專利名稱：：爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的工藝方法
技術領域：
：本發明涉及一種微合金鋼、高碳鋼以及特殊鋼生產超低磷鋼中磷的控制方法，特別是一種爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的工藝方法，本發明屬于冶金
技術領域：
。技術背景眾所周知，磷在鋼中通常作為有害元素來加以控制。因為磷在鋼中的偏析比較嚴重，使鋼韌性變壞，產生"冷脆"現象，尤其在低溫條件下，更容易發生"冷脆"，磷的偏析還會造成鋼的各向異性，降低焊接性能、引起不銹鋼的腐蝕疲勞。隨著科學技術的迅猛發展，高級優質鋼對鋼材的冶金質量要求不斷提高，尤其對鋼中的磷含量不斷提出更高要求。一些低溫用鋼、海洋用鋼、抗氫裂紋鋼和部分厚鋼板要求鋼中磷含量小于0.01Q^甚至0.005%;為了防止奧氏體不銹鋼產生應力腐蝕裂紋，要求鋼中磷小于0.005%。為此，目前鋼廠大多采用"雙渣法"即在轉爐冶煉中采用兩次造渣或"雙聯法"即采取一座轉爐將鐵水冶煉一半時間后倒入到另一座轉爐中繼續進行冶煉的方法，這兩種方法的不足在于工藝復雜，冶煉時間長，轉爐生產率不能得到充分發揮；還有一種方式是對鐵水預先進行"三脫"即脫硅、脫硫、脫磷，如日本的鋼鐵企業，其不足是需用設備多，投資大、工序復雜、熱損大、且由于"三脫"后的鐵水溫度低，使轉爐冶煉時加入的廢鋼量大大減少。因此，為了生產這些低磷、超低磷鋼，常規的轉爐冶煉已不能滿足這些鋼種對磷的要求，所以亟待研究輔助以爐外精煉來脫磷的方法，從而實現生產超低磷鋼。發明內本發明是針對上述現有技術中存在的問題提出的，其目的是提供一種能穩定控制鋼液中磷含量在0.0030%以下，確保和提高精煉鋼的質量，降低冶煉成本的用于爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的工藝方法。為了解決上述技術問題，本發明是這樣實現的鋼水爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的工藝方法，包括以下步驟①、轉爐出鋼出鋼溫度在155(TC166(TC，出鋼時磷含量在0.02%以下，采用未脫氧、擋渣處理出鋼；②、初脫磷轉爐出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，其加入量為5~20kg/t;③、深脫磷采用噴粉工藝將組合熔劑噴入鋼液中；④、扒渣破真空、扒渣，然后加鋼包覆蓋劑；⑤、加熱攪拌在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在1580162(TC;◎、脫氧、合金化精煉處理；⑦、連鑄連鑄采用全程保護澆注。所述的擋渣處理是采用擋渣塞、擋渣球或擋渣錐中的任意一種方式實現。所述的向鋼包中加入脫磷熔劑，需分兩次加入，在出鋼達到一半時加入1/3的所述脫磷熔劑，出鋼將要結束時加入余下的2/3脫磷熔劑。所述的向鋼包中加入脫磷熔劑，需在加入后對鋼水進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50300Nl/min，吹氬時間為0.110min。所述的組合熔劑的噴入，其輸送氣體為Ar和C02中的一種或兩種的混合氣體，輸送氣壓控制在0.011.5MPa，熔劑的輸送量在0.013kg/s。所述的組合熔劑的噴入還包括噴粉后靜止0.110min，再進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50280Nl/min,弱吹氬時間為0.110min。所述的扒渣在扒渣站進行，采用真空吸渣機或機械扒渣機中的任意一種設備實現。所述的組合熔劑由如下原料按重量百分比經制備而成脫磷熔劑170%，碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物160%，氧化鈣、氧化鎂或氧化鈣與氧化鎂的混合物1098%,氟化鈣040%,粘結劑020%。所述的組合熔劑由如下原料按重量百分比經制備而成脫磷熔劑1050%，碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物1045%，氧化鈣、氧化鎂或氧化鈣與氧化鎂的混合物3070%，氟化鈣530%，粘結劑515%。所述的粘結劑為粘土、普通水泥、膨潤土、水玻璃中任意一種或兩種以上的混合物。所述原料的粒度在lnm3.5mm，其中氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml。所述的脫磷熔劑由如下原料按重量百分比經制備而成CaO2080%，FeO1050%,CaF2040%。本發明與現有技術相比，由于本發明工藝簡單、方便、利于應用，并經應用證明，本發明的工藝方法具有脫磷效率高、穩定、時間短，可實現鋼水快速精煉脫磷至磷含量低于0.0030%。