专利名称：一种成分调整密封吹氩、吹氧精炼炉钢水脱磷方法
技术领域：
本发明属于炼钢工艺领域，尤其涉及一种基于成分调整密封吹氩、吹氧精炼炉(简称CAS-OB )的钢水脱磷方法。
背景技术：
钢水脱磷的应用研究主要是集中在铁水脱磷、炼钢冶炼脱磷、转炉出钢过程中脱磷等方面。至今，在国内外已趋成熟且大量 应用的方法主要是铁水脱磷和炼钢炉脱磷，并且由于在炼钢炉内尤其是转炉内的脱磷条件良好，故应用最为广泛，但在出钢后到炉外精炼过程中进行脱磷的研究和应用却并不常见。现有已经研究的精炼脱磷方法，要求在真空条件下，例如使用RH装置，通过加入脱磷剂或配合顶枪吹氧进行脱磷，但由于限制在真空条件下进行处理，因而成本较高。另外也有使用喂线装置进行钢包脱磷的研究，但由于需要使用专用的脱磷粉剂包芯线，因此并非在所有的精炼装置上都能够实现。CAS-OB精炼处理装置的设计功能是实现氩气在密封条件下的钢水成分、温度调整，包括通过氧枪向钢水内吹氧进行化学加热的处理装置，由于该装置采用浸溃罩插入钢包内进行吹氩排渣后的钢渣隔离，通过钢包底吹氩气搅拌钢水的操作，故浸溃罩内为还原性气体，在浸溃罩内加入合金进行钢水的合金化处理可以提高合金的收得率，但对于炼钢炉冶炼后含磷高的钢水却无法进行脱磷处理，导致钢水磷成分超标而造成改钢种甚至回收的后果，给企业造成极大地损失。因此，如何在不对设备进行大的改动的前提下，实现在CAS-OB精炼过程中进行钢水的脱磷处理，从而减少生产上的异常波动对质量和成本的影响，真正发挥炉外精炼设备的缓冲与调节作用便成为了一个亟待解决的课题。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种基于CAS-OB的钢水脱磷方法，作为辅助脱磷的手段，解决炼钢炉冶炼低磷钢种时部分炉次的钢水磷超标问题，从而达到减少改钢和回炉废品损失，降低冶炼生产成本，提高钢的内在质量的目的。为此，本发明采取的解决方案是
一种成分调整密封吹氩、吹氧精炼炉钢水脱磷方法，其具体方法和步骤为
(1)、炼钢采取不脱氧出钢，控制钢中氧的重量百分比含量在O.035-0. 065%,出钢后钢包内钢水温度在1600-1640°C ；
(2)、钢包上部净空高度控制在400-700mm；
(3)、炼钢出钢过程中，每吨钢的白灰加入量为3-5kg/t、萤石加入量为l_2kg/t；
(4)、钢水进入成分调整密封吹氩、吹氧精炼炉后，进行钢包底吹氩气操作，并采用中等强度搅拌，吹氩强度O. 08-0. 27Nm3 · IT1 · t_\将炉渣吹开后下降浸溃管，浸溃管插入深度为200-300 mm ；
(5)、下降氧枪进行吹氧，枪位高度为距离钢水液面450-550mm，供氧强度控制在
5.0-11. 5 Nm3 · h 1 · t \ 吹氧时间 3_5min ；(6)、在吹氧的同时通过高位料仓连续加入白灰和萤石，加入量为白灰4-5kg/t钢，萤石l_2kg/t钢，并保持下料速度与吹氧时间相匹配；
(7)、吹氧和下料结束后，提升浸溃管脱离钢水液面，然后采用钢包底吹大氩气强搅拌，吹氩强度 O. 28-0. 6 Nm3 · IT1 · t'维持时间 3_15min ；
(8)、强搅拌结束后，降低吹氧强度，将炉渣吹至钢包周边位置；
(9)、重新将浸溃管插入到钢液内，深度控制在100-200mm；
(10)、通过高位料仓加入萤石和白灰，每吨钢加入量为萤石l-2kg/t、白灰2-4kg/t；
(11)、钢包底吹氩气，采用中等强度搅拌，吹氩强度控制在O.08-0. 27 Nm3 · IT1 · t_S 2-3min后进行合金化成分和温度调整操作。本发明的有益效果为
