CN107849624B - 转炉吹炼方法 - Google Patents

转炉吹炼方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107849624B
CN107849624B CN201680044276.7A CN201680044276A CN107849624B CN 107849624 B CN107849624 B CN 107849624B CN 201680044276 A CN201680044276 A CN 201680044276A CN 107849624 B CN107849624 B CN 107849624B
Authority
CN
China
Prior art keywords
concentration
mass
cao
mixed powder
iron liquid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN201680044276.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107849624A (zh
Inventor
宫田政树
笠原秀平
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Publication of CN107849624A publication Critical patent/CN107849624A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107849624B publication Critical patent/CN107849624B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C1/00—Refining of pig-iron; Cast iron
    • C21C1/02—Dephosphorising or desulfurising
    • C21C1/025—Agents used for dephosphorising or desulfurising
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/30—Regulating or controlling the blowing
    • C21C5/34—Blowing through the bath
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/36—Processes yielding slags of special composition

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

一种转炉吹炼方法，其中，向底吹转炉中装入Si浓度为0.15质量％以下且P浓度为0.09质量％以上的铁液，将下述混合粉与流量为1.5～3.0Nm3/分钟/吨铁液的氧气一起顶吹，所述混合粉为CaO粉和Fe2O3粉的混合粉，所述混合粉中CaO组分与Fe2O3组分的质量比为9：1～6：4、并且包含合计为95质量％以上的CaO、CaCO3、FeO和Fe2O3；在顶吹中，所述混合粉中的CaO组分的顶吹量设定为10～15kg/吨铁液，所述CaO组分的供给速度设定为1.5～3.0kg/分钟/吨铁液，使得在铁液中的C浓度为2.5质量％以上的期间结束所述混合粉的顶吹；在所述混合粉的顶吹结束后仍继续所述氧气的顶吹，制造C浓度为0.3质量％以上的钢液。

