中频炉和真空感应炉双联脱磷的方法技术

本发明专利技术公开了一种中频炉和真空感应炉双联脱磷的方法，包括以下步骤：称取一定的废钢原料，重量记为W；将1～4％W的活性石灰装入中频炉的坩埚中，再装入废钢原料，送电升温至废钢融化完毕；向钢液中加入3～6％W的初脱磷剂，控制渣温在1320～1380℃，待脱磷充分后扒渣再造白渣，然后取样并测定钢液样中磷的重量百分含量，计为P％；将钢液转入真空感应炉坩埚中，坩埚底部预先装入1～4％W的活性石灰；给真空感应炉送电升温，钢液温度控制在1500～1580℃，向钢液中加入萤石和三氧化二铁精粉精炼3～8min，再破空扒渣；然后，向钢液中加入0.005～0.01％W的碳粒，合炉抽真空脱气脱氧；再向钢液中加入0.005～0.01％W的铝丸，循环3～5min，在真空下浇注。实践证明，本发明专利技术的方法脱磷效率高，速度快，渣量少，利于扒除。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于超低磷超纯净钢冶炼
，具体地指一种。
技术介绍
磷在钢中是有害元素，能显著降低钢的韧性，尤其是在低温条件下，韧性变坏更为显著，导致钢的冷脆，磷的偏析容易引发钢的局部组织异常，造成各向异性，对焊接性能不禾U，引起焊接开裂。因此该冶炼过程中需要对钢液进行脱磷处理。本专利技术之前，常用的一种真空炉脱磷方法，只是简单加入CaC2-CaF2熔剂做脱磷齐U，该脱磷剂单纯利用碱性脱磷没有加氧化剂，因而产生大量的炉渣，要长时间破除真空环境才能扒渣，容易加剧钢水的二次氧化，破除真空环境期间钢水二次氧化而产生钢水剧烈喷溅，存在较大安全隐患，同时，该脱磷方法的操作复杂、脱磷效果较差，终点磷含量达 IOOppm左右。申请号为02115419. 8的中国专利技术专利公开了一种生产超低磷钢的控制磷的方法，它是按以下步骤进行向炼钢炉内加入约占炉子金属料8 10% (重量比)的碱度在 3. 0 4. 0、全铁含量在17 25之间的造渣剂进行炼钢炉脱磷，出钢时的磷控制在0. 008% (重量比)以下；对钢水罐不断进行吹氩搅拌直至出钢结束后3 5min，同时加入钢水和铁水均能用的脱磷剂及活性石灰；吹氩搅拌结束后，在精炼炉进行加热搅拌(不脱氧)；根据钢种需要，直接到真空进行脱氧合金化或扒掉钢渣后再进行脱氧合金化；进行连铸浇注回磷控制。但是该控制磷的方法只适合转炉炼钢，而且浇注过程中还要防止回磷，操作较复杂，生成成本高，而且脱磷结果大多只能在70ppm左右。
技术实现思路
本专利技术的目的就是要提供一种脱磷效果好、最终磷含量可达25ppm以下的。为实现上述目的，本专利技术的，包括以下步骤1)称取一定的废钢原料，重量记为W ；2)将1 4% W的活性石灰装入中频炉的坩埚中，再装入废钢原料，送电升温至废钢融化完毕；3)向钢液中加入3 6% W的初脱磷剂，控制渣温在1320 1380°C，待脱磷充分后扒渣再造白渣，然后取样并测定钢液样中磷的重量百分含量，计为，其中，所述初脱磷剂的各组分的重量百分含量为氯化钙2 6%、硼酸1 5%、活性石灰70 80%、氧化铁皮10 20% ；4)将钢液转入真空感应炉坩埚中，坩埚底部预先装入1 4% W的活性石灰；5)给真空感应炉送电升温，钢液温度控制在1500 1580°C，向钢液中加入萤石和三氧化二铁精粉精炼3 8min，再破空扒渣，其中，所加入萤石的重量控制为0. 1 0. 2% W，所加入三氧化二铁精粉的重量控制为4. 3XP% W ；6)然后，向钢液中加入0. 005 0. 01% W的碳粒，合炉抽真空脱气脱氧；7)再向钢液中加入0. 005 0. 01% W的铝丸，循环3 5min，在真空下浇注。进一步地 ，所述步骤3)中所加入的初脱磷剂量为5% W。还进一步地，所述步骤3)中的初脱磷剂平均分两批加入至钢液中，待加入的第一批脱磷剂充分反应后扒渣，再加入第二批脱磷剂。再进一步地，步骤5)所加入的萤石中CaF2重量百分含量彡85%。本专利技术的采用了中频炉和真空感应炉双联脱磷，在中频炉中采用氯化钙、硼酸、 活性石灰、氧化铁皮复合而成初脱磷剂，因为在中频炉中，初脱磷剂中氧化铁皮与钢液中磷发生下述反应6P+5Fe203 = 3P205+10Fe，加入的活性石灰再发生下述反应3Ca0+P205 = Ca3(PO4)2进行脱磷造■，加入的氯化钙、硼酸则能很好的优化渣况，使脱磷反应尽可能充分彻底进行。中频炉中控制渣温在1320 1380°C，最佳脱磷率可达到90%以上，对于废钢原料磷含量低于0. 的情况终点磷含量可达到低于0.01%。该初脱磷剂中所选用的氧化剂主要是氧化铁皮，来源广泛，成本低廉。然后将钢液转入至真空炉，在真空炉采用活性石灰和萤石、三氧化二铁精粉深脱磷，萤石在三氧化二铁精粉之前加入，三氧化二铁精粉均分2 3次加入反应除磷效果更好，所加入三氧化二铁的重量控制为4. 