另外，通過噴粉工藝將所述的熔劑噴入鋼液中，實現在爐外精煉脫磷生產超低磷鋼，彌補了采用常規的轉爐冶煉難以達到鋼中磷含量小于0.01%的不足，可以滿足不同鋼水對磷含量的要求，提高精練鋼的質量降低冶煉成本。具體實施方式下面結合具體實施例對本發明進行進一步詳細說明，但本發明的保護范圍不受具體的實施例所限制，以權利要求書為準。另外，以不違背本發明技術方案的前提下，對本發明所作的本領域普通技術人員容易實現的任何改動或改變都將落入本發明的權利要求范圍之內。實施例1轉爐出鋼溫度控制在1550°C1660°C，出鋼時磷控制在0.02%以下，采用未脫氧、擋渣塞擋渣處理出鋼；轉爐出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，其加入量為5~20kg/t，分為兩次進行加入，在出鋼一半時加入1/3的所述脫磷熔劑，出鋼將要結束時加入余下的2/3脫磷熔劑，脫磷熔劑加入后對鋼水進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50220Nl/min，吹氬時間為0.110min;吹氬結束后，釆用噴粉工藝將組合熔劑噴入鋼液中，輸送氣體為Ar禾卩C02的混合氣體，輸送氣壓控制在0.011.5MPa，熔劑的輸送量在0.013kg/s噴粉后靜止0.15min，再進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50280Nl/min，弱吹氬時間為0.15min;吹氬攪拌結束后，先采用真空吸渣機在扒渣站進行扒渣，然后加鋼包覆蓋劑，覆蓋劑的加入量控制在0.1~1.5kg/t，在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在1580~1620°C;脫氧、合金化精煉處理；連鑄采用全程保護澆注，在連鑄澆注時，為了防止鋼包渣進入到中包產生回磷，大包中的鋼水要預留i2噸。組合熔劑的配制，首先脫磷熔劑按配方配比取CaO50kg、FeO30kg、CaF220kg放入混料器中進行均勻混料、破碎碾壓及氣流微粉磨研磨制備而成備用；再按配方配比分別取其粒徑為1nm3.5mm的脫磷熔劑粉35kg、氟化鈣粉5kg、氧化鈣粉55kg、碳酸鈣5kg入立式混料器中進行均勻混料l8h，其中所述氧化韓、氧化鎂的活度》200ml;制備好的粉料入8020(TC烘干設備進行烘干10h22h即為成品熔劑，待冷卻至室溫后進行防潮密封包裝500kg/袋，并在IO天內使用。實施例2轉爐出鋼溫度控制在1550°C，出鋼時磷控制在0.02%以下，采用未脫氧、擋渣塞擋渣處理出鋼；轉爐出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，其加入量為5~20kg/t，分為兩次進行加入，在出鋼一半時加入1/3的所述脫磷熔劑，出鋼將要結束時加入余下的2/3脫磷熔劑，脫磷熔劑加入后對鋼水進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50220Nl/min，吹氬時間為0.110min;吹氬結束后，釆用噴粉工藝將組合熔劑噴入鋼液中，輸送氣體為Ar，輸送氣壓控制在0.011.5MPa，熔劑的輸送量在0.013kg/s噴粉后靜止0.15min，再進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50280Nl/min，弱吹氬時間為0.15min;吹氬攪拌結束后，先采用真空吸渣機在扒渣站進行扒渣,然后加鋼包覆蓋劑，覆蓋劑的加入量控制在0.1~1.5kg/t。在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在1580160(TC;脫氧、合金化精煉處理；連鑄采用全程保護澆注，其它同實施例l。。組合熔劑的配制，首先按配方配比取CaO20kg、FeO50kg、CaF230kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例l;再按配方配比分別取其粒徑為1nm3.5mm的制備好的脫磷熔劑1kg、氧化鎂98kg、碳酸鎂lkg入立式混料器中進行均勻混料18h，其中所述氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml;制備好的粉料入10015(TC烘干設備進行烘干10h22h即為成品熔劑，其它同實施例1。