专利名称：一种原料纯铁用钢的冶炼方法
技术领域：
本发明涉及一种原料纯铁用钢的冶炼方法。
背景技术：
超低磷、超低硫高纯度原料纯铁是生产钕铁硼磁性材料、电热合金、精密合金、低碳不锈钢、粉末冶金、非晶态合金等特种金属材料的基础材料。专利号是02115419. 8中公开了“一种生产超低磷钢的控制磷的方法”，其主要是生产镇静钢，而对沸腾钢进行脱磷没有进行阐述。高纯度原料纯铁由于其碳含量极低，因此转炉采用未脱氧出钢，而脱磷、脱硫的热力学条件有所不同。现有原料纯铁用钢的冶炼方法采用初炼炉(转炉或电弧炉)+真空炉的工艺路线，主要在初炼炉炉内进行脱硫、脱磷，出钢 后存在钢水温度过高或钢包内顶渣过厚现象，造成回磷、回硫严重，钢水磷、硫控制水平较差。
发明内容
为了克服现有原料纯铁用钢的冶炼方法的上述不足，本发明提供一种降低钢中的磷、硫、碳含量，提纯度的原料纯铁用钢的冶炼方法。本发明的思路是脱磷的热力学条件为高碱度、强氧化性、大渣量、较低的温度，而脱硫的热力学条件为高温、高碱度、低氧化性、大渣量，本工艺根据脱磷、脱硫热力学条件的不同，充分发挥炉外精炼的功能，先脱磷；
2 [P] +5 (FeO) +4 (CaO) = (4CaO P2O5) +5 [Fe]
2[P] +5 (FeO) +3 (CaO) = (3Ca0 P2O5) +5 [Fe]
后脱氧合金化后再脱硫，可有效降低纯铁中的磷、硫含量。纯铁中的成分的质量百分比达
C 彡 0. 002%, S 彡 0. 005%, P 彡 0. 002%, Al ( 0. 03% ；
其余为和铁不可避免的杂质。本发明的原料纯铁用钢的冶炼方法包括下述依次的步骤
I转炉出钢
转炉冶炼的钢水中，P、S与C的质量百分比达下述要求时出钢
P^O. 006% S^O. 007% C 0. 02 0. 04%。出钢温度1610 1640°C，钢水出钢后为沸腾钢，不进行脱氧处理，出钢过程中挡渣，使渣厚彡50mm,炉渣二元碱度为3 4 ;
II初脱磷
转炉出钢时向钢包内加入钢水脱磷剂，加入量为3 5kg/t，底吹氩气流量为300L/min 500L/ min,强揽拌 3 5min ；
III深脱磷
LF到站加石灰，加入量4 5kg/t，使炉渣二元碱度达到4 5，升温至1610 1620°C，底吹IS气(400L/ min 600L/ min)强搅拌3 5min,扒洛,使洛厚< 50mm, LF加石灰、萤石进行调渣，石灰加入量为5 7kg/t，萤石加入量为2 3kg，碱度为7 8。升温至1620 1630°C，加铝粉调渣，铝粉加入量为0. 3 0. 5kg/t，底吹氩气(400L/ min 600L/ min)强揽祥3 5min ；
IV脱碳
将钢包吊到RH，到站温度彡1610°C，到站定氧，待插入管完全浸入钢水中后开始抽真空，7min内真空度的压强达到< 4mbar,在压强< 4mbarr真空度下脱碳10 15min ；
V脱硫
脱碳结束后定氧，根据定氧值加铝，加铝量按照吨钢(
X0. 0015+0. 70) (
X0. 0015+0. 80)进行调整，加入脱硫剂，石灰、萤石加入量分别为3 4kg，2 3kg，脱 硫剂循环5min。取样分析，钢水中的成分的质量百分比达
C 彡 0. 002%, S 彡 0. 005%, P 彡 0. 002%, Al ( 0. 03% ；
其余为Fe与不可避免的杂质。上述的原料纯铁用钢的冶炼方法，其特征是在步骤IV脱碳过程中，
-[C] < 200ppm时,低枪位(枪位不高于340cm)强制吹氧(流量不少于1200Nm3/h)脱碳，按照0. 12Nm3/t钢液增IOOppm活度
，吹氧量按照200 (
