專利名稱：使用半鋼冶煉低磷鋼水的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種使用半鋼冶煉低磷鋼水的方法。
背景技術(shù)：
磷是鋼中有害雜質(zhì)，容易在晶界偏析，造成鋼材“冷脆”，顯著降低鋼材的低溫沖擊 韌性。近年來，隨著用戶對鋼材性能要求越來越嚴(yán)格，對很多鋼種的磷含量提出了更高的要 求；如大量優(yōu)質(zhì)鋼要求成品磷含量低于0.015%，低溫用鋼管、特殊深沖鋼、鍍錫板要求磷 低于0.010%;—些航空、原子能、耐腐蝕管線用鋼要求成品磷低于0.005%。目前利用鐵水 冶煉低磷鋼種和半鋼冶煉低磷鋼種的主要的現(xiàn)有技術(shù)如下(1) CN1995403雙渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝該申請為解決采用轉(zhuǎn)爐高碳出鋼工藝存在去磷能力差、終點(diǎn)溫度偏低、設(shè)備投資 及生產(chǎn)成本過高的問題，提供了一種適應(yīng)于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝。其技術(shù)方 案包括將高硅高磷鐵水送入轉(zhuǎn)爐中采用變槍變氧流量操作進(jìn)行吹煉，吹煉前期大量去磷， 結(jié)束時(shí)倒去富磷渣；吹煉中期重新造渣抑制回磷并進(jìn)一步去磷；吹煉后期再次脫磷并調(diào)整 熔池終點(diǎn)溫度和終點(diǎn)碳。該明方法轉(zhuǎn)爐吹煉后期結(jié)束時(shí)的終點(diǎn)碳含量0. 3% -0. 8%，同時(shí) 終點(diǎn)磷含量只能做到小于0. 15%。(2)CN1375560 一種生產(chǎn)超低磷鋼的控制磷的方法(
公開日2002· 10)公開了一種生產(chǎn)超低磷鋼的控制磷的方法，涉及冶煉超低磷鋼種過程中對磷的控 制方法。其向煉鋼爐內(nèi)加入約占爐子金屬料8 10% (重量比)的高堿性、高氧化性的造 渣劑進(jìn)行煉鋼爐脫磷，出鋼時(shí)的磷控制在0.008% (重量比)以下一對鋼水罐不斷進(jìn)行吹氬 攪拌直至出鋼結(jié)束后3 5分鐘，同時(shí)加入鋼水和鐵水均能用的脫磷劑及活性石灰一吹氬 攪拌結(jié)束后，在精煉爐進(jìn)行加熱攪拌(不脫氧)一根據(jù)鋼種需要，直接到真空進(jìn)行脫氧合金 化或扒掉鋼渣后再進(jìn)行脫氧合金化一進(jìn)行連鑄澆注回磷控制。該方法的最后回磷情況難以 控制，且造渣劑的用量難以控制。(3) CNlOl 126113 —種高碳低磷鋼的轉(zhuǎn)爐冶煉方法該發(fā)明申請涉及一種高碳低磷鋼的轉(zhuǎn)爐冶煉方法，該方法的步驟為①轉(zhuǎn)爐冶煉 前，首先向爐內(nèi)預(yù)加入白灰、白云石總量的50% 70%;②調(diào)整槍位，前期高槍位，后期低槍 位，下槍吹氧造渣，并同時(shí)加入脫磷劑；保持熔渣的FeO 15 40%、堿度2.0 4.0 ；③出鋼 溫度為1620 1670°C，掛罐溫度1590 1610°C ；④過程槍位的控制原則是不噴濺、化好 渣、快速脫碳、熔池均勻升溫；⑤出鋼前，稠渣操作；出鋼時(shí)，防止下渣。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本 發(fā)明有益效果是加入轉(zhuǎn)爐專用脫磷劑，達(dá)到轉(zhuǎn)爐在冶煉前期快速脫磷的目的，從而能生產(chǎn) 出滿足需求的高碳低磷鋼，高碳鋼成品磷小于0.015%，低磷鋼合格率達(dá)到99%以上。該方 法需要使用專用脫磷劑，且終點(diǎn)磷含量只能做到小于0. 15%。(4)CN1275625半鋼脫磷脫硫煉鋼新工藝半鋼脫磷、硫煉鋼新工藝，一種鋼鐵冶金新工藝。在公知的含釩鐵礦煉鋼工藝流 程中增加半鋼脫磷、硫工藝，即在提釩之后的半鋼中加入脫磷、硫劑，該脫磷、硫劑是以氧化
