一种钢水脱磷的方法
【专利摘要】本发明公开了一种钢水脱磷的方法，其中，所述方法包括：（1）控制转炉冶炼的终点，使得到的钢水中的磷含量不高于0.012重量%，碳含量为0.03-0.05重量%，温度为1640-1680℃；（2）将步骤（1）得到的钢水出钢到钢包中，向钢包中加入预精炼剂，并进行吹氩精炼，其中，所述预精炼剂包括活性石灰和萤石；（3）将吹氩精炼后得到的钢水进行RH真空处理，其中，在RH真空处理过程中加入脱磷剂，所述脱磷剂包括活性石灰和氧化铁皮。该方法可以实现钢水脱磷的目的，使处理后钢水中磷含量不高于0.007重量%。
【专利说明】一种钢水脱磷的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于冶金【技术领域】，具体地，涉及一种钢水脱磷的方法。
【背景技术】
[0002] 磷在大多数钢中是一种有害元素，它对钢的表面质量、拉伸强度、抗应力腐蚀等 都有不利的影响，它容易在晶界偏析，造成钢材"冷脆"，显著降低钢材的低温冲击韧性。近 年来，随着用户对钢材性能要求越来越严格，对很多钢种的磷含量提出了更高的要求；如大 量优质钢要求成品磷含量低于〇. 015重量％，低温用钢管、特殊深冲钢、镀锡板要求磷低于 0. 010重量％ ;-些航空、原子能、耐腐蚀管线用钢要求成品磷低于0. 005重量％。因此，如 何降低钢水中磷含量成为低磷、超低磷钢生产的难题。
[0003] 现有技术中，生产低磷或者超低磷钢通常采用转炉冶炼来实现。CN101423879公开 了低磷钢水冶炼方法，其特点是转炉冶炼的钢水温度> 1680°C，钢水中磷含量小于0. 012 重量％，钢水中氧活度控制在0. 1% -0. 13% ;转炉出钢前，先在钢包内装入深脱磷剂；转 炉出钢过程中进行挡渣控制，下渣量< 3kg/吨钢，并对钢包中的钢水进行弱脱氧处理；出 钢结束后，再往钢包中投入深脱磷剂；此发明低磷钢水冶炼方法与其它方法相比渣量减少 20%以上，转炉冶炼周期缩短5%以上。该方法存在以下不足：需要对钢水氧含量控制有严 格的要求，如果出钢氧含量过高，出钢过程或出钢完毕后可能发生钢包"放炮"现象，存在一 定的安全隐患，且出钢前后都要向钢包中加入深脱磷剂并对钢水进行弱脱氧处理，过程处 理时间过长，影响生产效率。CN101696462A公开了一种半钢冶炼低磷钢的生产方法，具体是 通过调整单渣法转炉冶炼的造渣参数来实现对转炉终点磷含量的控制，其结果能将转炉炼 钢终点P控制在0. 006重量％以内，控制钢包渣回P在0. 002重量％以内、合金增P在0. 002 重量％以内，能稳定生产成品磷含量小于0.010重量％的低磷钢种。该方法存在以下不足： 当入炉磷含量偏高时采用单渣法很难将终点磷控制在〇. 006重量％以内，且出钢过程下渣 量很难控制钢水回磷严重。
[0004] 因此开发一种能够有效减少转炉脱磷压力、降低辅料消耗且高效安全的钢水脱磷 方法成为发展趋势。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是提供一种钢水脱磷的方法，该方法能够有效降低钢水中磷的含 量。
[0006] 为了实现上述目的，本发明提供一种钢水脱磷的方法，其中，所述方法包括：（1) 控制转炉冶炼的终点，使得到的钢水中的磷含量不高于〇. 012重量％，碳含量为0. 03-0. 05 重量％，温度为1640-1680°C ; (2)将步骤（1)得到的钢水出钢到钢包中，向钢包中加入预精 炼剂，并进行吹氩精炼，其中，所述预精炼剂包括活性石灰和萤石；（3)将吹氩精炼后得到 的钢水进行RH真空处理，其中，在RH真空处理过程中加入脱磷剂，所述脱磷剂包括活性石 灰和氧化铁皮。
[0007] 在本发明提供的所述钢水脱磷的方法中，通过采用转炉冶炼-出钢预精炼-RH真 空处理的工艺，并采用特定的预精炼剂和脱磷剂，能够显著降低钢水的磷含量，从而得到磷 含量不高于〇. 007重量％的钢水。
[0008] 而且，在本发明所述的方法中，无需将转炉冶炼终点所得钢水的磷含量控制在很 低的水平，从而有效减小了转炉的脱磷压力；并且，出钢过程无需进行脱氧，从而能够降低 辅料消耗，提高生产的效率。
[0009] 本发明的其他特征和优点将在随后的【具体实施方式】部分予以详细说明。
【具体实施方式】
