CN107164606A - 一种半钢脱磷冶炼方法 - Google Patents

一种半钢脱磷冶炼方法 Download PDF

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赵长亮
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张新国
裴培
白艳江
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Abstract

本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种半钢脱磷冶炼方法，所述方法包括：向待脱磷的半钢铁水中加入脱碳炉炉渣；对加入所述脱碳炉炉渣的所述半钢铁水进行吹炼。本发明在对半钢铁水吹炼之前，向待脱磷的半钢铁水中加入脱碳炉炉渣，利用脱碳炉炉渣作为脱磷炉的造渣剂对半钢铁水进行脱磷，由于脱碳炉炉渣具有高碱度和高氧化性的特点，能够有效地降低半钢中的磷含量，提高了脱磷率，并且，由于脱碳炉炉渣具有良好的预熔性，能够在脱磷炉的半钢冶炼温度下快速融化形成脱磷渣，缩短了化渣时间。

Description

一种半钢脱磷冶炼方法
技术领域
本发明涉及冶炼技术领域，尤其涉及一种半钢脱磷冶炼方法。
背景技术
钢渣是炼钢的产物之一，钢渣主要由钙、铁、硅、镁和少量铝、锰、磷等的氧化物组成。主要的矿物相为硅酸三钙、硅酸二钙、钙镁橄榄石、钙镁蔷薇辉石、铁铝酸钙以及硅、镁、铁、锰、磷的氧化物形成的固熔体，还含有少量游离氧化钙以及金属铁、氟磷灰石等。有的地区因矿石含钛和钒，钢渣中也稍含有这些成分。钢渣中各种成分的含量因炼钢炉型、钢种以及每炉钢冶炼阶段的不同，有较大的差异。
现有技术在半钢冶炼的过程中，经过脱磷炉得到的半钢中磷含量较高，通常为0.025～0.035wt％，存在脱磷率低的技术问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的半钢脱磷冶炼方法。
本发明实施例提供一种半钢脱磷冶炼方法，所述方法包括：
向待脱磷的半钢铁水中加入脱碳炉炉渣；
对加入所述脱碳炉炉渣的所述半钢铁水进行吹炼。
优选的，所述脱碳炉炉渣中氧化钙的含量为32.14～47.78wt％。
优选的，所述脱碳炉炉渣的加入量根据以下公式确定：其中，A为所述脱碳炉炉渣的加入量，B为所述待脱磷的半钢铁水的重量，C为所述待脱磷的半钢铁水中的硅含量，D为碱度折算参数，所述碱度折算参数对应于脱磷炉炉渣的目标碱度，所述脱磷炉炉渣为对加入所述脱碳炉炉渣的所述半钢铁水吹炼后得到的炉渣，E为所述脱碳炉炉渣中有效氧化钙的含量。
优选的，在对掺入所述脱碳炉炉渣的所述半钢铁水进行吹炼的过程中，吹炼枪位的范围为1.7～2.1m，底吹搅拌强度的范围为0.1～0.2Nm3·t-1·min-1，吹炼时间为5～7min。
优选的，所述待脱磷的半钢铁水中的硅含量为0.15～0.35wt％。
优选的，所述脱碳炉炉渣的碱度范围为2.5～5.0。
优选的，所述脱碳炉炉渣中的其他成分为：二氧化硅的含量为：6.72-14.96wt％、氧化镁的含量为：7.14-18.55wt％、五氧化二磷的含量为：0.88-2.83wt％、氧化锰的含量为：0.72-2.72wt％、氧化铁的含量为：17.60-35.27wt％、三氧化二铝的含量为：1.22-5.76wt％。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明在对半钢铁水吹炼之前，向待脱磷的半钢铁水中加入脱碳炉炉渣，利用脱碳炉炉渣作为脱磷炉的造渣剂对半钢铁水进行脱磷，由于脱碳炉炉渣具有高碱度和高氧化性的特点，能够有效地降低半钢中的磷含量，提高了脱磷率，并且，由于脱碳炉炉渣具有良好的预熔性，能够在脱磷炉的半钢冶炼温度下快速融化形成脱磷渣，缩短了化渣时间。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考图形表示相同的部件。在附图中：
图1示出了本发明实施例中的一种半钢脱磷冶炼方法的流程图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供一种半钢脱磷冶炼方法，如图1所示，所述方法包括：
步骤101：向待脱磷的半钢铁水中，加入脱碳炉炉渣。
步骤102：对加入所述脱碳炉炉渣的所述半钢铁水进行吹炼。
具体来讲，向脱磷炉中加入脱碳炉炉渣，经吹氮气冷却至稠化，再向其中加入待脱磷的半钢铁水，其中，脱碳炉炉渣为脱碳炉冶炼半钢的终渣，由于脱碳炉炉渣具有良好的预熔性，脱碳炉炉渣在进入脱磷炉后，能够在脱磷炉的半钢冶炼温度下快速融化，形成脱磷渣，缩短了化渣时间，并且，由于脱碳炉炉渣具有高碱度和高氧化性的特点，在加入脱磷炉炉渣之后对半钢铁水进行吹炼，脱碳炉炉渣作为脱磷炉的造渣剂能够快速形成脱磷渣，使得冶炼出的半钢中磷的含量控制在0.010～0.020wt％，提高了脱磷率。
在本申请中，脱碳炉炉渣中氧化钙的含量为32.14～47.78wt％。进一步，在本申请中，脱碳炉炉渣的加入量根据以下公式确定：其中，A为脱碳炉炉渣的加入量，B为待脱磷的半钢铁水的重量，C为待脱磷的半钢铁水中的硅含量，D为碱度折算参数，碱度折算参数对应于脱磷炉炉渣的目标碱度，脱磷炉炉渣为对加入脱碳炉炉渣的所述半钢铁水吹炼后得到的炉渣，具体的，其中，F为脱磷炉炉渣的目标碱度，E为所述脱碳炉炉渣中有效氧化钙的含量，有效氧化钙即去除杂质和生烧之后得到的氧化钙。例如，若要使最终得到的脱磷炉炉渣的目标碱度为2，则对应的碱度折算参数为4.29，若要使最终得到的脱磷炉炉渣的目标碱度为2.5，则对应的碱度折算参数为5.36。例如，待脱磷的半钢铁水的重量为293t，待脱磷的半钢铁水中的硅含量为0.20wt％，脱碳炉炉渣中有效氧化钙的含量为20wt％，最终要得到目标碱度为2的脱磷炉炉渣，则脱碳炉炉渣的加入量的计算公式为：最终脱碳炉炉渣的加入量为12.57t。
