤0.05
％
、[P]≤0.01
％
、[S]≤0本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种工业纯铁的制备方法，其特征在于，所述工业纯铁成分按重量百分比为：
[C]≤0.01
％
、[Si]≤0.01
％
、[Mn]≤0.05
％
、[P]≤0.01
％
、[S]≤0.010
％
、[Al]0.03
～
0.05
％
、
全氧
≤0.005
％，其余为
Fe
；所述工业纯铁的制备方法采用
120t
转炉冶炼，冶炼工艺为
KR
铁水脱硫
→
BOF
冶炼
→
LF
精炼炉渣改质
→
RH
脱碳脱氧
→
连铸，具体包括如下步骤：步骤一，
KR
铁水脱硫，脱硫后要求铁水硫含量控制在
0.001
％以下；步骤二，
BOF
冶炼，转炉冶炼采用脱硫铁水
+
清洁废钢的冶炼方式，铁水比控制在
75
％～
90
％，废钢比控制在
10
％～
25
％，铁水锰含量要求
≤0.35
％，废钢锰含量要求
≤0.35
％；采用双渣法冶炼，一次倒渣熔池温度控制在
1300
～
1400℃
同时炉渣碱度控制在
1.0
～
1.5
，炉渣
MgO
控制在
10
～
15
％；吹炼终点温度控制在
1620
～
1650℃
，终点成分控制在
[C]≤0.05
％，
[Mn]≤0.05
％，
[P]≤0.015
％，
[S]≤0.01
％，
[O]
：
0.06
～
0.1
％，吹炼终点炉渣成分为：
CaO
：
30
％～
45
％，
MgO
：
10
％～
20
％，
SiO2：
10
％～
20
％，
FeO
：
12
％～
25
％，
MnO
：5％～
10
％，以及一些不可避免的杂质；出钢过程不加脱氧剂和合金，仅加入
500kg
石灰和
200kg
萤石，采用滑板
+
挡渣塞双挡操作；步骤三，
LF
精炼，
LF
到站炉渣成分控制在
CaO
：
40
％～
50
％，
CaF2：
10
～
20
％，
MgO
：3％～
10
％，
SiO2：3％～5％，
FeO
：
10
％～
20
％，
MnO
：1％～3％，以及一些不可避免的杂质；钢水到达精炼后通电升温，钢水温度控制在
1640
～
1680℃
；之后加入隔氧剂
、
电石
、
铝粒对炉渣进行改质处理，改质后炉渣成分为：
CaO
：
55
％～
65
％，
CaF2：8～
15
％，
MgO
：3％～5％，
SiO2：3％～5％，
FeO≤1
％，
MnO
：1％～3％，
Al2O3：5～
10
％，以及一些不可避免的杂质；钢水成分为
[C]≤0.05
％
、[Mn]≤0.05
％
、[P]≤0.015
％
、[S]≤0....

【专利技术属性】
技术研发人员：管挺，林俊，王郢，周淼，杨成威，孟晓玲，屈志东，郭动动，
申请(专利权)人：常州中天特钢有限公司，
类型：发明
国别省市：