专利名称：一种生产工业纯铁的方法
技术领域：
本发明涉及一种生产工业纯铁的方法。
背景技术：
工业纯铁是钢的一种，其主要化学组成为铁含量99. 5-99. 9重量％，碳含量0. 04 重量％以下，硅和锰的含量分别在0. 15重量％以下，磷和硫的含量分别在0. 015重量％以 下。工业纯铁实际上还不是真正的纯铁，所以称这一种接近于纯铁的钢为工业纯铁。工业 纯铁特别柔软，韧性好，具有较好的电磁性能，所以常被用作深冲材料和电磁材料。工业纯 铁也可作为重溶合金、真空感应炉和超低碳不锈钢的原料，所以工业纯铁也可叫原料纯铁。工业纯铁一般采用电弧炉(或感应电炉)、或电弧炉(或感应电炉)+真空炉的冶 炼方式生产。例如，江苏冶金(1996年5期，15-16页)报道的某钢铁厂采用了电弧炉直接 冶炼工业纯铁的方法，可以生产碳含量小于0. 04重量％的工业纯铁；CN 101078033A中公 开了一种以废钢作原料，采用在真空系统和经VOD (真空吹氧脱碳)精炼炉进行真空条件下 吹氧脱磷、真空碳脱氧、加渣料底吹氩脱硫精炼生产纯铁的方法；CN 1023410C还公开了一 种在回转窑中对高炉铁水制得的铁粒进行固体脱炭，然后用感应电炉或等离子体电炉重熔 精炼生产工业纯铁的方法。上述三种生产工业纯铁的方法存在一个共同的缺点，即均采用电弧炉(或感应电 炉)工艺，通常情况下，电弧炉每炉生产的工业纯铁的量约为5-60吨，而感应电炉为1吨以 下，生产能力小，不能满足工业需求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术中生产工业纯铁的方法生产能力小的缺点，提供 一种生产能力大的生产工业纯铁的方法。本发明提供了一种生产工业纯铁的方法，该方法包括以下步骤转炉初炼，使用转 炉进行初炼使铁水转化为钢水；钢包脱氧，将转炉中的钢水出钢到钢包中，并向钢包中加入 铝，使钢水中的氧含量为大于0. 04重量％至0. 06重量％ ；加热脱氧，将钢包脱氧后的钢 水加热到1620-1660°C，向钢包中加入铝，使钢水中的氧含量达到0. 03-0. 04重量％ ；真空 脱气，在真空条件下对加热脱氧后的钢水进行脱气，至钢水中的碳含量达到0. 03重量％以 下，再加入铝使钢水中的酸溶铝含量达到0. 02-0. 05重量％。转炉是作业率很高的炼钢设备，是脱碳最好的设备之一。氧气顶吹转炉吹入纯氧 仅15分钟左右的时间便可将含碳4. 5重量％左右的铁水脱碳到约0. 05重量％的水平，但 此时如果继续进行吹氧脱碳操作，转炉内铁水中的铁被氧化的速度远大于碳被氧化的速 度，会出现大量铁被氧化烧损的现象。通常情况下，转炉脱碳的极限是0. 03重量％左右，当 碳达到0.03重量％左右时，继续吹氧已经不能脱碳，只会使铁大量的氧化。因此，使用转炉 生产碳含量小于0. 04重量％的工业纯铁的成功率很低，即使有成功的情况，最终产品的碳 含量也只能在0. 03-0. 04重量％之间，无法达到0. 02重量％的水平。
本发明的发明人经过大量的研究发现使用“转炉初炼_钢包脱氧_加热脱氧_真 空脱气”的工艺不但可以大规模地生产工业纯铁，而且制得的工业纯铁可以达到碳含量为 0. 03重量％以下的水平，这是因为在真空处理前的钢水的氧含量为0. 03-0. 04重量％， 而碳含量为0. 03-0. 05重量％，在真空条件下钢水中的氧和碳发生反应生成一氧化碳，通 过真空设备将一氧化碳脱除，这样可使钢水中的碳含量降低0. 02-0. 03重量％，从而达到 0. 03重量％以下的水平，达到工业纯铁对碳含量的要求。对于钢水中剩余的0. 01-0. 02重 量％的氧，通过在真空脱气后加入铝，使工业铁水中的酸溶铝达到0. 02-0. 05重量％的水 平而全部去除，从而避免了在铸造过程中溢出气体。本发明的生产工业纯铁的方法通过使用“转炉初炼_钢包脱氧_加热脱氧_真空 脱气”的工艺，每炉可以生产超过120吨工业纯铁，而且制得的工业纯铁可以达到碳含量为 0. 03重量％以下的水平。