3鈣_氧化鐵_氟化鈣等基礎(chǔ)的三元系及蘇打、錳礦為添加劑。在進(jìn)入轉(zhuǎn)爐煉鋼之前先預(yù)脫 除磷、硫，然后將半鋼脫磷后的熔渣連同半鋼一起兌入煉鋼轉(zhuǎn)爐使熔渣參與煉鋼反應(yīng)，促進(jìn) 初期化渣脫磷、硫和提高半鋼煉鋼總的脫磷率，創(chuàng)造生產(chǎn)超低磷鋼和純凈鋼的技術(shù)條件。該 方法的脫磷、硫劑配方復(fù)雜且脫磷深度不夠，另終點(diǎn)回磷的情況也不好控制。由上可見，上述現(xiàn)有技術(shù)對于鐵水乃至半鋼的深度脫磷(磷含量小于0. 010%，甚 至更低)以及控制終點(diǎn)鋼水回磷尚有不足之處，本領(lǐng)域目前需要開發(fā)對半鋼進(jìn)行深度脫磷 的低磷鋼生產(chǎn)方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種在保證轉(zhuǎn)爐脫碳效果的前提下降低終點(diǎn)鋼水的磷含 量以利于生產(chǎn)低磷鋼。本發(fā)明技術(shù)方案為提供一種利用兩次造渣生產(chǎn)低磷鋼水的方法。該方法的步驟 為將經(jīng)脫硫提釩后的半鋼兌入轉(zhuǎn)爐后，加入第一批造渣劑在轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹煉4 6分鐘后進(jìn)行 放渣操作，然后加入第二批造渣劑進(jìn)行吹煉后擋渣出鋼得低磷鋼水。其中，上述生產(chǎn)低磷鋼水的方法在加入第一批造渣劑后，將轉(zhuǎn)爐內(nèi)堿度控制在
2.3 2. 8。其中，上述生產(chǎn)低磷鋼水的方法加入第二批造渣劑后，將轉(zhuǎn)爐內(nèi)堿度控制在 4. 0 5. O0其中，上述生產(chǎn)低磷鋼水的方法中的低磷鋼水終點(diǎn)[C]含量不低于0.05%，吹煉 終點(diǎn)溫度1650 1700 0C ο其中，上述生產(chǎn)低磷鋼水的方法吹煉后獲得其特征在于第二次吹煉控制獲得 [C]含量不低于0. 05%, [P]含量不高于0. 006%的終點(diǎn)低磷鋼水。其中，所述造渣劑由石灰、高鎂石灰和復(fù)合渣三種成分組成；其中石灰的主要成分 為SiO2O. 35 0. 40%, P < 0. 01%, S < 0. 01%, CaO 82 85% ；高鎂石灰的主要成分為 SiO2L 2 1. 8%，P 0. 008 0. 015%，S 0. 030 0. 045%，CaO 55 60%，Mg0 32 37%; 復(fù)合渣為煉鋼過程中產(chǎn)生的廢渣，其主要成分為CaO 2 5%，Si0250 55%，TMn 3. 0
3.6%, TFe 12. 0 13. 0%，S 0. 10 0. 13%, P 0. 040 0. 050%的。其中，上述生產(chǎn)低磷鋼水中所使用的半鋼為高爐鐵水經(jīng)過脫硫提釩后得到平均含 C 3.5 3.9%、Mn 0. 028 0. 034%、V 彡 0. 03%、S 0. 006 0. 010%、P 0.050 0.080% 的半鋼。其中上述方法第一批加入的造渣劑的重量配比為每噸半鋼添加石灰21. 1 25kg、高鎂石灰10. 7 14. 3kg、復(fù)合渣18 21. 8kg。其中上述方法第二批加入的造渣劑的重量配比為每噸半鋼添加石灰25 28. 6kg、高鎂石灰14. 3 17. 9kg、復(fù)合漁7. 1 10. 7k。本發(fā)明方法具體而言為在半鋼兌入轉(zhuǎn)爐后加入第一批造渣劑(石灰21. 1 25kg/ 噸半鋼、高鎂石灰10. 7 14. 3kg/噸半鋼、復(fù)合渣18 21. 8kg/噸半鋼)進(jìn)行冶煉，冶煉 4 6分鐘后進(jìn)行搖爐，放出第一批渣，然后加入第二批造渣劑(石灰25 28. 6kg/噸半鋼、 高鎂石灰14. 3 17. 9kg/噸半鋼、復(fù)合渣7. 1 10. 7kg/噸半鋼)進(jìn)行冶煉，通過合理的 造渣制度和終點(diǎn)控制技術(shù)進(jìn)行冶煉，將轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼水磷含量控制在<0. 006%的范圍。造渣