3XP% W，该用量是根据化学反应6P+5Fe203 = 3P205+10Fe计算得出三氧化二铁精粉用量=160X5XWXP% /31/6 4. 3XWXP%，其中为中频炉脱磷后钢液的磷含量。控制真空感应炉内钢液温度在1500 1580°C，对应脱磷效果较好。所述真空感应炉精炼后期，扒除脱磷渣后及时加入适量的碳粒和铝丸，再合上真空室抽真空脱氧，使钢液全氧含量可控制在25ppm以下。本专利技术通过针对中频炉+真空感应炉组合进行双联法脱磷，首先利用所述初脱磷剂在中频炉先完成主要脱磷任务，然后在真空感应炉深脱磷，并且在真空炉内制造适合脱磷的碱性和氧化性环境，脱磷效率高，速度快，渣量少，利于扒除。而且，在脱磷后再加入碳粒抽真空脱氧，从而生产出低磷高纯净钢产品，可以冶炼超低磷超纯净钢。本专利技术的中频炉和真空感应炉中双联脱磷的方法适合于磷含量< 25ppm、全氧含量可达25ppm以下的超低磷钢种特殊冶炼。具体实施例方式下面结合具体实施例对本专利技术的作进一步的详细说明。实施例1某种钢，其各组分重量百分比含量要求为C彡IOOppm, Si彡0. 3%，P彡0. 025%。配制含氯化钙4%、硼酸3%、活性石灰75%、氧化铁皮18%组成的初脱磷剂。1)称取IOOkg废钢原料；2)将2kg活性石灰加入中频炉坩埚中打底，并装入IOOkg废钢原料，送电升温至钢液融化完毕；3)称取5kg所述初脱磷剂，向钢液中加入第一批2. 5kg的复合脱磷剂，控制渣温在 1320 1380°C，扒渣后加入第二批2. 5kg复合脱磷剂，控制钢液温度在1320 1380°C，待充分反应后扒渣，然后造白渣，取样出钢，测定钢液中磷元素重量百分含量为0. 008% ；4)将钢液转入真空炉精炼，真空感应炉坩埚底部预先装入2kg活性石灰打底；5)给真空感应炉送电升温，控制钢液温度，在1500 1580°C，然后向钢液中加入 0. 2kg的CaF2重量百分含量大于85%的萤石，再分两次各加入三氧化二铁精粉0. 0172kg， 精炼3 Smin后破空扒渣，扒渣控制在最短的时间完成；6)然后，加入0. 005kg的碳粒，再合炉抽真空脱气脱氧；7)再加入0. 005kg的铝丸循环3 5min后真空下浇注，破空脱锭。所得钢产品各组分重量百分比含量成分如下C = 90ppm, Si = 0. 025%, P = 0. 0023%, 0 = 0. 0022%。实施例2 某种钢，其各组分重量百分比含量要求为C彡IOOppm, Si彡0. 3%，P彡0. 025%。配制含氯化钙2%、硼酸5%、活性石灰78%、氧化铁皮15%组成的初脱磷剂。1)称取IOOkg废钢原料；2)将Ikg活性石灰加入中频炉坩埚中打底，并装入IOOkg废钢原料，送电升温至钢液融化完毕；3)称取3kg所述初脱磷剂，向钢液中加入第一批1. 5kg的复合脱磷剂，控制渣温在 1320 1350°C，扒渣后加入第二批1. 5kg复合脱磷剂，控制钢液温度在1320 1350°C，待充分反应后扒渣，然后造白渣，取样出钢，测定钢液中磷元素重量百分含量为0. 0085% ；4)将钢液转入真空炉精炼，真空感应炉坩埚底部预先装入Ikg活性石灰打底；5)给真空感应炉送电升温，控制钢液温度，在1520 1550°C，然后向钢液中加入 0. Ikg的CaF2重量百分含量本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种中频炉和真空感应炉双联脱磷的方法，包括以下步骤：１）称取一定的废钢原料，重量记为Ｗ；２）将１～４％Ｗ的活性石灰装入中频炉的坩埚中，再装入废钢原料，送电升温至废钢融化完毕；３）向钢液中加入３～６％Ｗ的初脱磷剂，控制渣温在１３２０～１３８０℃，待脱磷充分后扒渣再造白渣，然后取样并测定钢液样中磷的重量百分含量，计为Ｐ％，其中，所述初脱磷剂的各组分的重量百分含量为：氯化钙２～６％、硼酸１～５％、活性石灰７０～８０％、氧化铁皮１０～２０％；４）将钢液转入真空感应炉坩埚中，坩埚底部预先装入１～４％Ｗ的活性石灰；５）给真空感应炉送电升温，钢液温度控制在１５００～１５８０℃，向钢液中加入萤石和三氧化二铁精粉精炼３～８ｍｉｎ，再破空扒渣，其中，所加入萤石的重量控制为０．１～０．２％Ｗ，所加入三氧化二铁精粉的重量控制为４．３×Ｐ％Ｗ；６）然后，向钢液中加入０．００５～０．０１％Ｗ的碳粒，合炉抽真空脱气脱氧；７）再向钢液中加入０．００５～０．０１％Ｗ的铝丸，循环３～５ｍｉｎ，在真空下浇注。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈子宏，王炜，张贤忠，吴莉，岳江波，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：83