具体实施例方式本发明提供的生产工业纯铁的方法包括以下步骤转炉初炼，使用转炉进行初炼 使铁水转化为钢水；钢包脱氧，将转炉中的钢水出钢到钢包中，并向钢包中加入铝，使钢水 中的氧含量为大于0. 04重量％至0. 06重量％ ；加热脱氧，将钢包脱氧后的钢水加热到 1620-1660°C，向钢包中加入铝，使钢水中的氧含量达到0. 03-0. 04重量％ ；真空脱气，在真 空条件下对加热脱氧后的钢水进行脱气，至钢水中的碳含量达到0. 03重量％以下，再加入 铝使钢水中的酸溶铝含量达到0. 02-0. 05重量％。根据本发明提供的方法，其中，所述转炉初炼步骤可以为常规的利用氧气顶吹转 炉由铁水冶炼钢水的过程，例如，该步骤可以包括将铁水加入到转炉中，通过氧枪向转炉中 吹氧气，吹氧气时铁水的温度可以为1400-1700°c，优选为1500-1650°c，吹氧气的时间可 以为8-25分钟，优选为10-20分钟，更优选为12-15分钟，吹氧气的量使得铁水中的碳含量 不大于0. 05重量％，从而转化为钢水。一般情况下，得到的钢水中碳含量为0. 03-0. 05重 量％。其中测定铁水中的碳含量的方法为本领域技术人员所公知，例如，可以使用GB/T223 规定的方法测得。其中，所述铁水可以为任何使用高炉由铁矿石冶炼得到的铁水，典型的铁水的主 要组成为3. 5-4. 5重量％的碳、0. 15-0. 3重量％的硅、0. 2-0. 5重量％的锰、0. 06-0. 08重 量％的磷、0. 005-0. 01重量％的硫和93-96. 5重量％的铁。根据本发明提供的方法，其中，在所述钢包脱氧步骤中，将转炉中的钢水出钢到钢 包中时钢水的温度可以为1650-1750°C，优选为1670-1700°C，在该优选的温度下，更有利 于将钢水中的氧含量控制在0. 04-0. 06重量％范围内。为了不使钢包脱氧后的钢水中氧含 量降得太低，不利于后续真空脱气过程的脱碳，钢包脱氧过程中铝的加入量要严格控制，铝 的加入量宁少勿多。为了实现上述目的，本发明的发明人通过多次试验摸索总结，在所述钢 包脱氧步骤中，相对于每吨铁水，向钢包中加入的铝的量0. 3-0. 4千克，在这种情况下，钢 包脱氧后钢水中的氧含量一般不低于0. 06重量％。为了控制钢包脱氧后钢水中的氧含量 在大于0. 04重量％至0. 06重量％范围内，加入铝之后可以用定氧仪测定钢水中的氧含量， 如果测得的氧含量高于0. 06重量％，则需要继续加入铝，相对于每吨铁水，再加入的铝的 量为(测得的氧含量_欲控氧含量)+0. 0001重量％ X 1千克至(测得的氧含量_欲控氧含量)+0.0001重量％ X 2. 5千克，其中，所述欲控氧含量为0.03-0. 05重量％。上述再 加入的铝的量实际上相当于相对于每吨铁水，每减少0. 0001重量％的氧，向钢包中再加 入的铝的量为1-2. 5千克。其中，所述欲控氧含量可以在0. 03-0. 05重量％的范围内任意 设定。一般情况下，加入按照上述方法计算得到的铝后，钢水中的实际氧含量即测得的氧含 量一般大于上述欲控氧含量，这样即可有效保证钢包脱氧后的钢水中的氧含量不会降得太 低，保证了后续真空脱气过程中能够有效地脱碳，从而保证制得的工业纯铁中碳含量低于 0. 03重量％。优选情况下，为了更精确地控制钢水中的氧含量，在所述钢包脱氧步骤中，相对于 每吨铁水，再加入的铝的量为(测得的氧含量-欲控氧含量)+0. 0001重量％ X 1. 5千 克至(测得的氧含量-欲控氧含量)+0.0001重量％ X2千克，其中，所述欲控氧含量为 0. 03-0. 04 重量 ％。为了便于理解上述钢包脱氧步骤中再加入的铝的量，现举例说明如下在本发明 的一个具体的实施例中，相对于每吨铁水，向钢包中加入的铝的量为0. 