专利名称：一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于炼钢-精炼技术领域，特别是提供了一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺。简化了传统转炉脱磷的流程，高效的达到了深脱磷的效果。
背景技术：
磷在钢中是一种易偏析元素，当钢中磷含量大于0. 015%时，磷的偏析急剧增加， 并促使偏析带硬度增加，同时，磷还恶化焊接性能，显著降低钢的低温冲击韧性，提高钢的脆性转变温度。管线钢、海洋平台用钢、油井管钢、低温容器用钢等均需要低磷含量。炼钢过程中，钢水脱磷主要有两种方式，即氧化脱磷和还原脱磷，当体系氧势高于某一临界值，磷元素以P6+的形式进入炉渣(氧化脱磷)，并且氧势越高，进入炉渣的磷元素越多。我们通常所说的转炉脱磷，均属于氧化脱磷。氧势减小，渣中磷将返回钢中(回磷)， 当体系氧势等于这一临界值时，氧化脱磷和还原脱磷的趋势相同；当体系氧势低于临界值， 磷元素将主要以P3—形式进入炉渣，即是还原脱磷，并且体系氧势越低该过程越易进行。同时，还原脱磷所形成的还原性气氛，同时也有利于脱硫进行。目前对氧化脱磷开展的研究成果丰硕，绝大部分的钢铁企业也均采用这种脱磷方法，包括铁水脱磷预处理、转炉脱磷、双联法脱磷等。还原脱磷法由于工艺窗口较窄，操作过程较复杂，一直是研究的空白。在实际生产中，现有通用的转炉脱磷工艺尽管比较成熟，但是流程过长、消耗较大、出钢回磷量大，很难完成钢水超低磷的要求。因此，开发在炉外钢包喷粉工序进行还原脱磷技术是必要的。专利《炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法》(专利号CN 10131^61A)，提供了一种炉外精炼脱磷的工艺，其本质上还是氧化脱磷，它提供的方法是转炉出钢后不脱氧处理，一直保持钢水高的氧化性，以创造合适的脱磷条件，然后在出钢过程加入脱磷剂进行钢水脱磷处理，脱磷完毕后再进行钢水脱氧，进一步脱硫。这种方法与本发明完全不同，本发明本质上是还原脱磷，出钢后迅速脱氧至极低，创造极强的还原性条件，喷吹粉剂，可以满足同时脱磷脱硫。相比专利CN 101319261A，本发明效率高，工序简单。
发明内容
本发明的目的在于提供一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺，转炉出钢后炉外运用钢包喷粉进行钢水深脱磷处理，该工艺处理时间短、效率高、回磷量小。另外，由于该方法实施过程中同时创造了良好的脱硫热力学和动力学条件，因此也对脱硫有着很好的作用。通过此工艺，可以将钢水磷最低降低至0. 0015%。本发明的工艺步骤及在工艺中控制的技术参数为1、转炉出钢温度为1550_1690°C，钢前在钢包包底预先加入渣料A，加入量为 l-30kg/t。2、出钢过程中随着钢流加入脱氧剂B进行钢水深脱氧，加入量为0.2-10kg/t.
3、整个出钢过程和钢水在钢包喷粉工序中，均进行底吹氩气搅拌。出钢过程底吹供气强度为80-500NL/min，喷粉过程中底吹供气强度为20-80NL/min。4、进钢包喷粉工位渣面加脱氧剂C进行渣面深脱氧，加入量为0. l-8kg/t05、钢包喷吹专用脱磷粉剂D，喷入量为6_50kg/t，时间为8-60min。6、脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，或者在钢包喷粉工位采用脱硫扒渣机进行扒渣，扒渣比例为85% -100%。本发明所述的渣料A成分重量百分数为CaO :70% 90%、CaF2 30%，该渣料由套筒窑白灰与萤石机械混合物。所述的脱氧剂B可以是金属铝或含有金属铝的合金，也可以是金属钡或者含有金属钡的合金。所述的脱氧剂C为金属铝或者金属钡。所述的脱磷粉剂D为硅钙粉，成分重量百分数为Ca:50% 80%，含Si :20% 50%。本发明的有点在于，该工艺处理时间短、效率高、回磷量小。另外，由于该方法实施过程中同时创造了良好的脱硫热力学和动力学条件，因此也对脱硫有着非常的作用。能够稳定的将钢水磷脱至0. 0015%以下。