-[C] ( 400ppm控制。本原料纯铁用钢的冶炼方法可以有效地降低钢水中的碳、磷、硫，使钢水中的C 彡 0. 002%, S 彡 0. 005%, P 彡 0. 002%。
具体实施例方式下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式
，但本发明的具体实施方式
不局限于下述的实施例。实施例一
本实施例的操作为下述依次的步骤
I转炉按照YTOl成分进行冶炼，转炉出钢温度为1620°C，出钢过程中使用挡渣球挡洛，出钢后钢包顶洛洛厚为40mm,炉洛二元碱度为3. 5,钢水重量为81t。转炉出钢后钢水的成分重量百分比为
C=O. 026%, P=O. 004%, S=O. 0066%
其余为和铁不可避免的杂质。II初脱磷
转炉出钢时向钢包内加入红泥球(红泥球TFe含量35 45%)280kg，接底吹氩，底吹氩流量为500L/min，强搅3min，吊至LF钢包精炼炉；
III深脱磷
LF精炼过程中加入石灰350kg，使炉渣碱度达到4. 5，送电调整温度至1615°C，底吹氩流量500L/min强搅3min，取样，钢水的成分重量百分比为
C=O. 023%, P=O. 003%, S=O. 0064%
其余为和铁不可避免的杂质。扒渣，钢包顶渣渣厚30mm，加石灰500kg，萤石200kg，碱度为7. 8，送电升温至1625°C，加铝粉40kg，底吹氩500L/min强搅4min，取样，钢水的成分重量百分比为
C=O. 022%, P=O. 002%, S=O. 005%
其余为和铁不可避免的杂质。 IV 脱碳
将钢包吊到RH，到站温度1613°C，定氧580ppm，将插入管浸入到钢水中，启动真空泵开始抽真空(过程中真空度调节阀处于关闭状态)，6min真空度达到4mbar，在此真空度下脱碳 12min ；
V脱硫
脱碳结束后定氧，活度氧含量为230ppm，加铝90kg，循环3min后加入石灰300kg，萤石200kg,循环5min,破真空取样分析。钢水的成分重量百分比为
C=O.0014%, P=O. 002%,S=O. 006%o其余为Fe与不可避免的杂质。实施例二
I转炉按照YTOl成分进行冶炼，转炉出钢温度为1613°C，出钢过程中使用挡渣球挡洛，出钢后钢包顶洛洛厚为30mm,炉洛二元碱度为3. 8,钢水重量为81t。转炉出钢后钢水的成分重量百分比为
C=O. 033%, P=O. 005%, S=O. 0063%
其余为和铁不可避免的杂质。II初脱磷
转炉出钢时向钢包内加入红泥球(红泥球TFe含量35 45%)320kg，接底吹氩，底吹氩流量为500L/min，强搅3min，吊至LF钢包精炼炉；
III深脱磷
LF精炼过程中加入石灰350kg，使炉渣碱度达到4. 7，送电调整温度至1610°C，底吹氩流量500L/min强搅3min，取样，钢水的成分重量百分比为
C=O. 031%, P=O. 003%, S=O. 0058%
其余为和铁不可避免的杂质。
扒渣，钢包顶渣渣厚30mm，加石灰500kg，萤石200kg，碱度为7. 7，送电升温至1621°C，加铝粉40kg，底吹氩500L/min强搅4min，取样，钢水的成分重量百分比为
C=O. 032%, P=O. 002%, S=O. 005%
其余为和铁不可避免的杂质。IV 脱碳
将钢包吊到RH，到站温度1611°C，定氧480ppm，将插入管浸入到钢水中，启动真空泵开始抽真空，抽真空2min开始下氧枪,吹氧量达到15m3停吹,7min真空度达到4mbar,在此真空度下脱碳12min ；
V脱硫