Description

转炉吹炼方法
技术领域
本发明涉及转炉吹炼方法，其采用顶底吹转炉以少量的炉渣对低Si浓度的铁液进行脱磷，在不排出由脱磷生成的炉渣的情况下从铁液中以一系列的吹炼的形式熔炼C浓度高的低磷钢。
背景技术
近年来，C浓度高且P浓度低的钢的需求在高涨，希望使用转炉大量生产这样组成的钢液。但是，即使通过顶吹氧气将铁液氧化而使炉渣中生成FeO，在铁液中的C浓度高的情况下，FeO也容易被铁液中的C还原。由此，在吹炼过程中的铁液中C浓度高的期间，炉渣中的FeO浓度以较低值推移，炉渣的脱磷能力降低。因此，在该期间中，铁液中的P浓度升高。出于以上的理由，在钢液中的C浓度高的阶段难以降低钢液中的P浓度。
因此，为了C浓度高达3.5质量％以上，温度低达1400℃以下，提出了下述铁液脱磷法：在热力学上对脱磷反应有利的铁液阶段对铁液进行脱磷，将生成的P浓度高的炉渣分离除去。如果使用该方法，则只需将该脱磷铁液脱碳至所期望的C浓度，便能够容易地制造C浓度高且P浓度低的钢液。作为其中生产率最高的方法，在专利文献1中公开了如下方法：使用2台转炉，用一个转炉对铁液进行脱磷，然后用另一转炉进行脱碳吹炼。
但是，近年来，为了减轻环境的负荷，使用用作主要的脱磷剂即生石灰的渣化剂的萤石(氟化钙)变得困难。生石灰的熔点非常高，约为2300℃，从这样的背景出发，在以较低的温度进行处理的铁液脱磷时，迅速地使其渣化而获得高脱磷利用效率变得困难。另外，如果在脱磷和脱碳中使用2台转炉，则制造成本花费大，因此希望通过一系列的吹炼工序从铁液阶段制造C浓度高且P浓度低的钢液。
另外，为了减轻环境的负荷，也要求削减炉渣产生量。为了提高生石灰的脱磷利用效率，提高炉渣的碱度(CaO/SiO2质量比)是有效的。因此，为了使用少量的生石灰就提高炉渣的碱度，可降低铁液中的Si浓度。因此，如果为了进行铁液脱磷处理而向铁液顶吹氧气，则铁液中的Si氧化而生成SiO2，因此铁液中的Si浓度越高，则被收进炉渣中的SiO2量越增加。因此，为了以较少的炉渣量来提高炉渣的碱度，需要降低铁液中的Si浓度。
作为不使用萤石而以少量的生石灰进行铁液脱磷处理的方法，在专利文献2中公开了将CaO粉、Al2O3粉、Fe2O3粉的混合粉与氧气一起向铁液喷吹的方法。就该方法而言，向顶吹氧与铁液相接触的2000℃以上的高温起火点(fire point)喷吹作为主要脱磷剂的CaO粉，使熔点高的CaO比较迅速地渣化。此时，通过混合与CaO生成低熔点化合物的Al2O3，从而进一步促进CaO的渣化。另外，记载了通过也混合与CaO生成低熔点的化合物、能够提高炉渣的氧化力的Fe2O3，从而确保在起火点处生成的炉渣的流动性，并且炉渣的脱磷能力也提高，能够极其高效率地实现铁液脱磷处理。
但是，就通过该方法生成的炉渣而言，只关注了在铁液阶段使脱磷效率提高的观点，关于在不排出由脱磷生成的炉渣的情况下从铁液中以一系列的吹炼的形式直接继续进行脱碳吹炼是否也能够熔炼C浓度高且P浓度低的钢液尚不清楚。
另一方面，在专利文献3中公开了下述方法：在转炉中与顶吹氧气一起将CaO粉向铁液顶吹而进行吹炼，制造C浓度为0.20～0.25质量％且P浓度低的钢液。但是，在该方法中，由于没有与氧气一起将氧化铁顶吹，因此在起火点处生成的炉渣中的CaO-FeO系熔体的FeO浓度较低，起火点的温度高，因而无法获得专利文献2中记载的方法那样的脱磷利用效率。另外，即使在脱磷困难的C浓度为0.3质量％以上是否也能够充分地降低P浓度尚不清楚。
另外，专利文献4中公开了用吹炼时间的70％以上喷吹石灰粉来进行吹炼的高碳钢液的熔炼方法。但是，在该方法中，需要通过另外进行的脱磷处理预先使铁液的P浓度降低至0.05质量％以下，不能通过一系列的吹炼工序来进行脱磷处理和脱碳处理。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特公昭55-30042号公报