33千克，此时，用定 氧仪测得钢水中的氧含量为0. 082重量％，将欲控氧含量定为0. 04重量％，则相对于每吨 铁水需要加入的铝的量为[(0. 082-0. 04) /0. 0001] X 1. 5 至[(0. 082-0. 04) /0. 0001] X 2， 即630-840千克。加入上述重量范围内的铝后，如果用定氧仪测量，钢水中的氧含量一般高 于0. 04重量％。根据本发明提供的方法，其中，在所述加热脱氧步骤中可以使用本领域技术人员 公知的设备，例如LF炉(电加热装置)。在该步骤中，将钢水加热到1620-1660°C后使用 定氧仪测定钢水中的氧含量。然后向钢包中加入铝，相对于每吨铁水，加入的铝的量为 (测得的氧含量_欲控氧含量)+0. 0001重量％ X 1千克至(测得的氧含量_欲控氧含 量)+0.0001重量％ X2. 5千克，其中，所述欲控氧含量为0.03-0. 04重量％。上述再加 入的铝的量实际上相当于相对于每吨铁水，每减少0. 0001重量％的氧，向钢包中加入铝 的量可以为1-2. 5千克。优选情况下，为了更精确地控制钢水中的氧含量，在所述加热脱氧 步骤中，相对于每吨铁水，再加入的铝的量为(测得的氧含量_欲控氧含量)+0. 0001重 量％ X 1.5千克至(测得的氧含量-欲控氧含量)+0.0001重量％ X2千克，其中，所述欲 控氧含量为0. 03-0. 04重量％。此时，再次使用定氧仪测定钢水中的氧含量，如果氧含量仍然高于0. 04重量％， 则重复上述加入铝的过程，直到测得的氧含量达到0. 03-0. 04重量％。需要说明的是，在所述钢包脱氧和加热脱氧的步骤中分多次加入铝的目的是逐步 将钢水中的实际氧含量控制为0. 03-0. 04重量％。其中，在钢包脱氧的过程中，由于钢水中 的氧含量较高，难以通过控制加铝量精确地控制氧含量，因此，为了保证加入的铝不会使氧 含量低于0. 03重量％，两次加入铝的过程均“适可而止”；在加热脱氧的过程中，钢水中的氧 含量已经小于0. 06重量％，此时可以通过控制加铝量较精确地控制氧含量，一般情况下， 通过一次加铝即可将钢水中的实际氧含量降到0. 03-0. 04重量％。根据本发明提供的方法，其中，在所述真空脱气步骤中可以使用本领域技术人员 公知的真空精炼设备，例如RH炉(真空循环装置)，其真空度可以为1-500毫巴(mbar)，优 选为3-150mbar，脱气的时间可以为2_60分钟，优选为3_30分钟。使用RH炉脱气的过程可 以在同一个真空度下脱气一次，例如在50毫巴的真空度下脱气10分钟，也可以在不同真空度下脱气多次，例如先在80毫巴的真空度下脱气5分钟，再在5毫巴的真空度下脱气12分 钟。通过真空脱气，可以使钢水中的碳和氧反应生成一氧化碳从钢水中逸出，从而达到脱碳 的目的。为了使钢水中的氧含量达到要求，本发明采用加入铝的方法，使其中的氧与铝充 分结合成氧化铝的形式，从而降低活性氧的含量。通过限定酸溶铝的含量来保证钢水中活 性氧的含量足够低。根据本发明提供的方法，其中，所述酸溶铝的概念为本领域技术人员所公知，即 钢水中氮化铝和单质铝的总含量。在炼钢过程中，向钢水中加入的铝主要以三种形式存在 三氧化二铝、氮化铝和铝单质，其中，三氧化二铝大都可以进入炉渣而从钢水中除去，氮化 铝和铝单质则留在钢水中成为钢的合金化物质。在向钢水中加入铝的初期，主要生成三氧 化二铝，随着钢水中的氧被消耗掉，氧含量越来越低，氮化铝和铝单质的含量逐渐增加。因 此，只有当氮化铝和铝单质的总含量(即酸溶铝的含量)达到一定程度时，才能将钢水中的 氧含量降低到在铸造过程中不会溢出气体(氧气和/或一氧化碳气体)的水平。因此，本 发明的方法还包括测定钢水中的酸溶铝含量，测定钢水中的酸溶铝含量的方法为本领域技 术人员所公知，例如，可以使用GB/T4336规定的方法测定。