钢水精炼脱磷剂及其应用的制作方法
【专利摘要】本发明涉及钢水精炼脱磷剂及其应用，属于冶金【技术领域】。本发明的钢水精炼脱磷剂，由以下重量份的组分组成：51～60份的氧化钙,15～20份的氧化铁皮和10～14份经钝化处理后的钠。本发明的钢水精炼脱磷剂可用于钢水精炼过程，通过氧化钙、氧化铁皮和钝化处理后的钠的结合，在精炼过程中能够有效的去除磷，降低钢水磷含量。
【专利说明】钢水精炼脱磷剂及其应用
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢水精炼脱磷剂及其应用，属于冶金【技术领域】。
【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，随着人们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0.015%，低温用钢管、特殊深冲钢、镀锡板要求磷低于 0.010% ;-些航空、原子能、耐腐蚀管线用钢要求成品磷低于0.005%。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] 专利文献CN101423879公开了低磷钢水冶炼方法，包括转炉冶炼和钢包精炼，其 转炉冶炼的钢水温度> 1680°C，钢水中磷含量小于0. 012%，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； 然后进行钢包底吹氩气搅拌，最后用钢包扒渣装置清除钢包中的钢渣。该方法处理后钢水 的P含量低于〇. 005 %，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。但 该方法工艺复杂，需要预先在钢包中加入深脱磷剂，这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， 影响生产节奏。
[0004] 专利CN101696462A公开了一种半钢冶炼低磷钢的生产方法，主要是通过调整单 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，该方法能将转炉炼钢终点P控 制在0. 006 %以内，控制钢包渣回P在0. 002 %以内、合金增P在0. 002 %以内，能稳定生产 成品磷含量小于〇. 010%的低磷钢种。但是，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0. 006%以内，且出钢过程下渣量很难控制钢水回磷严重。
[0005] 专利CN103205536A公开了一种半钢脱磷剂及半钢脱磷方法，半钢脱磷剂为按重 量计由35?50份的石灰、25?45份的氧化铁皮和15?25份的氧化钠制成。其半钢脱磷 方法为在出钢时，将半钢脱磷剂均匀加入已流出的钢液中，并且半钢脱磷剂的加入量控制 在10?20k g/t半钢之间；在出钢完成后，向钢液底吹氣气；吹氣结束后进彳丁拔渔处理。通 过该方法能够有效将半钢中的磷含量进行脱除，脱磷率可以达到40%以上。但是，该脱磷剂 主要应用于半钢的转炉冶炼中，对于冶炼后磷含量较低的钢水，在精炼过程中的脱磷效果 有限。
【发明内容】
[0006] 本发明解决的技术问题是提供钢水精炼脱磷剂。
[0007] 本发明的钢水精炼脱磷剂，由以下重量份的组分组成：51?60份的氧化钙，15? 20份的氧化铁皮和10?14份经钝化处理后的钠。
[0008] 其中，钝化的目的是降低反应速率，经钝化处理后的钠为金属钠经物理化学反应 后得到的产物，优选为碳酸钠和氧化钠。
[0009] 所述氧化铁皮优选为含有90%以上的铁的氧化物。
