铁液的精炼方法技术

技术编号：40014573 阅读：11 留言：0更新日期：2024-01-16 15:48

本发明专利技术提出了能够稳定地制造低氮钢的铁液的精炼方法。上述铁液的精炼方法包括：将碳浓度[C]i设为0.5质量％以上且3.0质量％以下的处理前铁液容纳于容器中，在大气压下对处理前铁液吹送氧，并且吹入氢气或烃气体或它们的混合气体，进行处理前铁液的脱碳及脱氮处理。优选将实施了脱碳及脱氮处理后的处理后铁液的氮浓度[N]f设为30质量ppm以下；对实施了脱碳及脱氮处理后的处理后铁液进一步实施真空脱气处理；处理前铁液包含将冷铁源熔解而得到的铁液；处理前铁液是将通过熔解炉使冷铁源熔解而得到的初级铁液与碳浓度为2.0质量％以上的熔融生铁混合而成的；冷铁源包含还原铁；容器为转炉；等。

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【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及将处理前碳浓度为3.0质量％以下的铁液进行脱碳而得到钢水时减少脱碳后的铁液中的氮浓度而得到低氮钢的方法。特别是涉及适于处理前铁液的一部分或全部为将冷铁源熔解而得到的铁液的情况的方法。

技术介绍

1、近年来，从防止全球变暖的观点考虑，在钢铁行业中也进行了削减化石燃料的消耗量，减少co2气体的产生量的技术开发。在现有的联合钢铁厂中，用碳将铁矿石还原而制造熔融生铁。为了制造该熔融生铁，平均每1t熔融生铁需要500kg左右的碳源用于铁矿石的还原等。另一方面，在将废铁等冷铁源作为原料而制造钢水的情况下，不需要铁矿石的还原所必须的碳源，仅需要足以将冷铁源熔解的热量部分的能量。因此，能够大幅减少co2排放量。

2、与用转炉对高炉生铁进行精炼而出钢的情况相比，在用电炉等熔解炉将冷铁源熔解而得到钢水的情况下，出钢时的氮浓度有时成为高值。对于用转炉对高炉生铁进行精炼的工艺而言，主要使氮吸附于由脱碳产生的一氧化碳气泡而将其去除，出钢时的氮浓度一般成为低值。具体而言，高炉生铁含有4质量％左右的碳，通过脱碳精炼产生的一氧化碳量足够多，因此，能够熔炼氮浓度20质量ppm左右的低氮钢。然而，在使用冷铁源的情况下，冷铁源熔解后的铁液中碳浓度变成低值，一氧化碳的产生量有限，因此，难以将氮去除至低浓度。如果对冷铁源熔解后的铁液实施真空脱气处理等，则能够实现一定程度的脱氮。但是，由于发生脱氮反应的区域限定于与真空槽内的真空氛围接触的钢水表面部分，因此，能够实现稳定熔炼的氮浓度的上限为40质量ppm左右。

3、然而，一般而言，还原

4、基于这样的预想，作为用于得到低氮钢的技术，公开了下述的技术。例如，在专利文献1中提出了如下方法：在对从转炉中出钢的钢水进行了增碳、al脱氧后，在真空脱气处理中送氧，进行脱碳精炼，由此减少至钢水中的n浓度[n]≤25质量ppm。

5、另外，在专利文献2中提出了如下钢水的脱氮方法：在钢水的浴面上不进行增碳而投入cao，然后添加含al物质，将钢水中的氮以氮化物的形式去除至炉渣中，进一步进行送氧，由此，以氮气的形式去除至气相中，将氮浓度减少至20质量ppm以下。

6、另外，在专利文献3中提出了如下真空精炼方法：在rh真空脱气处理装置中，以从浸渍管供给的回流气体的形式供给烃气体，由此，将气泡微细化，将氮浓度减少至20质量ppm以下。

7、现有技术文献

8、专利文献

9、专利文献1：日本特开2004-211120号公报

10、专利文献2：日本特开2007-211298号公报

11、专利文献3：日本特开2000-45013号公报

技术实现思路

1、专利技术所要解决的问题

2、然而，在上述现有技术中仍存在如下有待解决的问题。

3、在专利文献1所记载的方法中，为了产生一氧化碳气泡而以追加的形式添加碳源，因此存在co2产生量增加的问题，而且，通过利用真空脱气处理再次进行脱碳，因此存在处理时间延长、生产性降低的问题。

4、另外，在专利文献2所记载的方法中有必须添加至少3kg/t-钢水的金属al的记载，成本增加显著。另外，必须在添加金属al后再次对钢水中的al进行氧化去除。因此，存在由处理时间增加所导致的生产性降低和炉渣排出量增加的问题。

5、另外，在专利文献3所记载的方法中，由于在供给烃气体后铁液中的氢浓度上升，因此，必须进行脱氢处理。因此，存在处理时间增加、生产性降低的问题。

6、本专利技术是鉴于这样的情况而完成的，其目的在于提供在冷铁源用量增加的条件下不伴随显著的生产性降低、成本上升且不会增大的炉渣产生量、co2产生量而稳定地制造低氮钢的铁液的精炼方法。

7、解决问题的方法

8、专利技术人等鉴于这些的问题对通过在转炉等大气压下进行脱碳精炼的工艺来促进脱氮的方法进行了深入研究，结果完成了本专利技术。

9、有利地解决上述问题的本专利技术的铁液的精炼方法包括：将碳浓度[c]i设为0.5质量％以上且3.0质量％以下的处理前铁液容纳于容器中，在大气压下对该处理前铁液吹送氧，并且吹入氢气或烃气体或它们的混合气体，进行上述处理前铁液的脱碳及脱氮处理。

10、另外，可以认为在本专利技术的铁液的精炼方法中，下述(a)～(f)等可成为更优选的解决方式：

11、(a)将实施了上述脱碳及脱氮处理后的处理后铁液的氮浓度[n]f设为30质量ppm以下；

12、(b)对实施了上述脱碳及脱氮处理后的处理后铁液进一步实施真空脱气处理；

13、(c)上述处理前铁液包含将冷铁源熔解而得到的铁液；

14、(d)上述处理前铁液是将通过熔解炉使上述冷铁源熔解而得到的初级铁液与碳浓度为2.0质量％以上的熔融生铁混合而成的；

15、(e)上述冷铁源包含还原铁；

16、(f)上述容器为转炉；等。

17、专利技术的效果

18、根据本专利技术，能够在冷铁源用量增加的条件下，在不伴随显著的生产性降低、成本上升且不增大炉渣产生量、co2产生量的情况下，稳定地制造处理后的钢水中氮浓度[n]f为30质量ppm以下的低氮钢。

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【技术保护点】

1.一种铁液的精炼方法，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的铁液的精炼方法，其中，

3.根据权利要求1或2所述的铁液的精炼方法，其中，

4.根据权利要求1～3中任一项所述的铁液的精炼方法，其中，

5.根据权利要求1～3中任一项所述的铁液的精炼方法，其中，

6.根据权利要求4或5所述的铁液的精炼方法，其中，

7.根据权利要求1～6中任一项所述的铁液的精炼方法，其中，

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种铁液的精炼方法，该方法包括：

2.根据权利要求1所述的铁液的精炼方法，其中，

3.根据权利要求1或2所述的铁液的精炼方法，其中，

4.根据权利要求1～3中任一项所述的铁液的精炼...

【专利技术属性】
技术研发人员：小笠原太，川畑凉，
申请(专利权)人：杰富意钢铁株式会社，
类型：发明
国别省市：

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