在具体实施过程中，待脱磷的半钢铁水中的硅含量为0.15～0.35wt％。脱碳炉炉渣的碱度范围为2.5～5.0。脱碳炉炉渣中除氧化钙以外的其他成分为：二氧化硅的含量为：6.72-14.96wt％、氧化镁的含量为：7.14-18.55wt％、五氧化二磷的含量为：0.88-2.83wt％、氧化锰的含量为：0.72-2.72wt％、氧化铁的含量为：17.60-35.27wt％、三氧化二铝的含量为：1.22-5.76wt％。
在具体实施过程中，在对加入脱碳炉炉渣的半钢铁水进行吹炼的过程中，采用低枪位大底吹强搅拌的半钢吹炼模式，吹炼枪位的范围为1.7～2.1m，底吹搅拌强度的范围为0.1～0.2Nm3·t-1·min-1，吹炼时间为5～7min。
下面将结合具体的冶炼实例对本申请的半钢脱磷冶炼方法进行说明：
脱碳炉在出钢完毕后进行前倒渣操作，将终渣倒入专用渣罐，利用天车将渣罐吊起运至脱磷炉炉前，根据脱磷炉冶炼半钢铁水条件，加入脱碳炉炉渣，接着，利用氧枪吹氮冷却脱碳炉炉渣，待炉渣经冷却变成固态后，加废钢兑铁，采用低枪大底吹的强搅拌冶炼模式。
下面提供三组具体参数对半钢的脱磷效果进行说明。
实施例1、将10t的脱碳炉冶炼半钢的脱碳炉炉渣倒入脱磷炉中，然后利用氧枪吹入氮气冷却脱碳炉炉渣，氮气流量60000Nm3/h，吹气3min，待脱碳炉炉渣固化后加入35t全三脱专用废钢，然后兑铁水冶炼，冶炼过程不加造渣剂，吹炼过程枪位1.7m，吹氧5min。
实施例2、将12t的脱碳炉冶炼半钢的脱碳炉炉渣倒入脱磷炉中，然后利用氧枪吹入氮气冷却脱碳炉炉渣，氮气流量60000Nm3/h，吹气3min，待脱碳炉炉渣固化后加入35t全三脱专用废钢，然后兑铁水冶炼，冶炼过程不加造渣剂，吹炼过程枪位1.7m，吹氧5.5min。
实施例3、将14t的脱碳炉冶炼半钢的脱碳炉炉渣倒入脱磷炉，然后利用氧枪吹入氮气冷却脱碳炉炉渣，氮气流量60000Nm3/h，吹气3min，待脱碳炉炉渣固化后加入35t全三脱专用废钢，然后兑铁水冶炼，冶炼过程不加造渣剂，吹炼过程枪位1.7m，吹氧6min。
实施例4、将22t的脱碳炉冶炼半钢的脱碳炉炉渣倒入脱磷炉中，然后利用氧枪吹入氮气冷却脱碳炉炉渣，氮气流量60000Nm3/h，吹气4min，待脱碳炉炉渣固化后加入35t全三脱专用废钢，然后兑铁水冶炼，冶炼过程不加造渣剂，吹炼过程枪位1.7m，吹氧6.5min。
实施例5、将14t的脱碳炉冶炼半钢的脱碳炉炉渣倒入脱磷炉，然后利用氧枪吹入氮气冷却脱碳炉炉渣，氮气流量60000Nm3/h，吹气3min，待脱碳炉炉渣固化后加入35t全三脱专用废钢，然后兑铁水冶炼，冶炼过程不加造渣剂，吹炼过程枪位1.7m，吹氧6min。
上述三个实施例对应的各项参数详见下表，其中，表1为脱碳炉炉渣的成分，表1中余量为杂质元素，表2为待脱磷的半钢铁水的成分，表2中余量为铁，表3为吹炼结束后得到的脱磷半钢的成分和温度，表3中余量为铁，表4为吹炼结束后得到的脱磷炉炉渣的成分，上述四个表中单位均为wt％。
实施例 CaO SiO2 MgO P2O5 MnO FeO TFe Al2O3 R
1 39.28 10.92 11.86 1.26 1.43 32.57 25.33 1.71 3.60
2 43.49 12.14 8.44 1.28 1.09 26.26 20.43 2.58 3.58
3 41.24 10.87 11.73 1.61 1.37 25.34 19.71 2.95 3.79
4 32.14 11.52 11.78 1.64 2.24 32.00 24.89 2.58 2.79
5 47.78 10.45 9.39 1.57 1.12 20.67 16.08 5.50 4.55
表1
实施例 铁水温度/℃ C Si Mn P S
1 1368 4.369 0.158 0.194 0.1164 0.0001
2 1337 4.172 0.185 0.172 0.1060 0.0045
3 1353 4.333 0.219 0.200 0.1243 0.0010
4 1406 4.281 0.348 0.181 0.1128 0.0002
5 1371 4.194 0.192 0.152 0.1062 0.0020
表2
表3
实施例 CaO SiO2 MgO P2O5 MnO FeO TFe Al2O3 R
1 28.30 13.55 6.16 6.41 11.06 28.58 22.23 2.75 2.09
2 31.50 16.00 7.08 7.27 8.95 19.00 14.78 2.63 1.97
3 28.16 14.04 7.39 5.32 10.48 23.33 18.14 3.14 2.01
4 27.87 16.22 6.89 3.24 4.84 30.49 23.71 3.50 1.72
5 29.23 12.03 6.57 4.72 7.06 18.11 14.08 3.58 2.43
表4
上述本申请实施例中的技术方案，至少具有如下的技术效果或优点：
本发明在对半钢铁水吹炼之前，向待脱磷的半钢铁水中加入脱碳炉炉渣，利用脱碳炉炉渣作为脱磷炉的造渣剂对半钢铁水进行脱磷，由于脱碳炉炉渣具有高碱度和高氧化性的特点，能够有效地降低半钢中的磷含量，提高了脱磷率，并且，由于脱碳炉炉渣具有良好的预熔性，能够在脱磷炉的半钢冶炼温度下快速融化形成脱磷渣，缩短了化渣时间。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (7)