實施例3轉爐出鋼溫度控制在1660°C，出鋼時磷控制在0.02%以下，采用未脫氧、擋渣塞擋渣處理出鋼；轉爐出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，其加入量為5~20kg/t，分為兩次進行加入，在出鋼一半時加入1/3的所述脫磷熔劑，出鋼將要結束時加入余下的2/3脫磷熔劑，脫磷熔劑加入后對鋼水進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50220Nl/min，吹氬時間為0.110min;吹氬結束后，釆用噴粉工藝將組合熔劑噴入鋼液中，輸送氣體為C02，輸送氣壓控制在0.011.5MPa,熔劑的輸送量在0.013kg/s噴粉后靜止0.15min，再進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50280Nl/min，弱吹氬時間為0.15min;吹氬攪拌結束后，先采用機械扒渣機在扒渣站進行扒渣，然后加鋼包覆蓋劑，覆蓋劑的加入量控制在0.1~1.5kg/t，在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在1620'C;脫氧、合金化精煉處理；連鑄采用全程保護澆注，其它同實施例l。組合熔劑的配制，首先按配方配比取CaO80kg、FeO10kg、CaF210kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例l;再按配方配比分別取其粒徑為lnm3.5mm的制備好的脫磷熔劑45kg、碳酸鈣與碳酸鎂的混合物30kg(兩者的配比不嚴格要求)、氧化鈣與氧化鎂的混合物10kg、膨潤土15kg入立式混料器中進行均勻混料l8h，其中所述氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml;制備好的粉料入70180'C烘干設備進行烘干10h20h即為成品熔劑，其它同實施例1。轉爐出鋼溫度控制在1600°C，出鋼時磷控制在0.02%以下，采用未脫氧、擋渣塞擋渣處理出鋼；轉爐出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，其加入量為5~20kg/t，分為兩次進行加入，在出鋼一半時加入1/3的所述脫磷熔劑，出鋼將要結束時加入余下的2/3脫磷熔劑，脫磷熔劑加入后對鋼水進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50220Nl/min，吹氬時間為0.110min;吹氬結束后，采用噴粉工藝將組合熔劑噴入鋼液中，輸送氣體為Ar和C02混合氣體，輸送氣壓控制在0.011.5MPa，熔劑的輸送量在0.013kg/s噴粉后靜止0.15min，再進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50280Nl/min，弱吹氬時間為0.15min;吹氬攪拌結束后，先采用真空吸渣機在扒渣站進行扒渣，然后加鋼包覆蓋劑，覆蓋劑的加入量控制在0.1~1.5kg/t，在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在1590°C;脫氧、合金化精煉處理；連鑄采用全程保護澆注，其它同實施例l。組合熔劑的配制，首先按配方配比取CaO60kg、FeO20kg、CaF220kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例l;再按配方配比分別取其粒徑為lnm3.5mm的制備好的脫磷熔劑60kg、氟化鈣10kg、碳酸鈣lkg、氧化鎂25kg、粘土4kg入立式混料器中進行均勻混料18h，其中所述氧化鈣、氧化鎂的活度^200ml;制備好的粉料入90160'C烘干設備進行烘干10h15h即為成品熔劑，其它同實施例l。實施例5轉爐出鋼溫度控制在1610'C，出鋼時磷控制在0.02%以下，采用未脫氧、擋渣塞擋渣處理出鋼；轉爐出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，其加入量為5~20kg/t，分為兩次進行加入，在出鋼一半時加入1/3的所述脫磷熔劑，出鋼將要結束時加入余下的2/3脫磷熔劑，脫磷熔劑加入后對鋼水進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50220Nl/min,吹氬時間為0.110min;吹氬結束后，采用噴粉工藝將組合熔劑噴入鋼液中，輸送氣體為Ar，輸送氣壓控制在0.011.5MPa，熔劑的輸送量在0.013kg/s噴粉后靜止0.15min，再進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50280Nl/min,弱吹氬時間為0.15min;吹氬攪拌結束后，先采用機械扒渣機在扒渣站進行扒渣，然后加鋼包覆蓋劑，覆蓋劑的加入量控制在0.1~1.5kg/t，在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在161(TC;脫氧、合金化精煉處理;連鑄采用全程保護澆注，其它同實施例1。