在本发明的方法中，钢水中的酸 溶铝含量可以为0. 02-0. 05重量％，优选为0. 03-0. 04重量。全铝含量是指钢水中存在的 各种形式的铝的总含量。根据本发明提供的方法，其中，所述铝泛指能够为钢水提供单质铝而不引入其它 杂质的材料，例如，可以为铝块、铝线、铝丸和铝铁合金中的一种或几种。优选情况下，当钢 水温度较高且加入铝的量较大时，向钢水中加入铝块和/或铝铁合金，当钢水温度较低或 加入铝的量较小时，向钢水中加入铝线，加入铝线的方法可以使用本领域常规的方法，使用 喂线机向钢水中喂入铝线。在铸造前调节钢水的酸溶铝含量的过程中，优选地向钢水中加 入铝丸，其中，铝丸的直径优选为5-15毫米。本发明提供的工业纯铁的生产方法还包括将得到的钢水铸造成型。所述铸造的方 法可以是模铸或连铸。下面，将通过实施例对本发明进行更详细的描述。实施例1本实施例用于说明本发明提供的生产工业纯铁的方法。向120吨转炉内加入125吨铁水，吹入氧气进行转炉初炼，吹氧结束后得到碳含量 为0.04重量％的钢水，并在1655°C下将该钢水出钢到钢包中。其中，铁水的主要组成为 铁96. 42重量％，碳3. 55重量％，硅0. 026重量％，锰0. 065重量％，磷0. 039重量％，硫 0. 018重量％，铜0. 016重量％，镍0. 018重量％、铬0. 020重量％。吹氧气时的铁水温度 为1400-1650°C (吹氧开始时为1400°C，吹氧结束后为1650°C，是个逐渐升高的过程)，吹 氧的时间为14分钟，吹氧总量为6766m3，从开始吹氧至吹氧量为吹入氧气总量的90%，氧 气的流量为30000标准立方米/小时；吹氧量为90%以后，氧气的流量为20000标准立方 米/小时。在将钢水出钢到钢包的过程中，向钢包中加入40千克铝块，对钢水进行脱氧。钢 水出钢完成后，用上海科海测温仪有限公司生产的MULPI-LABCELOX定氧仪测定钢水中的 氧含量为0. 085重量％。将钢水中的欲控氧含量设定为0. 040重量％，使用河南巩义华中冶金设备厂的WX-4BF喂线机喂入Φ IOmm的铝线420米(约84千克)。然后，将钢包送到LF炉工位进行加热脱氧。使用LF装置将钢包内的钢水加热到 1650°C，用上述定氧仪测定钢水中的氧含量为0.058重量％。然后将钢水中的欲控氧含量 设定为0. 032重量％，使用上述喂线机喂入Φ IOmm的铝线210米(约42千克)，用定氧仪 测得钢水中的氧含量为0. 035重量％。然后，将钢包送到RH工位进行真空脱气。首先在IOOmbar真空度下在脱气3分钟， 然后在3mbar的真空度下脱气15分钟。脱气完成后，向钢包中加入60千克铝丸，然后测定 钢水的重量为124吨，钢水中的碳含量为0. 02重量％，酸溶铝含量为0. 038重量％，氧含量 为0. 0035重量％。然后将得到的钢水在4机4流弧形方坯连铸机上连续浇铸成360 X 450 X 6000mm 的连铸坯，连铸机的中间包温度控制为1560°C，浇铸过程中，在连铸中间包取钢样测定钢水 的碳含量为0. 02重量％，酸溶铝含量为0. 035重量％，全铝含量为0. 045重量％，硅含量为 0. 005重量％，锰含量为0. 03重量％，磷含量为0. 005重量％，硫含量为0. 015重量％，铜含 量为0. 018重量％，镍含量为0. 02重量％、铬含量为0. 015重量％，铁含量在99. 8重量％ 以上，达到了工业纯铁的要求。实施例2本实施例用于说明本发明提供的生产工业纯铁的方法。向120吨转炉内加入120吨铁水，吹入氧气进行转炉初炼，吹氧结束后得到碳含量 为0.045重量％的钢水，并在16951下将该钢水出钢到钢包中。其中，铁水的主要组成为 铁95. 17重量％、碳4. 45重量％、硅0. 080重量％，锰0. 084重量％，磷0. 040重量％，硫 0. 021重量％，铜0. 018重量％，镍0. 