具体实施例方式实施例1 钢包喷粉深脱磷工艺生产超低磷钢。转炉出钢温度为1580°C，转炉终点磷含量 0.022%。出钢前在钢包包底预先加入渣料(CaO :82%、CaF2 )，加入量16kg/t。出钢过程中随着钢流加入脱氧剂(AL-Fe) ^g/t，进行钢水深脱氧。整个出钢过程中，进行在线底吹氩气搅拌，搅拌强度为390NL/min。钢包到喷粉工位后，渣面加脱氧剂(AL粒)进行渣面深脱氧，加入量为^g/t，喷粉过程中采用底吹搅拌，搅拌强度为35NL/min。钢包喷吹专用脱磷粉剂(含Ca:59%、Si :41% )，喷吹时间为39分钟。脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，扒渣比例为90%。经检测，经过钢包喷粉深脱磷处理的钢水，磷含量降至0. 0012%。实施例2 钢包喷粉深脱磷工艺生产超低磷钢。转炉出钢温度为1650°C，转炉终点磷含量 0.025%。出钢前在钢包包底预先加入渣料(Ca0:79. 2%、CaF2:20. 8%)，加入量10kg/t。 出钢过程中随着钢流加入脱氧剂(AL-Fe) ^g/t，进行钢水深脱氧。整个出钢过程中，进行在线底吹氩气搅拌，搅拌强度为300NL/min。钢包到喷粉工位后，渣面加脱氧剂(AL粒)进行渣面深脱氧，加入量为3kg/t，喷粉过程中采用底吹搅拌，搅拌强度为50NL/min。钢包喷吹专用脱磷粉剂(含Ca :68^^31:32%),喷吹时间为55分钟。脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，扒渣比例为90%。经检测，经过钢包喷粉深脱磷处理的钢水，磷含量降至 0. 0010%。实施例3 钢包喷粉深脱磷工艺生产超低磷钢。转炉出钢温度为1680°C，转炉终点磷含量 0. 020% ο出钢前在钢包包底预先加入渣料(〇&0:88.2%、0&5:11.8%)，加入量161^八。 出钢过程中随着钢流加入脱氧剂(AL-Fe) m^g/t，进行钢水深脱氧。整个出钢过程中，进行在线底吹氩气搅拌，搅拌强度为^ONL/min。钢包到喷粉工位后，渣面加脱氧剂(钡粒)进行渣面深脱氧，加入量为O^g/t，喷粉过程中采用底吹搅拌，搅拌强度为50NL/min。钢包喷吹专用脱磷粉剂(含(^:78^41:22%),喷吹时间为30分钟。脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，扒渣比例为90%。经检测，经过钢包喷粉深脱磷处理的钢水，磷含量降至 0. 0009%。
权利要求
1.一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺，其特征在于，工艺步骤及在工艺中控制的技术参数为1)转炉出钢温度为1550-1690°c，出钢前在钢包包底预先加入渣料A，加入量为 l-30kg/t ；2)出钢过程中随着钢流加入脱氧剂B进行钢水深脱氧，加入量为0.2-10kg/t ；3)整个出钢过程和钢水在钢包喷粉工序中，均进行底吹氩气搅拌；出钢过程底吹供气强度为80-500NL/min，喷粉过程中底吹供气强度为20-80NL/min ；4)进钢包喷粉工位渣面加脱氧剂C进行渣面深脱氧，加入量为0.l-8kg/t ；5)钢包喷吹专用脱磷粉剂D，喷入量为6-50kg/t，时间为8-60min；6)脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣，或者在钢包喷粉工位采用脱硫扒渣机进行扒渣，扒渣比例为85% -100% ；所述的渣料A成分重量百分数为CaO :70% 90%、CaF2 30%，该渣料由套筒窑白灰与萤石机械混合物；所述的脱氧剂B为金属铝或含有金属铝的合金，或者是金属钡或含有金属钡的合金；所述的脱氧剂C为金属铝或者金属钡；所述的脱磷粉剂D为硅钙粉。
2.根据权利要求1所述的新工艺步骤，其特征在于，所述的硅钙粉的成分重量百分数为Ca :50% 80%，含 Si :20% 50%。
全文摘要
一种炉外钢包喷粉的钢水深脱磷工艺，属于炼钢-精炼技术领域。工艺步骤为转炉出钢温度为1550-1690℃，出钢前在钢包包底预先加入渣料A，出钢过程中随着钢流加入脱氧剂B进行钢水深脱氧，整个出钢过程和钢水在钢包喷粉工序中，均进行底吹氩气搅拌；进钢包喷粉工位渣面加脱氧剂C进行渣面深脱氧，钢包喷吹专用脱磷粉剂D，脱磷处理后钢水转至扒渣工位进行扒渣。优点在于，该工艺处理时间短、效率高、回磷量小。能够稳定的将钢水磷脱至0.0015％以下。
文档编号C21C7/064GK102367502SQ201110336040
公开日2012年3月7日 申请日期2011年10月28日 优先权日2011年10月28日
发明者刘洋, 刘金刚, 吕延春, 姜中行, 李战军, 王文军, 王海宝, 郝宁 申请人:首钢总公司