4制度主要是將轉(zhuǎn)爐內(nèi)第一次造渣堿度(Ca0/Si02)按2. 3 2. 8控制(控制堿度主要依靠造 渣劑來進(jìn)行控制)，加入第二批造渣劑冶煉后，終渣堿度控制在4. 0 5. 0，既有利于前期將 鋼水中大量磷去除，又有利于后期脫磷和降低鋼水氧化性。該方法既不影響鋼鐵生產(chǎn)工藝 以及生產(chǎn)組織，也能保證終點(diǎn)鋼水磷含量的降低，為低磷鋼的生產(chǎn)提供了很好的技術(shù)手段。本發(fā)明半鋼煉鋼的方法，在冶煉過程中采用雙渣法，兩次加入造渣劑控制不同的 堿度，能夠在完成轉(zhuǎn)爐脫磷、脫碳任務(wù)的同時(shí)，進(jìn)一步降低終點(diǎn)鋼水的磷含量。該方法不僅 對轉(zhuǎn)爐煉鋼的脫碳任務(wù)無影響，而且能有效降低終點(diǎn)鋼水的磷含量，具有能深度脫磷，易于 控制等特點(diǎn)。使用本發(fā)明半鋼冶煉方法，其終點(diǎn)鋼水磷含量可控制在< 0.006%的范圍，轉(zhuǎn) 爐脫磷率達(dá)到92. 5%以上。


圖1是本發(fā)明使用提釩半鋼冶煉低磷鋼的方法的工藝路線圖。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明、下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。本發(fā)明方法主要采用雙渣法，降低終點(diǎn)鋼水磷含量，以轉(zhuǎn)爐冶煉低磷鋼，采用的工 藝路線參見附圖1。其中兌半鋼兌是指將半鋼兌入(加入)轉(zhuǎn)爐內(nèi)。具體而言當(dāng)高爐鐵水經(jīng)過脫硫提釩(主要針對含釩鐵水)后得到平均C :3. 5 3. 9 %、Mn 0. 028 0. 034%, V 彡 0. 03%, S 0. 006 0. 010%, P 0. 050 0. 080% 的半鋼(半鋼 semi-steel，經(jīng)提釩后的鐵水)。半鋼兌入轉(zhuǎn)爐后加入第一批造渣劑(每噸半鋼石灰21. 1 25kg、高鎂石灰 10. 7 14. 3kg、復(fù)合渣18 21. 8kg)進(jìn)行冶煉。冶煉4 6分鐘后進(jìn)行搖爐，放出第一批渣。然后加入第二批造渣劑(石灰25 28. 6kg/t半鋼、高鎂石灰14. 3 17. 9kg/t 半鋼、復(fù)合渣7. 1 10. 7kg/t半鋼)進(jìn)行冶煉，通過合理的造渣制度和終點(diǎn)控制技術(shù)進(jìn)行 冶煉，將轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)鋼水磷含量控制在< 0. 006%的范圍。其中造渣劑主要有三種石灰(SiO20. 35 0. 40%，P < 0. 01%，S < 0. 01%，Ca0 82 85% )、高鎂石灰(SiO2 1. 2 1. 8%，P 0. 008 0. 015%, S 0. 030 0. 045%, CaO 55 60%，MgO 32 37% )、復(fù)合渣(CaO 2 ~ 5%, SiO2 50 55%，TMn 3. 0 3. 6%， TFe 12. 0 13.0%，S 0.10 0.13%，P 0. 040 0. 050% )，復(fù)合漁主要要求其 CaO 和 SiO2含量，本領(lǐng)域有時(shí)叫酸性復(fù)合渣。在使用兩次造渣的基礎(chǔ)上，本發(fā)明方法還需要通過合適的造渣制度將轉(zhuǎn)爐內(nèi)第一 次造渣堿度(Ca0/Si02)按2. 3 2. 8控制，加入第二批造渣劑冶煉后，終渣堿度4. 0 5. 0。 這樣既有利于前期將鋼水中大量磷去除，又有利于后期脫磷和降低鋼水氧化性。實(shí)施例1使用本發(fā)明方法冶煉低磷鋼水準(zhǔn)備經(jīng)脫硫扒渣后提釩半鋼，其成分為C 3.7%、Mn 0. 032%, V 0. 03%, S 0. 008%, P 0.067%，余量為Fe，以上均為重量百分比，百分?jǐn)?shù)之和為100% ；然后向轉(zhuǎn)爐 爐內(nèi)兌入該半鋼140t，半鋼兌入轉(zhuǎn)爐后向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入第一批造渣劑(石灰3500kg、高鎂石灰2000kg、復(fù)合渣3050kg)，轉(zhuǎn)爐內(nèi)堿度控制在2. 3 2. 8，吹煉5分鐘(供氧強(qiáng)度3. 5 3. 8m3/min. t—1半鋼，底吹氬氣或氮?dú)鈴?qiáng)度0. 05 0. 