[0010] 以下对本发明的【具体实施方式】进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体 实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
[0011] 本发明提供了一种钢水脱磷的方法，其中，该方法包括：
[0012] (1)控制转炉冶炼的终点，使得到的钢水中的磷含量不高于0. 012重量％，碳含量 为 0. 03-0. 05 重量 ％，温度为 1640-1680°C ;
[0013] (2)将步骤（1)得到的钢水出钢到钢包中，向钢包中加入预精炼剂，并进行吹氩精 炼，其中，所述预精炼剂包括活性石灰和萤石；
[0014] (3)将吹氩精炼后得到的钢水进行RH真空处理，其中，在RH真空处理过程中加入 脱磷剂，所述脱磷剂包括活性石灰和氧化铁皮。
[0015] 本发明提供的所述方法特别适合对转炉冶炼终点所得的磷含量为0. 01重量％以 上的钢水进行脱磷处理。
[0016] 在本发明中，控制转炉冶炼终点的方法没有特别的限定，可以采用本领域常规的 方法。
[0017] 根据本发明，为了进一步提高钢水脱磷的效果，出钢以及吹氩精炼的过程优选包 括：出钢1/4-1/2时向钢包中加入活性石灰，出钢结束后向钢包渣面加入萤石，并在钢包底 部吹氩气进行精炼。在本发明所述的方法中，出钢过程可以不脱氧，且出钢后钢水氧活度可 以为300ppm以上(如300-500ppm)，更具体地，在出钢结束且加完萤石后钢水的氧活度可以 为 300ppm 以上，如 300-500ppm。
[0018] 根据本发明，以每吨出钢钢水计，所述活性石灰的用量可以为6-8kg，所述萤石的 用量可以为1. 5-2. 5kg。
[0019] 根据本发明，为了满足预精炼的需求，所述吹氩气的强度可以为0. 001-0. 005m3/ (t钢· min)。另外，本发明的发明人研究发现，所述预精炼时间在8min以上即可满足预精 炼的需求，考虑到生产效率等因素，所述预精炼的时间优选为8-12min。
[0020] 根据本发明，预精炼后钢水直接送入RH真空处理，所述RH真空处理的过程可以包 括：钢水到达处理位时开始抽真空，真空循环4-6min，然后加入活性石灰和氧化铁皮，继续 真空循环6-10min。
[0021] 根据本发明，以每吨钢水计，所述活性石灰的用量可以为2-4kg，所述氧化铁皮的 用量可以为l_2kg。
[0022] 在本发明中，所述活性石灰可以为本领域常规使用的活性石灰，例如所述活性石 灰可以为CaO的含量> 90重量％的活性石灰。所述活性石灰的粒度并没有特别的限定。优 选情况下，为了较好的脱磷效果，所述活性石灰的粒度为10_20mm。所述粒度是指颗粒上的 两个不同点之间的最大直线距离，当颗粒为球形时，则该颗粒的粒度是指该颗粒的直径。
[0023] 在本发明中，氧化铁皮可以为本领域常规使用的氧化铁皮，例如可以为FeO和 Fe203的含量彡90重量％以及含有少量C、CaO、Si02、P和S的氧化铁皮。
[0024] 在一种【具体实施方式】中，钢水脱磷的方法可以为：
[0025] ( 1)控制转炉冶炼的终点，使得到的钢水中的磷含量不高于0. 012重量％，碳含量 为 0. 03-0. 05 重量 ％，温度为 1640-1680°C ;
[0026] (2)将步骤（1)得到的钢水出钢到钢包中，以每吨出钢钢水计，出钢1/4-1/2时向 钢包中加入活性石灰6-8kg，出钢结束后向钢包渣面加入萤1. 5-2. 5kg萤石，钢包底部吹强 度为0. 001-0. 005m3/ (t钢· min)氩气进行精炼，预精炼的时间为8-12min ;
[0027] (3)钢水到达处理位时开始抽真空，真空循环4_6min，以每吨钢水计，然后加入活 性石灰2-4kg和氧化铁皮l-2kg，继续真空循环6-10min。
[0028] 以下将通过实施例对本发明进行详细描述。
[0029] 实施例1
[0030] 本实施例用于说明本发明的钢水脱磷的方法。
[0031] 控制200t转炉冶炼的终点，使得到的钢水磷含量为0. 012重量％，碳含量为0. 05 重量％，温度为1640°C，将所得钢水出钢到钢包中，并在出钢1/4时向钢包加入吨钢6kg活 性石灰(购于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量彡90重量％，活性石灰的粒 度为20mm)，出钢结束后向钢包渣面加入吨钢1. 5kg萤石(购于四川攀研技术有限公司），出 钢后测得钢水氧活度为332ppm，并在炉后进行预精炼，钢包底吹氩气强度为0.001m 3/ (t 钢· min),预精炼时间为8min。