本发明之CAS-OB钢水脱磷方法，可实现钢水脱磷率30%以上，钢中最低磷含量可以降低至O. 003%以下，从而有效解决炼钢炉冶炼低磷钢种时部分炉次的钢水磷超标问题，大幅度减少改钢和回炉废品损失，降低冶炼生产成本，提高钢的内在质量，并可为生产超低磷钢提供有利条件。
具体实施例方式180吨转炉生产成品磷重量百分比含量上限为O. 020%的SPCC钢，要求钢包内按重量百分比含量碳的控制标准为彡O. 070%，钢包内氧控制在O. 035-0. 065%。按重量百分比计，所添加白灰与萤石成分中白灰中CaO 88% ;萤石中CaF2 85%。实施例中各成分的百分数均为重量百分比含量。实施例I :
出钢钢包内钢水中C0. 063% ； PO. 018%。本发明CAS-OB钢水脱磷方法的具体控制过程为
I、炼钢采取不脱氧出钢，钢中氧含量控制在O.042% ;出钢后钢包内钢水温度控制在1632。。。2、钢包上部净空高度控制在400mm。3、炼钢出钢过程中白灰加入量为550kg，萤石加入量为200kg。4、钢水进入CAS-OB后，进行钢包底吹氩气操作，采用中等强度搅拌，吹氩流量ISNm3 · IT1 ;将炉渣吹开后下降浸溃管，浸溃管插入深度为250_。5、下降氧枪进行吹氧，枪位高度距钢水液面450mm，氧气流量控制在1100 Nm3*^1,吹氧时间5min，为脱硫反应提供耗氧的热力学条件和必要的动力学搅拌条件。6、吹氧的同时通过高位料仓连续加入白灰和萤石，加入白灰720kg，萤石180kg，下料速度保持与吹氧时间同步。7、吹氧和下料结束后，提升浸溃管脱离钢水液面，然后采用钢包底吹大氩气强搅拌，流量45Nm3 · h—1，持续时间IOmin08、强搅拌结束后，降低吹氧强度，将炉渣吹至钢包周边位置。9、重新将浸溃管插入到钢液内，插入深度180 mm。10、通过高位料仓加入萤石200kg,白灰360kg/·
II、钢包底吹氩气，采用中等强度搅拌，流量25Nm3· h-1，2min后进行合金化成分和温度调整操作。经本发明钢水脱磷处理后，其钢水中CO. 070% ；0 O. 00035% ；P0. 012%。实施例2:
出钢钢包内钢水中C0. 057% ； PO. 005%。本发明CAS-OB钢水脱磷方法的具体控制过程为
I、炼钢采取不脱氧出钢，钢中氧含量控制在O.0495%;出钢后钢包内钢水温度控制在1619。。。2、钢包上部净空高度控制在550mm。
3、炼钢出钢过程中白灰加入量为700kg，萤石加入量为280kg。4、钢水进入CAS-OB后，进行钢包底吹氩气操作，采用中等强度搅拌，流量30Nm3 · IT1 ;将炉渣吹开后下降浸溃管，浸溃管插入深度为300_。5、下降氧枪进行吹氧，枪位高度距钢水液面500mm，氧气流量控制在ΙδΟΟΝπι3·]!—1，吹氧时间4min。6、吹氧的同时通过高位料仓连续加入白灰和萤石，加入白灰800kg，萤石200kg，下料速度保持与吹氧时间同步。7、吹氧和下料结束后，提升浸溃管脱离钢水液面，然后采用钢包底吹大氩气强搅拌 15min。8、强搅拌结束后，降低吹氧强度，将炉渣吹至钢包周边位置。9、重新将浸溃管插入到钢液内，插入深度110 mm。10、通过高位料仓加入萤石280kg,白灰600kg/·
II、钢包底吹氩气，采用中等强度、流量35Nm3 · IT1，搅拌2. 5min后进行合金化成分和温度调整操作。经本发明钢水脱磷处理后，其钢水中CO. 065% ；00. 00031% ； PO. 0030%。实施例3
出钢钢包内钢水中C0. 038% ； PO. 008%。本发明CAS-OB钢水脱磷方法的具体控制过程为