专利文献2：日本专利第3525766号公报
专利文献3：日本特开2005-139511号公报
专利文献4：日本特开2002-275520号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明鉴于上述的问题点，目的在于提供以较少的炉渣量在不中断吹炼的情况下从铁液阶段制造高C浓度且低P浓度的钢液的转炉吹炼方法。
用于解决课题的手段
本发明的主旨如以下所述。
(1)一种转炉吹炼方法，其特征在于，向顶底吹转炉中装入Si浓度为0.15质量％以下且P浓度为0.09质量％以上的铁液，将下述混合粉与流量为1.5～3.0Nm3/分钟/吨铁液的氧气一起顶吹，所述混合粉为CaO粉和Fe2O3粉的混合粉，所述混合粉中CaO组分与Fe2O3组分的质量比为9：1～6：4、并且CaO、CaCO3、FeO和Fe2O3的合计为95质量％以上；在顶吹中，所述混合粉中的CaO组分的顶吹量设定为10～15kg/吨铁液，所述CaO组分的供给速度设定为1.5～3.0kg/分钟/吨铁液，使得在铁液中的C浓度为2.5质量％以上的期间结束所述混合粉的顶吹；在所述混合粉的顶吹结束后仍继续所述氧气的顶吹，制造C浓度为0.3质量％以上的钢液。
(2)根据(1)所述的转炉吹炼方法，其特征在于，所述混合粉的最大粒径设定为0.15mm以下。
(3)根据(1)或(2)所述的转炉吹炼方法，其特征在于，在所述顶吹中，进一步以0.05～0.3Nm3/分钟/吨铁液来底吹CO2气体。
发明效果
根据本发明，能够以较少的炉渣量在不中断吹炼的情况下从P浓度为0.09质量％以上的铁液中高效率地制造高C浓度且低P浓度的钢液。
具体实施方式
本发明的发明者们为了从通常的铁液中(P浓度为0.09～0.15质量％)高效率地制造C浓度高且P浓度低的钢液，针对将含有CaO的粉末与氧气一起进行顶吹的吹炼法进行了锐意研究，结果想到了以下的方法。应予说明的是，C浓度高的钢液是指C浓度为0.3～1.0质量％的钢液，P浓度低的钢液是指P浓度为0.02质量％以下的钢液。
在本发明的转炉吹炼方法中，向顶底吹转炉中装入Si浓度为0.15质量％以下的铁液(P浓度为0.09质量％以上)，将下述混合粉与流量为1.5～3.0Nm3/分钟/吨铁液的氧气一起顶吹，上述混合粉为CaO粉和Fe2O3粉的混合粉，上述混合粉中CaO组分与Fe2O3组分的质量比为9：1～6：4、并且CaO、CaCO3、FeO和Fe2O3的合计为95质量％以上；在顶吹中，所述混合粉中的CaO组分的顶吹量设定为10～15kg/吨铁液，所述CaO组分的供给速度设定为1.5～3.0kg/分钟/吨铁液，使得在铁液中的C浓度为2.5质量％以上的期间结束所述混合粉的顶吹，在所述混合粉的顶吹结束后仍不中断地继续所述氧气的顶吹，制造C浓度为0.3质量％以上的钢液。应当予以说明的是，处理中，为了搅拌钢液而促进脱磷，使用具有底吹功能的顶底吹转炉，对于该底吹，优选从设置于炉底的风口以0.05～0.3Nm3/分钟/吨铁液来吹入CO气体或CO2气体。
另外，所谓CaO粉主要是将生石灰、石灰石等制成粉状而得到的产物，主要为CaO、CaCO3。另一方面，所谓Fe2O3粉主要是将铁矿石制成粉状而得到的产物，主要包含Fe2O3，但也可以含有FeO、结晶水。另外，当CaO粉为生石灰与石灰石的混合粉的情况下，规定CaO组分按照(CaO质量+CaCO3质量×0.56)来计算。另外，Fe2O3组分是也将FeO包括在内视为Fe2O3组分。