020重量％、铬0. 019重量％。吹氧气时的铁水温度 为1450-1695°C (吹氧开始时为1450°C，吹氧结束后为1695°C，是个逐渐升高的过程)，吹 氧的时间为13分钟，吹氧总量为6283m3，从开始吹氧至吹氧量为吹入氧气总量的90%，氧 气的流量为30000标准立方米/小时；吹氧量为90%以后，氧气的流量为20000标准立方 米/小时。在转炉出钢到钢包的过程中，向钢包中加入48千克铝块，对钢水进行脱氧。钢 水出钢完成后，用定氧仪测定钢水中的氧含量为0.09重量％。然后将欲控氧含量设定为 0. 036重量％，使用喂线机喂入Φ IOmm的铝线650米(约130千克)。然后，将钢包送到LF炉工位进行加热脱氧。使用LF装置将钢包内的钢水加热 到1625°C，用定氧仪测定钢水中的氧含量为0. 05重量％。将欲控氧含量设定为0. 035重 量％，使用喂线机喂入OlOmm的铝线140米(约28千克)，用定氧仪测得钢水中的氧含量 为0. 038重量％。然后，将钢包送到RH工位进行真空脱气。首先在120mbar真空度下在脱气3分钟， 然后在IOmbar的真空度下脱气20分钟。脱气完成后，向钢包中加入65千克铝丸，然后测 定钢水的重量为120吨，钢水中的的碳含量为0. 022重量％，钢水中的酸溶铝含量为0. 04
重量％，氧含量为0. 0031重量％。然后将得到的钢水在4机4流方坯连铸机上连续浇铸成360 X 450 X 6000mm的连 铸坯，连铸机的中间包温度控制为1550°C，浇铸过程中，在连铸中间包取钢样测定钢水的 碳含量为0. 02重量％，酸溶铝含量为0. 035重量％，全铝含量为0. 046重量％，硅含量为0. 005重量％，锰含量为0. 031重量％，磷含量为0. 006重量％，硫含量为0. 013重量％，铜 含量为0. 017重量％，镍含量为0. 018重量％、铬含量为0. 016重量％，铁含量在99. 8重 量％以上，达到了工业纯铁的要求。实施例3本实施例用于说明本发明提供的生产工业纯铁的方法。向120吨转炉内加入130吨铁水，吹入氧气进行转炉初炼，吹氧结束后得到碳含量 为0.05重量％的钢水，并在1700°C下将该钢水出钢到钢包中。其中，铁水的主要组成为 铁95. 19重量％、碳4. 45重量％、硅0. 065重量％，锰0. 090重量％，磷0. 032重量％，硫 0.015重量％，铜0.021重量％，Ni 0.017重量％、Cr 0.021重量％。吹氧气时的铁水温度 为1400-1700°C (吹氧开始时为1400°C，吹氧结束后为1700°C，是个逐渐升高的过程)，吹 氧的时间为15分钟，吹氧总量为7250m3，从开始吹氧至吹氧量为吹入氧气总量的90%，氧 气的流量为30000标准立方米/小时；吹氧量为90%以后，氧气的流量为20000标准立方 米/小时。在转炉出钢到钢包的过程中，向钢包中加入45. 5千克铝块，对钢水进行脱氧。钢 水出钢完成后，用定氧仪测定钢水中的氧含量为0. 075重量％。然后将欲控氧含量设定为 0. 032重量％，使用喂线机喂入Φ IOmm的铝线400米(约80千克)。然后，将钢包送到LF炉工位进行加热脱氧。使用LF装置将钢包内的钢水加热到 1625°C，用定氧仪测定钢水中的氧含量为0. 38重量％。然后，将钢包送到RH工位进行真空脱气。首先在IOOmbar真空度下在脱气3分钟， 然后在3mbar的真空度下脱气10分钟。脱气完成后，向钢包中加入60千克铝丸，然后测定 钢水的重量为129吨，钢水中的的碳含量为0. 02重量％，钢水中的酸溶铝含量为0. 022重