I、炼钢采取不脱氧出钢，钢中氧含量控制在O. 0632% ;出钢后钢包内钢水温度控制在1637。。。2、钢包上部净空高度控制在680mm。3、炼钢出钢过程中白灰加入量为900kg，萤石加入量为350kg。4、钢水进入CAS-OB后，进行钢包底吹氩气操作，采用中等强度搅拌，流量50Nm3 · IT1 ;将炉渣吹开后下降浸溃管，浸溃管插入深度为200_。5、下降氧枪进行吹氧，枪位高度距钢水液面550mm，氧气流量控制在2000Nm3 · IT1，吹氧时间3min。6、吹氧的同时通过高位料仓连续加入白灰和萤石，加入白灰900kg，萤石360kg，下料速度保持与吹氧时间同步。7、吹氧和下料结束后，提升浸溃管脱离钢水液面，然后采用钢包底吹大氩气强搅拌 5min。8、强搅拌结束后，降低吹氧强度，将炉渣吹至钢包周边位置。
9、重新将浸溃管插入到钢液内，插入深度150 mm。10、通过高位料仓加入萤石350kg,白灰800kg/·
11、钢包底吹氩气，采用中等强度，流量50Nm3 士―1，搅拌3min后进行合金化成分和温度调整操作。
经本发明钢水脱磷处理后，其钢水中CO. 066% ；00. 00032% ； PO. 0028%。
权利要求
1.一种成分调整密封吹氩、吹氧精炼炉钢水脱磷方法，其特征在于，具体方法和步骤为 (1)、炼钢采取不脱氧出钢，控制钢中氧的重量百分比含量在O.035-0. 065%,出钢后钢包内钢水温度在1600-1640°C ； (2)、钢包上部净空高度控制在400-700mm； (3)、炼钢出钢过程中，每吨钢的白灰加入量为3-5kg/t、萤石加入量为l_2kg/t； (4)、钢水进入成分调整密封吹氩、吹氧精炼炉后，进行钢包底吹氩气操作，并采用中等强度搅拌，吹氩强度O. 08-0. 27Nm3 · IT1 · t_\将炉渣吹开后下降浸溃管，浸溃管插入深度为.200-300 mm ； (5)、下降氧枪进行吹氧，枪位高度为距离钢水液面450-550mm，供氧强度控制在.5. 0-11. 5 Nm3 · h 1 · t \ 吹氧时间 3_5min ； (6)、在吹氧的同时通过高位料仓连续加入白灰和萤石，加入量为白灰4-5kg/t钢，萤石l_2kg/t钢，并保持下料速度与吹氧时间相匹配； (7)、吹氧和下料结束后，提升浸溃管脱离钢水液面，然后采用钢包底吹大氩气强搅拌，吹氩强度 O. 28-0. 6 Nm3 · IT1 · t'维持时间 3_15min ； (8)、强搅拌结束后，降低吹氧强度，将炉渣吹至钢包周边位置； (9)、重新将浸溃管插入到钢液内，深度控制在100-200mm； (10)、通过高位料仓加入萤石和白灰，每吨钢加入量为萤石l-2kg/t、白灰2-4kg/t； (11)、钢包底吹氩气，采用中等强度搅拌，吹氩强度控制在O.08-0. 27 Nm3 · IT1 · t—1，搅拌2-3min后进行合金化成分和温度调整操作。
全文摘要
本发明提供一种成分调整密封吹氩、吹氧精炼炉钢水脱磷方法，炼钢不脱氧出钢，控制钢中氧含量、出钢温度、钢包净空和白灰、萤石加入量；钢水进入CAS-OB后进行钢包底吹氩和中强搅拌，控制浸渍管插入深度、吹氧枪位高度、氧气流量和吹氧时间，同时连续加入白灰和萤石；提升浸渍管后进行底吹和大氩气强搅拌；浸渍管重新插入后，再次加入萤石和白灰，并进行钢包底吹氩气和中强搅拌。本发明可实现钢水脱磷率30%以上，最低磷含量可降至0.003%以下，从而有效解决钢水磷超标问题，大幅度减少改钢和回炉废品损失，降低冶炼成本，提高钢的内在质量，并可为生产超低磷钢提供有利条件。
文档编号C21C7/064GK102851449SQ201110177248
公开日2013年1月2日 申请日期2011年6月28日 优先权日2011年6月28日
发明者李镇, 林洋, 孙群, 费鹏, 王晓峰, 于守巍, 方敏, 吴春杰 申请人:鞍钢股份有限公司