根据该方法，将CaO粉和Fe2O3粉的混合粉与O2气体一起向铁液浴面进行顶吹，在2000℃以上的起火点处生成高碱度的炉渣。由此，在高温的起火点区域内形成高碱度且高FeO浓度的炉渣，其与铁液中的P反应，因此能够实现极高的脱磷效率。另外，即使是高碱度，如果FeO浓度高，则该炉渣的熔点变得比较低，因此流动性得以确保，脱磷反应极迅速地进行。另外，考虑利用O2气体进行的搬运、起火点处的炉渣形成的容易性等，混合粉的最大粒径优选规定为0.15mm以下。
铁液中的C浓度越高，则铁液中的P的活度越升高。即，铁液中的C浓度越高，则脱磷反应越容易进行。因此，调查了顶吹CaO粉和Fe2O3粉的混合粉的结束时刻的铁液中C浓度与脱磷率的关系，其结果发现：在铁液中的C浓度为2.5质量％以上的期间，如果将CaO粉和Fe2O3粉的混合粉与O2气体一起进行顶吹，然后只顶吹O2气体来进行脱碳吹炼，则能够容易地制造C浓度高且P浓度低的钢液。
在脱磷反应进行的同时，炉渣中的FeO被铁液中的C还原，随着炉渣中的FeO浓度的降低，在熔渣中会结晶出高熔点的2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体或3CaO·P2O5固相。于是，在炉渣中的大部分P2O5以上述固溶体的形式结晶后，剩余的液相中的FeO会被进一步还原，液相炉渣的熔点上升，液相炉渣固化。
此外，在铁液中的C浓度为2.5质量％以上的期间，顶吹CaO粉和Fe2O3粉的混合粉来提高脱磷率后，在只顶吹O2气体来进行脱碳吹炼的期间，铁液和炉渣的温度继续上升。由此，在通过CaO粉和Fe2O3粉的混合粉的顶吹而生成的上述固化炉渣当中，FeO浓度高的部分会熔融，被铁液中的C还原。另一方面，随着吹炼中的温度上升，炉渣中的2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体或者3CaO·P2O5固相的一部分也会溶解至炉渣中FeO浓度高的熔融部，然后，被铁液中的C还原而产生回磷。但是，也发现了由于2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体或3CaO·P2O5固相的熔点极高，约为1750℃以上，因此回磷速度极慢。
接下来，对用于验证吹炼工序中的各条件的实验结果进行说明。
首先，对从高炉中出铁的P浓度为0.1质量％左右的铁液实施脱硅处理，使铁液中的Si浓度为0.01～0.15质量％以下。然后，使用顶底吹转炉进行了吹炼。在吹炼工序中，首先，将脱硅处理过的铁液装入顶底吹转炉中，然后，为了使吹炼结束时的钢液温度成为1670±5℃，适当添加了含有96质量％的Fe2O3的铁矿石作为温度调节剂。接着，只将粒径为0.15mm以下的CaO粉与O2气体混合进行了顶吹或者在CaO粉中添加Fe2O3粉和Al2O3粉中的任一者或两者后与O2气体混合进行了顶吹。
(步骤1)
最初，鉴于本发明的课题是“提供以较少的炉渣量在不中断吹炼的情况下从铁液阶段制造高C浓度且低P浓度的钢液的转炉吹炼方法”，将吹炼结束时刻的C浓度与P浓度统一为C：0.85～0.99质量％、P≤0.020质量％(钢液温度为1670±5℃)，使顶吹CaO粉和Fe2O3粉的混合粉的结束时刻的铁液中的C浓度成为2.5～3.6质量％的范围，在铁液中的C浓度满足规定的浓度条件期间将CaO粉和Fe2O3粉的混合粉与顶吹氧气一起进行顶吹，其后仍只继续顶吹O2气体，制造了钢液。
此时，确认了“铁液中Si浓度的影响、CaO粉和Fe2O3粉的混合粉的组成的影响、顶吹氧气流量的影响、顶吹中的混合粉中的CaO组分的顶吹量的影响、上述CaO组分的供给速度的影响”。