1.一种半钢脱磷冶炼方法，其特征在于，所述方法包括：
向待脱磷的半钢铁水中加入脱碳炉炉渣；
对加入所述脱碳炉炉渣的所述半钢铁水进行吹炼。
2.如权利要求1所述的半钢脱磷冶炼方法，其特征在于，所述脱碳炉炉渣中氧化钙的含量为32.14～47.78wt％。
3.如权利要求1所述的半钢脱磷冶炼方法，其特征在于，所述脱碳炉炉渣的加入量根据以下公式确定：其中，A为所述脱碳炉炉渣的加入量，B为所述待脱磷的半钢铁水的重量，C为所述待脱磷的半钢铁水中的硅含量，D为碱度折算参数，所述碱度折算参数对应于脱磷炉炉渣的目标碱度，所述脱磷炉炉渣为对加入所述脱碳炉炉渣的所述半钢铁水吹炼后得到的炉渣，E为所述脱碳炉炉渣中有效氧化钙的含量。
4.如权利要求1所述的半钢脱磷冶炼方法，其特征在于，在对掺入所述脱碳炉炉渣的所述半钢铁水进行吹炼的过程中，吹炼枪位的范围为1.7～2.1m，底吹搅拌强度的范围为0.1～0.2Nm3·t-1·min-1，吹炼时间为5～7min。
5.如权利要求1所述的半钢脱磷冶炼方法，其特征在于，所述待脱磷的半钢铁水中的硅含量为0.15～0.35wt％。
6.如权利要求1所述的半钢脱磷冶炼方法，其特征在于，所述脱碳炉炉渣的碱度范围为2.5～5.0。
7.如权利要求2所述的半钢脱磷冶炼方法，其特征在于，所述脱碳炉炉渣中的其他成分为：二氧化硅的含量为：6.72-14.96wt％、氧化镁的含量为：7.14-18.55wt％、五氧化二磷的含量为：0.88-2.83wt％、氧化锰的含量为：0.72-2.72wt％、氧化铁的含量为：17.60-35.27wt％、三氧化二铝的含量为：1.22-5.76wt％。
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