脱碳结束后定氧，活度氧含量为280ppm，加铝95kg，循环3min后加入石灰300kg，萤石200kg,循环5min,破真空取样分析。钢水的成分重量百分比为C=O.0017%, P=O. 002%, S=O. 005%。其余为Fe与不可避免的杂质。说明
本申请文件所述的LF是钢包精炼炉 RH是真空精炼炉
钢水脱磷剂是红泥球，其中TFe含量35 45%。脱硫剂是石灰与萤石。权利要求
1.一种原料纯铁用钢的冶炼方法，它包括下述依次的步骤 I转炉出钢 转炉冶炼的钢水中，P、S与C的质量百分比达下述要求时出钢 P≤O. 006%S≤O. 007% C 0. 02 0. 04% ； 出钢温度1610 1640°C，钢水出钢后为沸腾钢，不进行脱氧处理，出钢过程中挡渣，使渣厚≤50mm,炉渣二元碱度为3 4 ; II初脱磷 转炉出钢时向钢包内加入钢水脱磷剂，加入量为3 5kg/t，底吹氩气流量为300L/min 500L/ min,强揽拌 3 5min ； III深脱磷 LF到站加石灰，加入量4 5kg/t，使炉渣二元碱度达到4 5，升温至1610 1620°C，底吹IS气，以400L/ min 600L/ min强搅拌3 5min,扒洛,使洛厚< 50mm, LF加石灰、萤石进行调渣，石灰加入量为5 7kg/t，萤石加入量为2 3kg，碱度为7 8 ;升温至1620 1630°C，加铝粉调渣，铝粉加入量为0. 3 0. 5kg/t，底吹氩气，以400L/ min 600L/ min强搅拌3 5min ； IV脱碳 将钢包吊到RH，到站温度≥1610°C，到站定氧，待插入管完全浸入钢水中后开始抽真空，7min内真空度的压强达到< 4mbar,在压强< 4mbarr真空度下脱碳10 15min ； V脱硫 脱碳结束后定氧，根据定氧值加铝，加铝量按照吨钢(
x0.0015+0. 70) (
X0. 0015+0. 80)进行调整，加入脱硫剂，石灰、萤石加入量分别为3 4kg，2 3kg，脱硫剂循环不少于5min ； 取样分析，钢水中的成分的质量百分比达 C ≤ 0. 002%, S ≤ 0. 005%, P ≤ 0. 002%, Al ≤ 0. 03% ； 其余为Fe与不可避免的杂质。
2.根据权利要求I所述的原料纯铁用钢的冶炼方法，其特征是在步骤IV脱碳过程中，
-[C] ≤200ppm时,枪位不高于340cm,流量不少于1200Nm3/h强制吹氧脱碳，按照0. 12Nm3/t 钢液增 IOOppm 活度
，吹氧量按照 200 ≤
-[C] ≤ 400ppm 控制。
全文摘要
本发明涉及一种原料纯铁用钢的冶炼方法，它包括的步骤为Ⅰ转炉出钢 钢水中P≤0.006% S≤0.007% C 0.02～0.04%时出钢；炉渣二元碱度为3～4；Ⅱ初脱磷 转炉出钢时向钢包内加入钢水脱磷剂，氩气强搅拌；Ⅲ深脱磷 LF到站加石灰，炉渣二元碱度达到4～5，氩气强搅拌，扒渣，LF加石灰、萤石进行调渣，碱度为7～8；升温加铝粉调渣，氩气强搅拌；Ⅳ脱碳 钢包到RH，到站定氧抽真空，真空度≤4mbar，在此真空度脱碳10～15min；Ⅴ脱硫 脱碳结束后定氧，根据定氧值加铝，进行调整，加入脱硫剂；钢水中的成分的质量百分比达C≤0.002%，S≤0.005%，P≤0.002%，Al≤0.03%；其余为Fe与不可避免的杂质。本原料纯铁用钢的冶炼方法提高了钢水的纯度。
文档编号C21C7/068GK102719615SQ20121021204
公开日2012年10月10日 申请日期2012年6月26日 优先权日2012年6月26日
发明者侯东涛, 邓利文, 闫志伟 申请人:山西太钢不锈钢股份有限公司