此时，只要无特别说明，即统一为铁液中Si浓度：0.05质量％、CaO粉和Fe2O3粉的混合粉中的CaO组分与Fe2O3组分的质量比为4：1、混合粉中的CaO组分为10～15kg/吨铁液、1.5～3.0kg/分钟/吨铁液的速度、O2气体流量为2.0～2.5Nm3/分钟/吨铁液。另外，顶吹混合粉的结束时刻的铁液中的C浓度由氧源(氧气、氧化铁等)供给量与铁液成分(碳、硅)的氧化所需的氧量的关系(其中，要考虑由操作经验所预计的氧利用效率)通过计算而求出。
将吹炼条件和结果示于表1中。此外，表1中所示的顶吹混合粉的比例表示不包括杂质情况下的比例，在混合粉中，规定CaO组分+Fe2O3组分+Al2O3的合计为95质量％以上。
[表1]
(1)铁液中的Si浓度的影响
就本发明例1～3而言，将通过脱硅处理使Si浓度降低至0.01～0.15质量％的铁液装入顶底吹转炉中，在上部以6.3kg/吨铁液的量添加了含有96质量％的Fe2O3的铁矿石。然后，与流量为2.5Nm3/分钟/吨铁液的O2气体一起顶吹了将CaO组分与Fe2O3组分以质量比计设定为4：1的混合粉(混合粉中的CaO为15kg/吨铁液)。此时，将混合粉中的CaO组分的顶吹速度设定为2.5kg/分钟/吨铁液来进行顶吹，在混合粉的顶吹结束后仍以同一氧流量进行脱碳吹炼。其结果确认了：铁液中的Si浓度为0.15％以下，能够使处理后的钢液中的P浓度成为目标值即0.020质量％以下。
上述混合粉由于在起火点处熔融而有助于脱磷反应，因此对于CaO的渣化，不太需要铁液中的Si。因此，据认为：铁液中的Si浓度越低，则所生成的炉渣的平均碱度越提高，处理后的钢液中的P浓度越降低。
(2)顶吹O2流量的影响
就本发明例4～6而言，将通过脱硅处理使Si浓度降低至0.05质量％的铁液装入顶底吹转炉中，在上部以6.3～7.5kg/吨铁液的量添加了含有96质量％的Fe2O3的铁矿石。然后，与流量为1.5～3.0Nm3/分钟/吨铁液的O2气体一起顶吹了将CaO组分与Fe2O3组分以质量比计设定为4：1的混合粉(混合粉中的CaO组分为10～15kg/吨铁液)。此时，将混合粉中的CaO组分的顶吹速度设定为1.5～2.5kg/分钟/吨铁液来进行顶吹，在混合粉的顶吹结束后仍以同一氧流量进行脱碳吹炼。其结果确认了：顶吹O2气体的流量为1.5～3.0Nm3/分钟/吨铁液，能够使处理后的钢液中的P浓度成为目标值即0.020质量％以下。
此外，如果将顶吹O2气体的流量设定为低于1.5Nm3/分钟/吨铁液，则转炉的吹炼时间延长，生产率会降低，因此将O2气体的流量的下限设定为1.5Nm3/分钟/吨铁液。另一方面，如果O2气体的流量超过3.0Nm3/分钟/吨铁液，则在吹炼初期，炉渣中的FeO浓度会过度增加，有可能发生喷溅。因此，将O2气体的流量的上限设定为3.0Nm3/分钟/吨铁液。
(3-1)混合粉的组成的影响(CaO粉和Fe2O3粉的混合粉中的CaO组分的比例)
就本发明例7～9和比较例1～4而言，将通过脱硅处理使Si浓度降低至0.05质量％的铁液装入顶底吹转炉中，在上部以0～8.3kg/吨铁液的量添加了含有96质量％的Fe2O3的铁矿石。然后，与流量为2.5Nm3/分钟/吨铁液的O2气体一起，以CaO粉的顶吹速度或混合粉中CaO组分的顶吹速度为2.0～2.5kg/分钟/吨铁液，顶吹了15kg/吨铁液或20kg/吨铁液的单独CaO粉或者以混合粉中的CaO组分为15～20kg/吨铁液并改变了CaO组分与Fe2O3组分的比率的混合粉，CaO粉或混合粉的顶吹结束后仍以同一氧流量进行脱碳吹炼。其结果是，在混合粉中的CaO组分与Fe2O3组分的质量比为9：1～6：4的情况下，能够使处理后的钢液中的P浓度成为目标值即0.020质量％以下。