[0010] 在钢水精炼过程中，由于转炉冶炼后的钢水流动性较提钒后的半钢更好，出钢混 冲动力学条件更好，更有利于脱磷反应的进行，因此必须严格控制本发明钢水精炼脱磷剂 各组分的含量。51?60重量份的CaO主要是为了提高出钢后钢包顶渣的碱度；而氧化铁皮 主要是为了提高炉渣的氧化性，如加入量过多则会导致钢水温降大，加入量少则达不到提 高氧化性的目的，脱磷效果不佳，因此，氧化铁皮的加入量在15?20重量份为宜；经钝化处 理的钠主要是与钢水中的磷反应脱磷，加入量过大则会反应过于剧烈导致钢水大翻，严重 即会造成事故，如加入量少则效果不佳，因此，经钝化处理的钠加入量需控制在10?14重 量份。
[0011] 进一步的，优选由以下重量份的组分组成：51份的氧化钙，15份的氧化铁皮和14 份经钝化处理后的钠。
[0012] 本发明还提供钢水精炼脱磷剂在钢水精炼中的应用。
[0013] 钢水精炼可以采用包括如下步骤的方法：炼钢转炉出钢后，将钢水精炼脱磷剂随 钢流加入钢包，加入量为3?5kg/t钢，并在炉后吹氩精炼，底吹氩强度为0. 001?0. 005m3/ (min ·?钢），时间不低于8min。其中，钢水转炉出钢时的磷含量不高于0. 015%，通过该方 法得到精炼后钢水磷含量为不高于〇. 010%。
[0014] 也可以采用包括如下步骤的方法：炼钢转炉出钢后，将钢水精炼脱磷剂随钢流加 入钢包，加入量为2?3kg/t钢，钢水进入LF精炼，并在精炼过程加入钢水精炼脱磷剂2? 4kg/t钢。其中，钢水转炉出钢时的磷含量不高于0.015%，通过该方法得到精炼后钢水磷 含量为不高于0.008%。
[0015] 还可以采用包括如下步骤的方法：炼钢转炉出钢后，将钢水精炼脱磷剂随钢流加 入钢包，加入量为3?4kg/t钢，并在真空处理时加入钢水精炼脱磷剂2?4kg/t钢。其 中，钢水转炉出钢时的磷含量不高于0.015%，通过该方法精炼后钢水磷含量为不高于 0. 007%。
[0016] 本发明钢水精炼脱磷剂，可用于钢水精炼过程，通过氧化钙、氧化铁皮和钝化处理 后的钠的结合，在精炼过程中能够保证反应的正常进行，并有效的去除磷，降低钢水磷含 量。
【具体实施方式】
[0017] 本发明的钢水精炼脱磷剂，由以下重量份的组分组成：51?60份的氧化钙，15? 20份的氧化铁皮和10?14份经钝化处理后的钠。
[0018] 其中，钝化的目的是降低反应速率，经钝化处理后的钠为金属钠经物理化学反应 后得到的产物，优选为碳酸钠和氧化钠。
[0019] 所述氧化铁皮优选为含有90%以上的铁的氧化物。
[0020] 在钢水精炼过程中，由于转炉冶炼后的钢水流动性较提钒后的半钢更好，出钢混 冲动力学条件更好，更有利于脱磷反应的进行，因此必须严格控制本发明钢水精炼脱磷剂 各组分的含量。51?60重量份的CaO主要是为了提高出钢后钢包顶渣的碱度；而氧化铁皮 主要是为了提高炉渣的氧化性，如加入量过多则会导致钢水温降大，加入量少则达不到提 高氧化性的目的，脱磷效果不佳，因此，氧化铁皮的加入量在15?20重量份为宜；经钝化处 理的钠主要是与钢水中的磷反应脱磷，加入量过大则会反应过于剧烈导致钢水大翻，严重 即会造成事故，如加入量少则效果不佳，因此，经钝化处理的钠加入量需控制在10?14重 量份。
[0021] 进一步的，优选由以下重量份的组分组成：51份的氧化钙，15份的氧化铁皮和14 份经钝化处理后的钠。
[0022] 本发明还提供钢水精炼脱磷剂在钢水精炼中的应用。
[0023] 钢水精炼可以采用包括如下步骤的方法：炼钢转炉出钢后，将钢水精炼脱磷剂随 钢流加入钢包，加入量为3?5kg/t钢，并在炉后吹氩精炼，底吹氩强度为0. 001?0. 005m3/ (min ·?钢），时间不低于8min。其中，钢水转炉出钢时的磷含量不高于0. 015%，通过该方 法得到精炼后钢水磷含量为不高于〇. 010%。
[0024] 也可以采用包括如下步骤的方法：炼钢转炉出钢后，将钢水精炼脱磷剂随钢流加 入钢包，加入量为2?3kg/t钢，钢水进入LF精炼，并在精炼过程加入钢水精炼脱磷剂2? 4kg/t钢。其中，钢水转炉出钢时的磷含量不高于0.015%，通过该方法得到精炼后钢水磷 含量为不高于0.008%。