08m3/min. t—1起攪動效果)，然后搖轉(zhuǎn)爐 進(jìn)行放渣，然后再加入第二批造渣劑(石灰4000kg、高鎂石灰2500kg、復(fù)合渣1910kg)進(jìn)行 供氧吹煉(供氧強(qiáng)度3. 5 3. 8m3/min. t—1半鋼，底吹氬氣或氮?dú)鈴?qiáng)度0. 05 0. 08m3/min. t"1起攪動效果)，轉(zhuǎn)爐內(nèi)堿度控制在4. 0 5. 0。終點(diǎn)鋼水碳含量控制在0. 05%以上，吹煉 完畢進(jìn)行擋渣出鋼，吹煉終點(diǎn)溫度為1650°C。吹煉后獲得的鋼水成分為C 0.05%、Si和Ti 含量為痕跡、Mn 0. 029%,P 0. 004%,S 0. 012%,V 0. 03%以下，轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷率94. 03%。 此鋼水可用于低磷鋼的生產(chǎn)。實(shí)施例2使用本發(fā)明方法冶煉低磷鋼水準(zhǔn)備經(jīng)脫硫扒渣后的提釩半鋼，其成分為C 3.7%、Mn 0. 032%, V 0. 03%, S 0. 008%, P0. 067%，余量為Fe，以上均為重量百分比，百分?jǐn)?shù)之和為100% ；然后向轉(zhuǎn)爐爐 內(nèi)兌入該半鋼140t，半鋼兌入轉(zhuǎn)爐后向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入第一批造渣劑(石灰3200kg、高鎂石 灰1800kg、復(fù)合渣2770kg)，轉(zhuǎn)爐內(nèi)堿度控制在2. 5左右(2. 3 2. 8)，吹煉5分鐘(供氧 強(qiáng)度3. 5 3. 8m3/min. t—1半鋼，底吹氬氣或氮?dú)鈴?qiáng)度0. 05 0. 08m3/min. t—1起攪動效 果)，搖轉(zhuǎn)爐進(jìn)行放渣，然后再加入第二批造渣劑(石灰3800kg、高鎂石灰2300kg、復(fù)合渣 1800kg)進(jìn)行供氧吹煉(供氧強(qiáng)度3. 5 3. 8m3/min. t—1半鋼，底吹氬氣或氮?dú)鈴?qiáng)度0. 05 0. OSmVmin. t—1起攪動效果)，轉(zhuǎn)爐內(nèi)堿度控制在4. 5 (4. 0 5. 0)。終點(diǎn)鋼水碳含量控制在 0.07%以上，吹煉完畢進(jìn)行擋渣出鋼，吹煉終點(diǎn)溫度為1680°C。吹煉后獲得的鋼水成分為 C 0. 07%、Si 和 Ti 含量為痕跡、Mn 0. 030%, P 0. 005%, S 0. 011%, V 0.03% 以下，轉(zhuǎn)爐 煉鋼脫磷率92. 54%。此鋼水可用于低磷鋼的生產(chǎn)。實(shí)施例3使用本發(fā)明方法冶煉低磷鋼水準(zhǔn)備經(jīng)脫硫扒渣后的提釩半鋼，其成分為C 3.7%、Mn 0. 032%, V 0. 03%, S 0. 008%, P0. 067%，余量為Fe，以上均為重量百分比，百分?jǐn)?shù)之和為100% ；然后向轉(zhuǎn)爐內(nèi) 兌入該半鋼140t，半鋼兌入轉(zhuǎn)爐后向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入第一批造渣劑(石灰3000kg、高鎂石灰 1500kg、復(fù)合渣2520kg)，轉(zhuǎn)爐內(nèi)堿度控制在2. 3 2. 8，吹煉5分鐘(供氧強(qiáng)度3. 5 3. 8m3/min. t—1半鋼，底吹氬氣或氮?dú)鈴?qiáng)度0. 05 0. 08m3/min. t—1起攪動效果)，搖轉(zhuǎn)爐進(jìn)行 放渣，然后再加入第二批造渣劑(石灰3500kg、高鎂石灰2000kg、復(fù)合渣1670kg)進(jìn)行供氧 吹煉(供氧強(qiáng)度3. 5 3. 8m3/min. t—1半鋼，底吹氬氣或氮?dú)鈴?qiáng)度0. 05 0. 08m3/min. t—1起 攪動效果)，轉(zhuǎn)爐內(nèi)堿度控制在4. 0 5. 0。終點(diǎn)鋼水碳含量控制在0. 06%以上，吹煉完畢 進(jìn)行擋渣出鋼，吹煉終點(diǎn)溫度為1700°C。吹煉后獲得的鋼水成分為C 0.09%、Si和Ti含 量為痕跡、Mn 0. 031%, P 0. 0045%, S 0. 010%, V 0. 03% 以下，轉(zhuǎn)爐煉鋼脫磷率 93. 28%。 此鋼水可用于低磷鋼的生產(chǎn)。