在像比较例1和2那样只顶吹了CaO粉的情况下，即使将CaO组分的顶吹量设定为15～20kg/吨铁液，将CaO组分的顶吹速度变更为2.0～2.5kg/分钟/吨铁液，处理后钢液中的P浓度也成为0.030～0.033质量％，未能实现目标值(P浓度≤0.020质量％)。如果只使用CaO粉，则在起火点处所生成的炉渣中的CaO-FeO熔体中FeO浓度低，因而熔点变得比较高，因此流动性变得比较低。进而，炉渣中的CaO-FeO熔体的温度也变得比混合了Fe2O3粉进行顶吹的情况高。根据以上的理由，据认为：脱磷反应变得难以进行，即使顶吹同样的CaO单位消耗量，脱磷率也成为了低值。基于同样的理由，据认为：在像比较例3那样混合粉中的Fe2O3浓度低达5质量％的情况下，处理后的钢液中的P浓度也没有达到目标值。
另一方面，在像比较例4那样将混合粉中的Fe2O3浓度增加至45质量％的情况下，处理后的钢液中的P浓度也没有达到目标值。这种情况下，据认为原因在于，在起火点处所生成的炉渣中的CaO-FeO熔体中的FeO浓度过度上升，CaO浓度降低，CaO-FeO熔体的脱磷能力降低。进而，据认为：由于由Fe2O3产生的起火点冷却过强，CaO-FeO熔体的温度过度地降低，流动性降低，因此脱磷反应效率降低了。基于以上的实验结果，混合粉中的CaO组分与Fe2O3组分的质量比设定为9：1～6：4。
(3-2)混合粉的组成的影响(CaO+Fe2O3+Al2O3混合粉)
就比较例5而言，使用CaO、Fe2O3和Al2O3的混合粉，在表1中所示的条件下进行了吹炼，其结果是，处理后的钢液中的P浓度没有达到目标。这种情况下，在炉渣中，在起火点处所生成的CaO-FeO-Al2O3熔体的熔点低，流动性非常高。因此，在顶吹混合粉的期间，脱磷反应会非常高效率地进行。但是，据认为：如果在此后的脱碳吹炼中铁液的温度上升，则顶吹混合粉时生成的炉渣开始熔融，显著地进行回磷。
(4)混合粉中的CaO量的影响
就本发明例10、11和比较例6而言，将通过脱硅处理使Si浓度降低至0.05质量％的铁液装入顶底吹转炉中，在上部以6.3～8.0kg/吨铁液的量添加了含有96质量％的Fe2O3的铁矿石。然后，与流量为2.5～3.5Nm3/分钟/吨铁液的O2气体一起，以混合粉中CaO组分的顶吹速度为1.5～2.5kg/分钟/吨铁液，顶吹了将CaO组分与Fe2O3组分以质量比计设定为4：1的混合粉(混合粉中的CaO为8～15kg/吨铁液)，在结束了混合粉的顶吹后仍以同一氧流量进行了脱碳吹炼。其结果是，只要混合粉中的CaO组分为10～15kg/吨铁液，就能够使处理后的钢液中的P浓度成为目标值即0.020质量％以下。
但是，如果像比较例6那样将混合粉中的CaO组分减少至8kg/吨铁液，则处理后的钢液中的P浓度没有达到目标值。被收进在炉渣中的大部分(P2O5)以2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体或3CaO·P2O5固相的形式存在于炉渣中。即，确认到了：在炉渣中需要某种程度以上的CaO量。因此，CaO量的下限设定为10kg/吨铁液。从以上的实验结果以及对环境的负荷和生石灰的成本的观点出发，混合粉中的CaO量设定为10～15kg/吨铁液。
(5)混合粉中的CaO组分的顶吹速度的影响
就本发明例12～14、比较例7～8而言，将通过脱硅处理使Si浓度降低至0.05质量％的铁液装入顶底吹转炉中，在上部以6.3～7.5kg/吨铁液的量添加了含有96质量％的Fe2O3的铁矿石。然后，与流量为2.0～2.5Nm3/分钟/吨铁液的O2气体一起，以混合粉中CaO组分的顶吹速度为1.3～3.5kg/分钟/吨铁液，顶吹了将CaO组分与Fe2O3组分以质量比计设定为4：1的混合粉(混合粉中的CaO为15kg/吨铁液)，在结束了混合粉的顶吹后仍以同一氧流量进行了脱碳吹炼。其结果是，只要混合粉中的CaO组分的顶吹速度为1.5～3.0kg/分钟/吨铁液，就能够使处理后的钢液中的P浓度成为目标值即0.020质量％以下。