量％，氧含量为0. 0040重量％。然后将得到的钢水在4机4流方坯连铸机上连续浇铸成360 X 450 X 6000mm的连 铸坯，连铸机的中间包温度控制为1575°C，浇铸过程中，在连铸中间包取钢样测定钢水的 碳含量为0. 02重量％，酸溶铝含量为0. 025重量％，全铝含量为0. 033重量％，硅含量为 0. 005重量％，锰含量为0. 025重量％，磷含量为0. 006重量％，硫含量为0. 012重量％，铜 含量为0. 02重量％，镍含量为0. 02重量％、铬含量为0. 018重量％，铁含量在99. 8重量％ 以上，达到了工业纯铁的要求。实施例4本实施例用于说明本发明提供的生产工业纯铁的方法。向120吨转炉内加入125吨铁水，吹入氧气进行转炉初炼，吹氧结束后得到碳含量 为0.04重量％的钢水，并在1680°C下将该钢水出钢到钢包中。其中，铁水的主要组成为 铁95. 19重量％、碳4. 45重量％、硅0. 065重量％，锰0. 090重量％，磷0. 032重量％，硫 0.015重量％，铜0.021重量％，Ni 0.017重量％、Cr 0.021重量％。吹氧气时的铁水温度 为1400-1700°C (吹氧开始时为1400°C，吹氧结束后为1700°C，是个逐渐升高的过程)，吹 氧的时间为15分钟，吹氧总量为7250m3，从开始吹氧至吹氧量为吹入氧气总量的90%，氧 气的流量为30000标准立方米/小时；吹氧量为90%以后，氧气的流量为20000标准立方 米/小时。在转炉出钢到钢包的过程中，向钢包中加入110千克铝铁(其中，铝的含量为40重量％，铁的含量为60重量％)，对钢水进行脱氧。钢水出钢完成后，用定氧仪测定钢水中 的氧含量为0.075重量％。将欲控氧含量设定为0.04重量％，使用喂线机喂入Φ IOmm的 铝线330米(约66千克)。 然后，将钢包送到LF炉工位进行加热脱氧。使用LF装置将钢包内的钢水加热 到1625°C，用定氧仪测定钢水中的氧含量为0. 55重量％。将欲控氧含量设定为0. 035重 量％，使用喂线机喂入OlOmm的铝线190米(约38千克)，用定氧仪测得钢水中的氧含量 为0. 038重量％。 然后，将钢包送到RH工位进行真空脱气。首先在IOOmbar真空度下在脱气3分钟， 然后在3mbar的真空度下脱气10分钟。脱气完成后，向钢包中加入60千克铝丸，然后测定 钢水的重量为124吨，钢水中的的碳含量为0. 02重量％，钢水中的酸溶铝含量为0. 038重
量％，氧含量为0. 0029重量％。 然后将得到的钢水在4机4流方坯连铸机上连续浇铸成360 X 450 X 6000mm的连 铸坯，连铸机的中间包温度控制为1575°C，浇铸过程中，在连铸中间包取钢样测定钢水的碳 含量为0. 02重量％，酸溶铝含量为0. 04重量％，全铝含量为0. 048重量％，硅含量为0. 006 重量％，锰含量为0. 021重量％，磷含量为0. 006重量％，硫含量为0. 012重量％，铜含量为 0. 018重量％，镍含量为0. 02重量％、铬含量为0. 018重量％，铁含量在99. 8重量％以上， 达到了工业纯铁的要求。
权利要求
一种生产工业纯铁的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤转炉初炼，使用转炉进行初炼使铁水转化为钢水；钢包脱氧，将转炉中的钢水出钢到钢包中，并向钢包中加入铝，使钢水中的氧含量为大于0.04重量％至0.06重量％；加热脱氧，将钢包脱氧后的钢水加热到1620 1660℃，向钢包中加入铝，使钢水中的氧含量达到0.03 0.04重量％；真空脱气，在真空条件下对加热脱氧后的钢水进行脱气，至钢水中的碳含量达到0.03重量％以下，再加入铝使钢水中的酸溶铝含量达到0.02 0.05重量％。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述转炉初炼的方法包括将铁水加入到转炉中， 向转炉中吹氧气，吹氧气时的铁水温度为1400-1700°C，氧气吹入的时间为8-25分钟，氧气 的吹入量使得铁水中的碳含量不大于0. 