[0025] 还可以采用包括如下步骤的方法：炼钢转炉出钢后，将钢水精炼脱磷剂随钢流加 入钢包，加入量为3?4kg/t钢，并在真空处理时加入钢水精炼脱磷剂2?4kg/t钢。其 中，钢水转炉出钢时的磷含量不高于0.015%，通过该方法真空处理精炼后钢水磷含量为不 高于 0. 007%。
[0026] 下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。本发明中的百分数均为质量百分数。
[0027] 实施例1
[0028] 终点钢水磷含量为0. 014%，出钢过程随钢流加入吨钢3kg钢水精炼脱磷剂（51重 量份的CaO, 15重量份的氧化铁皮，14重量份经钝化处理后的钠），并在炉后吹氩精炼，底吹 氩强度控制在0. 003m3Amin · t钢），预精炼时间为lOmin，预精炼结束后得到钢水磷含量 为 0· 0010%。
[0029] 实施例2
[0030] 终点钢水磷含量为0. 014%，出钢过程随钢流加入吨钢5kg钢水精炼脱磷剂（60重 量份的CaO, 20重量份的氧化铁皮，10重量份的经钝化处理后的钠），并在炉后吹氩精炼，底 吹氩强度控制在〇. 〇〇lm3Amin · t钢），预精炼时间为9min，预精炼结束后得到钢水磷含量 为 0· 009%。
[0031] 实施例3
[0032] 终点钢水磷含量为0. 011 %，出钢过程随钢流加入吨钢4kg钢水精炼脱磷剂（55重 量份的CaO, 18重量份的氧化铁皮，14重量份的经钝化处理后的钠），并在炉后吹氩精炼，底 吹氩强度控制在〇. 〇〇5m3Amin · t钢），预精炼时间为llmin，预精炼结束后得到钢水磷含 量为 0· 007%。
[0033] 实施例4
【权利要求】
1. 钢水精炼脱磷剂，其特征在于由以下重量份的组分组成：51?60份的氧化钙，15? 20份的氧化铁皮和10?14份经钝化处理后的钠。
2. 根据权利要求1所述的钢水精炼脱磷剂，其特征在于：经钝化处理后的钠为碳酸钠 或氧化钠。
3. 根据权利要求1或2所述的钢水精炼脱磷剂，其特征在于由以下重量份的组分组成： 51份的氧化钙，15份的氧化铁皮和14份经钝化处理后的钠。
4. 权利要求1?3任一项所述的钢水精炼脱磷剂在钢水精炼中的应用。
5. 根据权利要求4所述的钢水精炼脱磷剂在钢水精炼中的应用，其特征在于：所述钢 水精炼包括如下步骤：炼钢转炉出钢后，将钢水精炼脱磷剂随钢流加入钢包，加入量为3? 5kg/t钢，并在炉后吹氩精炼，底吹氩强度为0. 001?0. 005m3Amin · t钢），时间不低于 8min〇
6. 根据权利要求4所述的钢水精炼脱磷剂在钢水精炼中的应用，其特征在于：所述钢 水精炼包括如下步骤：炼钢转炉出钢后，将钢水精炼脱磷剂随钢流加入钢包，加入量为2? 3kg/t钢，钢水进入LF精炼，并在精炼过程加入钢水精炼脱磷剂2?4kg/t钢。
7. 根据权利要求4所述的钢水精炼脱磷剂在钢水精炼中的应用，其特征在于：所述钢 水精炼包括如下步骤：炼钢转炉出钢后，将钢水精炼脱磷剂随钢流加入钢包，加入量为3? 4kg/t钢，并在真空处理时加入钢水精炼脱磷剂2?4kg/t钢。
8. 根据权利要求5?7任一项所述的钢水精炼脱磷剂在钢水精炼中的应用，其特征在 于：炼钢转炉出钢后的钢水磷含量不高于〇. 〇15wt%。
【文档编号】C21C7/064GK104109734SQ201410339908
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年7月17日 优先权日:2014年7月17日
【发明者】陈均, 徐涛, 龚洪君, 梁新腾, 曾建华, 杜利华, 周伟, 喻林, 刘燕, 杨晓东, 陈路 申请人:攀钢集团西昌钢钒有限公司