權(quán)利要求
使用半鋼冶煉低磷鋼水的方法，其特征在于將經(jīng)脫硫提釩后的半鋼兌入轉(zhuǎn)爐后，加入第一批造渣劑在轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹煉4～6分鐘后進(jìn)行放渣操作，然后加入第二批造渣劑進(jìn)行吹煉后擋渣出鋼得低磷鋼水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用半鋼冶煉低磷鋼水的方法，其特征在于加入第一批造 渣劑后，將轉(zhuǎn)爐內(nèi)堿度控制在2. 3 2. 8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用半鋼冶煉低磷鋼水的方法，其特征在于加入第二批造 渣劑后，將轉(zhuǎn)爐內(nèi)堿度控制在4. O 5. O。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用半鋼冶煉低磷鋼水的方法，其特征在于終點(diǎn)[C]含量 不低于0. 05%，吹煉終點(diǎn)溫度1650 17000C ο
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的使用半鋼冶煉低磷鋼水的方法，其特征在于第二次吹煉控 制獲得[C]含量不低于0. 05%, [P]含量不高于0. 006%的終點(diǎn)低磷鋼水。
6.根據(jù)權(quán)利要求1 5任一項(xiàng)所述的使用半鋼冶煉低磷鋼水的方法，其特征在于 其中所述造渣劑中由石灰、高鎂石灰和復(fù)合渣三種成分組成；其中石灰的主要成分為SiO2·0.35 0. 40%，P < 0. 01%，S < 0. 01%, CaO 82 85% ；高鎂石灰的主要成分為 SiO2·1.2 1. 8%，P 0. 008 0. 015%, S 0. 030 0. 045%, CaO 55 60%，MgO 32 37% ； 復(fù)合渣為煉鋼過程中產(chǎn)生的廢渣，其主要成分為CaO 2 5%，Si02 50 55%，TMn 3. 0 3. 6%, TFe 12. 0 13. 0%，S 0. 10 0. 13%, P 0. 040 0. 050%的。
全文摘要
本發(fā)明屬于冶金領(lǐng)域，具體涉及一種使用半鋼冶煉低磷鋼水的方法。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題為在保證轉(zhuǎn)爐脫碳效果的前提下降低終點(diǎn)鋼水的磷含量以利于生產(chǎn)低磷鋼。本發(fā)明解決技術(shù)問題的技術(shù)方案為提供一種使用半鋼冶煉低磷鋼的方法。該方法的步驟為將經(jīng)脫硫提釩后的半鋼兌入轉(zhuǎn)爐后，加入第一批煉鋼造渣劑轉(zhuǎn)爐內(nèi)吹煉4～6分鐘后進(jìn)行放渣操作，然后加入第二批造渣劑進(jìn)行吹煉。采用本發(fā)明方法可獲得磷含量≤0.006％的終點(diǎn)鋼水，轉(zhuǎn)爐脫磷率達(dá)到92.5％以上。本發(fā)明在不影響煉鋼脫磷和脫碳任務(wù)的前提下，降低了終點(diǎn)鋼水的磷含量，為低磷鋼的生產(chǎn)提供了重要的技術(shù)支撐。
文檔編號C21C5/28GK101962700SQ20101023980
公開日2011年2月2日 申請日期2010年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月29日
發(fā)明者何為, 張彥恒, 戈文蓀, 曾耀先, 李桂軍, 李青春, 楊素波, 梁新騰, 蔣龍奎, 陳永 申請人:攀鋼集團(tuán)有限公司;攀鋼集團(tuán)研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司;攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司