但是，如果像比较例7那样将混合粉中的CaO组分的顶吹速度降低至1.3kg/分钟/吨铁液，则处理后的钢液中的P浓度没有达到目标值。这种情况下，据认为：在炉渣中在起火点处所生成的CaO-FeO熔体中的CaO浓度过度地降低，CaO-FeO熔体的脱磷能力降低。另一方面，据认为：如果像比较例8那样将混合粉中的CaO组分的顶吹速度提高到3.5kg/分钟/吨铁液，则在炉渣中在起火点处所生成的CaO-FeO熔体中的CaO浓度过度地升高，CaO-FeO熔体的熔点上升，流动性降低，脱磷反应速度降低。基于以上的理由，混合粉中的CaO组分的顶吹速度设定为1.5～3.0kg/分钟/吨铁液。
(步骤2)
接下来，依据上述的步骤1中所确认到的内容，向顶底吹转炉中装入Si浓度为0.15质量％以下且P浓度为0.09质量％以上的铁液，将CaO粉和Fe2O3粉的混合粉即CaO组分与Fe2O3分的质量比为9：1～6：4的混合粉与流量为1.5～3.0Nm3/分钟/吨铁液的氧气一起进行顶吹，在顶吹中，确认了下述内容：在上述混合粉中的CaO组分的顶吹量设定为10～15kg/吨铁液且上述CaO组分的供给速度设定为1.5～3.0kg/分钟/吨铁液的条件下，在铁液中的C浓度为规定浓度以上的期间使上述混合粉的顶吹结束的效果；和在上述混合粉的顶吹结束后仍继续上述氧气的顶吹是否可以稳定地制造C浓度为0.3质量％以上且P浓度为0.020％以下的钢液。此外，与步骤1的吹炼同样地，为了调整处理后的钢液温度，在上部以3.6～7.5kg/吨铁液的量添加了含有96质量％的Fe2O3的铁矿石。
(6)结束混合粉顶吹时刻的钢液中的C浓度的影响
在该调查中，除了上述的共同条件以外，将处理后的钢液中的C浓度统一为0.80～1.00质量％。就作为该调查对象的本发明例4、6、12、13、17、18而言，处理后的P浓度都能够实现0.020质量％以下。
另一方面，如果像比较例10、11那样，结束混合粉顶吹时刻的铁液中的C浓度降低至2.1质量％或2.4质量％，则处理后的钢液中的P浓度没有达到目标值。铁液中C浓度越高，则P的活度越高，因此脱磷反应容易进行。因此，据认为：如上述那样，在铁液中C浓度成为了2.5质量％以上的期间使混合粉的顶吹结束的话，脱磷率就提高了。基于以上的理由，决定在铁液中的C浓度为2.5质量％以上的期间使混合粉的顶吹结束。另外，由于在脱磷时脱碳也同时进行，因此结束了混合粉的顶吹时的铁液的C浓度的上限实质上成为3.6质量％左右。
(7)处理后的钢液中的C浓度的影响
在该调查中，除了上述的共同条件以外，将结束混合粉顶吹时刻的钢液中的C浓度统一为3.0质量％或3.1质量％。就作为该调查对象的本发明例15～18而言，将通过脱硅处理使Si浓度降低至0.05质量％的铁液装入顶底吹转炉中，在上部以6.3kg/吨铁液的量添加了含有96质量％的Fe2O3的铁矿石。然后，与流量为2.5Nm3/分钟/吨铁液的O2气体一起，以混合粉中CaO组分的顶吹速度为2.5kg/分钟/吨铁液，顶吹了CaO组分与Fe2O3组分以质量比计设定为4：1的混合粉(混合粉中的CaO为15kg/吨铁液)，在混合粉顶吹结束后仍以同一氧流量进行了脱碳吹炼。其结果是可知，处理后的钢液中的C浓度为0.3～1.0质量％的范围，能够使处理后的钢液中的P浓度成为目标值即0.020质量％以下。