[0032] 预精炼后的钢水直接送入RH真空处理，循环4min后，加入吨钢4kg活性石灰(购 于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量彡90重量％，活性石灰的粒度为20mm)及 吨钢2kg氧化铁皮(购于四川攀研技术有限公司，氧化铁皮中FeO和Fe 203的含量> 90重 量％)，继续循环6min后得到磷含量为0. 006重量％的钢水。
[0033] 实施例2
[0034] 本实施例用于说明本发明的钢水脱磷的方法。
[0035] 控制200t转炉冶炼的终点，使得到的钢水磷含量为0. 010重量％，碳含量为0. 04 重量％，温度为1660°C，将所得钢水出钢到钢包中，并在出钢1/3时向钢包加入吨钢7kg活 性石灰(购于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量彡90重量％，活性石灰的粒 度为15mm)，出钢结束后向钢包渣面加入吨钢2kg萤石(购于四川攀研技术有限公司），出 钢后测得钢水氧活度为345ppm，并在炉后进行预精炼，钢包底吹氩气强度为0. 003m3/ (t 钢· min)，预精炼时间为10min。
[0036] 预精炼后的钢水直接送入RH真空处理，循环5min后，加入吨钢3kg活性石灰(购 于四川攀研技术有限公司，活性石灰中CaO的含量彡90重量％，活性石灰的粒度为15mm)及 吨钢1. 5kg氧化铁皮(购于四川攀研技术有限公司，氧化铁皮中FeO和Fe203的含量> 90重 量％)，继续循8min后得到磷含量为0. 005重量％的钢水。
[0037] 实施例3
[0038] 本实施例用于说明本发明的钢水脱磷的方法。
【权利要求】
1. 一种钢水脱磷的方法，其特征在于，所述方法包括： (1) 控制转炉冶炼的终点，使得到的钢水中的磷含量不高于0. 012重量％，碳含量为 0· 03-0. 05 重量 ％，温度为 1640-1680°c ; (2) 将步骤（1)得到的钢水出钢到钢包中，向钢包中加入预精炼剂，并进行吹氩精炼，其 中，所述预精炼剂包括活性石灰和萤石； (3) 将吹氩精炼后得到的钢水进行RH真空处理，其中，在RH真空处理过程中加入脱磷 齐?，所述脱磷剂包括活性石灰和氧化铁皮。
2. 根据权利要求1所述的方法，其中，出钢以及吹氩精炼的过程包括：出钢1/4-1/2时 向钢包中加入活性石灰，出钢结束后向钢包渣面加入萤石，并在钢包底部吹氩气进行预精 炼。
3. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，以每吨出钢钢水计，所述活性石灰的用量为 6_8kg，所述萤石的用量为1. 5-2. 5kg。
4. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述吹氩气的强度为0.001-0. 005m3/ (t 钢· min),所述预精炼的时间为8-12min。
5. 根据权利要求1或2所述的方法，其中，出钢过程不脱氧。
6. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述RH真空处理的过程包括：钢水到达处理位 时开始抽真空，真空循环4-6min，然后加入活性石灰和氧化铁皮，继续真空循环6-10min。
7. 根据权利要求1或6所述的方法，其中，以每吨钢水计，所述活性石灰的用量为 2_4kg，所述氧化铁皮的用量为l-2kg。
8. 根据权利要求1-3和6-7中任意一项所述的方法，其中，所述活性石灰中CaO的含量 彡90重量％，所述活性石灰的粒度为10-20mm。
【文档编号】C21C7/10GK104060051SQ201410093812
【公开日】2014年9月24日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2014年3月13日
【发明者】陈均, 杨晓东, 曾建华, 梁新腾, 陈路, 杨森祥, 喻林, 黄生权, 张彦恒 申请人:攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司