組合熔劑的配制，首先按配方配比取Ca035kg、Fe045kg、CaF220kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例l;再按配方配比分別取其粒徑為lnm3.5mm的制備好的脫磷熔劑3kg、氟化鈣2kg、碳酸鈣10kg、氧化鎂85kg入立式混料器中進行均勻混料18h，其中所述氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml;制備好的粉料入80180'C烘干設備進行烘干10h16h即為成品熔劑，其它同實施例1。實施例6轉爐出鋼溫度控制在1560°C，出鋼時磷控制在0.02%以下，采用未脫氧、擋渣塞擋渣處理出鋼；轉爐出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，其加入量為5~20kg/t，分為兩次進行加入，在出鋼一半時加入1/3的所述脫磷熔劑，出鋼將要結束時加入余下的2/3脫磷熔劑，脫磷熔劑加入后對鋼水進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50220Nl/min，吹氬時間為0.110min;吹氬結束后，采用噴粉工藝將組合熔劑噴入鋼液中，輸送氣體為Ar和C02的混合氣體，輸送氣壓控制在0.011.5MPa，熔劑的輸送量在0.013kg/s噴粉后靜止0.15min,再進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50280Nl/min，弱吹氬時間為0.15min;吹氬攪拌結束后，先采用真空吸渣機在扒渣站進行扒渣，然后加鋼包覆蓋劑，覆蓋劑的加入量控制在0.1~1.5kg/t，在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在1600°C;脫氧、合金化精煉處理；連鑄采用全程保護澆注，其它同實施例l。組合熔劑的配制，首先按配方配比取CaO50kg、FeO40kg、CaF210kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例l;再按配方配比分別取其粒徑為lnm3.5mm的制備好的脫磷熔劑12kg、氟化鈣18kg、碳酸鎂45kg、氧化鈣15kg、粘土6kg、水玻璃4kg入立式混料器中進行均勻混料18h，其中所述氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml;制備好的粉料入卯17(TC烘干設備進行烘干10h20h即為成品熔劑，其它同實施例l。實施例7轉爐出鋼溫度控制在1630°C，出鋼時磷控制在0.02%以下，采用未脫氧、擋渣塞擋渣處理出鋼；轉爐出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，其加入量為5~20kg/t，分為兩次進行加入，在出鋼一半時加入1/3的所述脫磷熔劑，出鋼將要結束時加入余下的2/3脫磷熔劑，脫磷熔劑加入后對鋼水進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50220Nl/min，吹氬時間為0.110min;吹氬結束后，采用噴粉工藝將組合熔劑噴入鋼液中，輸送氣體為C02，輸送氣壓控制在0.011.5MPa，熔劑的輸送量在0.013kg/s噴粉后靜止0.15min，再進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50280Nl/min，弱吹氬時間為0.15min;吹氬攪拌結束后，先釆用機械扒渣機在扒渣站進行扒渣，然后加鋼包覆蓋劑，覆蓋劑的加入量控制在0.11.5kg/t，在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在15卯X:;脫氧、合金化精煉處理；連鑄采用全程保護澆注，其它同實施例l。組合熔劑的配制，首先按配方配比取CaO70kg、FeO30kg制備脫磷熔劑，其方法同實施例1;再按配方配比分別取其粒徑為1nm3.5mm的制備好的脫磷熔劑12kg、氟化鈣18kg、碳酸鎂45kg、氧化鈣15kg、普通水泥6kg、水玻璃4kg入立式混料器中進行均勻混料18h，其中所述氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml;制備好的粉料入10015(TC烘干設備進行烘干10h17h即為成品熔劑，其它同實施例l。以實施例1、2和3采用本發明用于爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的工藝方法進行了冶煉試驗，根據出鋼終點磷含量的不同，脫磷量不同，脫磷率在60%以上；鋼液中磷含量在0.0030%以下，結果見表l。