05重量％。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述铁水的主要组成为3.5-4.5重量％的 碳、0. 15-0. 3重量％的硅、0. 2-0. 5重量％的锰、0. 06-0. 08重量％的磷、0. 005-0. 01重量％ 的硫和93-96. 5重量％的铁。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述钢包脱氧的步骤中，相对于每吨铁水，向钢 包中加入0. 3-0. 4千克的铝。
5.根据权利要求1或4所述的方法，其中，所述钢包脱氧的步骤中，相对于每吨铁水， 向钢包中加入0. 3-0. 4千克的铝，然后测定钢水中的氧含量，如果测得的钢水中的氧含量 大于0. 06重量％，则再向钢水中加入铝，相对于每吨铁水，再加入的铝的量为(测得的氧 含量_欲控氧含量)+0. 0001重量％ X 1千克至(测得的氧含量_欲控氧含量)+0. 0001 重量％ X 2. 5千克，其中，所述欲控氧含量为0. 03-0. 05重量％。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，相对于每吨铁水，再加入的铝的量为(测得的氧 含量-欲控氧含量)+0. 0001重量％ X 1. 5千克至(测得的氧含量-欲控氧含量)+0. 0001 重量％ X 2千克，其中，所述欲控氧含量为0. 03-0. 04重量％。
7.根据权利要求1和4-6中任意一项所述的方法，其中，所述出钢时，钢水的温度为 1670-1700°C。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述加热脱氧步骤中，相对于每吨铁水，加入 的铝的量为(测得的氧含量-欲控氧含量)+0.0001重量％ Xl千克至(测得的氧含 量-欲控氧含量)+0. 0001重量％ X 2. 5千克，其中，所述欲控氧含量为0. 03-0. 04重量％。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，该方法还包括在加入铝之后测定钢水中的氧含 量，如果测得的钢水中的氧含量大于0. 04重量％，则重复该加入铝的步骤，直到测得的氧 含量达到0. 03-0. 04重量％。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述真空脱气步骤中，真空度为1-500毫巴， 脱气的时间为2-60分钟。
全文摘要
一种生产工业纯铁的方法，该方法包括以下步骤转炉初炼，使用转炉进行初炼使铁水转化为钢水；钢包脱氧，将转炉中的钢水出钢到钢包中，并向钢包中加入铝，使钢水中的氧含量为大于0.04重量％至0.06重量％；加热脱氧，将钢包脱氧后的钢水加热到1620-1660℃，向钢包中加入铝，使钢水中的氧含量达到0.03-0.04重量％；真空脱气，在真空条件下对加热脱氧后的钢水进行脱气，至钢水中的碳含量达到0.03重量％以下，再加入铝使钢水中的酸溶铝含量达到0.02-0.05重量％。使用本发明的方法每炉可以生产超过120吨工业纯铁，而且制得的工业纯铁可以达到碳含量为0.03重量％以下的水平。
文档编号C21C5/28GK101948979SQ200910158550
公开日2011年1月19日 申请日期2009年7月10日 优先权日2009年7月10日
发明者刘明, 李军, 杨星地, 江南红, 熊元波, 蒲学坤, 邓通武, 陈小龙 申请人:攀钢集团研究院有限公司;攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司;攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司