表1<table>tableseeoriginaldocumentpage13</column></row><table>權利要求1、爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的工藝方法，其特征在于包括以下步驟①、轉爐出鋼出鋼溫度在1550℃～1660℃，出鋼時磷含量在0.02％以下，采用未脫氧、擋渣處理出鋼；②、初脫磷轉爐出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，其加入量為5～20kg/t；③、深脫磷采用噴粉工藝將組合熔劑噴入鋼液中；④、扒渣破真空、扒渣，然后加鋼包覆蓋劑；⑤、加熱攪拌在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在1580～1620℃；⑥、脫氧、合金化精煉處理；⑦、連鑄連鑄采用全程保護澆注。2、根據權利要求1所述的制備方法工藝方法，其特征在于步驟1所述的擋渣處理是采用擋渣塞、擋渣球或擋渣錐中的任意一種方式實現。3、根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟2所述的向鋼包中加入脫磷熔劑，需分兩次加入，在出鋼達到一半時加入1/3的所述脫磷熔劑，出鋼將要結束時加入余下的2/3脫磷熔劑。4、根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于步驟2所述的向鋼包中加入脫磷熔劑，需在加入后對鋼水進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50300Nl/min,吹氬時間為0.110min。5、根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于步驟3所述的組合熔劑的噴入，其輸送氣體為Ar和C02中的一種或兩種的混合氣體，輸送氣壓控制在0.011.5MPa,熔劑的輸送量在0.013kg/s。6、根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于步驟3所述的組合熔劑的噴入還包括噴粉后靜止0.110min，再進行吹氬攪拌，氬氣的流量為50280Nl/min，弱吹氬時間為0.110min。7、根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于步驟5所述的扒渣在扒渣站進行，采用真空吸渣機或機械扒渣機中的任意一種設備實現。8、根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于所述的組合熔劑由如下原料按重量百分比經制備而成脫磷熔劑170%碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物160%氧化鈣、氧化鎂或氧化鈣與氧化鎂的混合物1098%氟化轉040%粘結劑020%。9、根據權利要求1所述的工藝方法，其特征在于所述的組合熔劑由如下原料按重量百分比經制備而成脫磷熔劑1050%碳酸鈣、碳酸鎂或碳酸鈣與碳酸鎂的混合物1045%氧化l、氧化鎂或氧化^與氧化鎂的混合物3070%氟化轉530%粘結劑515%。10、根據權利要求8或9所述的工藝方法，其特征在于所述的粘結劑為粘土、普通水泥、膨潤土、水玻璃中任意一種或兩種以上的混合物。11、根據權利要求8或9所述的工藝方法，其特征在于所述原料的粒度在lnm3.5mm，其中氧化鈣、氧化鎂的活度》200ml。12、根據權利要求l、3、8或9所述的工藝方法，其特征在于所述的脫磷熔劑由如下原料按重量百分比經制備而成CaO2080%FeO1050%CaF2040%。全文摘要本發明涉及一種微合金鋼、高碳鋼以及特殊鋼生產超低磷鋼中磷的控制方法，特別是一種爐外精煉脫磷生產超低磷鋼的工藝方法。包括如下步驟①轉爐出鋼溫度在1550℃～1660℃，磷含量在0.02％以下，采用未脫氧、擋渣處理出鋼；②初脫磷轉爐出鋼時隨鋼流向鋼包中加入脫磷熔劑，加入量5～20kg/t；③深脫磷采用噴粉工藝將組合熔劑噴入鋼液中；④扒渣破真空、扒渣，然后加鋼包覆蓋劑；⑤加熱攪拌在精煉爐進行加熱攪拌，鋼水加熱溫度控制在1580～1620℃；⑥脫氧、合金化精煉處理；⑦連鑄連鑄采用全程保護澆注。本發明脫磷效率高、穩定、時間短，實現鋼水快速精煉脫磷至磷含量低于0.0030％。文檔編號C21C7/064GK101319261SQ20081001236公開日2008年12月10日申請日期2008年7月17日優先權日2008年7月17日發明者任子平,劉萬山,唐復平,群孫,孟勁松,軍張,張曉軍,鎮李,李德剛,紅栗,王仁貴,王文仲,王曉峰,陳本文申請人:鞍鋼股份有限公司