如上述那样，在结束了混合粉的顶吹后，铁液和炉渣的温度持续急剧上升，因此在顶吹CaO粉和Fe2O3粉的混合粉时所生成的固化炉渣中FeO浓度高的部分熔融，被铁液中的C还原。另一方面，随着吹炼中的温度上升，炉渣中的2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体的一部分也向FeO浓度高的部分溶解，此后，固溶体被铁液中的C还原而产生回磷。但是，据认为：2CaO·SiO2-3CaO·P2O5固溶体的熔点极高，约为1750℃以上，如果C浓度为0.3质量％以上，则回磷速度极慢，因此能够实现目标的P浓度。
此外，如上述那样，在结束了混合粉的顶吹后虽然有回磷的可能性，但难以认为脱磷会显著地进行。因此，据认为：即使铁液中的C浓度为1.0质量％以上，混合粉顶吹结束以后的时刻的P浓度也比C浓度为1.0质量％时的P浓度低。
另外，在实验中，以制造高C浓度即C浓度为0.3～1.0质量％的钢液为前提，特别是就C浓度为0.8～1.0质量％以上的钢液而言，效果变得更为显著，因此优选。
另一方面，如果如比较例9那样持续吹炼直至处理后的钢液中的C浓度成为0.2质量％，则处理后的钢液中的P浓度没有达到目标值。如果将处理后的钢液中的C浓度降低至0.2质量％，则铁液会被顶吹的氧气显著地氧化，在顶吹混合粉时所生成的固化炉渣的周围生成FeO浓度高的熔渣，固化炉渣的溶解速度増加。然后，从固化炉渣溶出来的P2O5被钢液中的C还原而产生回磷。其结果是，处理后的钢液中的P浓度成为0.025质量％，认为未能实现目标值。
实施例
接下来，对本发明的实施例进行说明，但实施例中的条件是为了确认本发明的可实施性及效果而采用的一个条件例，本发明并不限于这一条件例。只要不脱离本发明的主旨而实现本发明的目的，则本发明可采用各种条件。
(实施例)
将通过脱硅处理使铁液中的Si浓度降低至0.05质量％的铁液装入顶底吹转炉中，在上部以6.3kg/吨铁液的量添加了含有96质量％的Fe2O3的铁矿石。然后，与流量为2.5Nm3/分钟/吨铁液的O2气体一起，以混合粉中CaO组分的顶吹速度为2.5kg/分钟/吨铁液，顶吹了将CaO组分与Fe2O3组分以质量比计设定为4：1的混合粉(混合粉中的CaO为15kg/吨铁液)，在结束了混合粉的顶吹后仍以同一氧流量进行了脱碳吹炼。混合粉的顶吹结束时刻的铁液中的C浓度为3.1质量％。另外，在处理中，从设置于炉底的风口以0.1Nm3/分钟/吨铁液持续吹入CO2气体。
其结果是，处理后的钢液成为1670℃，在钢液中，C浓度成为0.98质量％，P浓度成为0.015质量％，实现了0.020质量％以下的作为目标的P浓度。
(比较例)
将通过脱硅处理使铁液中的Si浓度降低至0.05质量％的铁液装入顶底吹转炉中，在上部以8.3kg/吨铁液的量添加了含有96质量％的Fe2O3的铁矿石。然后，与流量为2.5Nm3/分钟/吨铁液的O2气体一起，以混合粉中CaO组分的顶吹速度为1.5kg/分钟/吨铁液，顶吹了CaO组分与Fe2O3分的质量比设定为4：1的混合粉(混合粉中的CaO为20kg/吨铁液)，在混合粉顶吹结束后仍以同一氧流量进行了脱碳吹炼。混合粉的顶吹结束时刻的铁液中的C浓度为2.2质量％。另外，在处理中，从设置于炉底的风口以0.1Nm3/分钟/吨铁液持续吹入CO2气体。
其结果是，处理后的钢液中的P浓度成为0.023质量％，未能实现0.020质量％以下的作为目标的P浓度。
产业上的可利用性
根据本发明，能够以较少的炉渣量在不中断吹炼的情况下从P浓度为0.09质量％以上的铁液以高效率地制造高C浓度且低P浓度的钢液，产业上的利用价值大。

Claims (3)

1.一种转炉吹炼方法，其特征在于，向顶底吹转炉中装入Si浓度为0.15质量％以下且P浓度为0.09质量％以上的铁液，将下述混合粉与流量为1.5～3.0Nm3/分钟/吨铁液的氧气一起顶吹，所述混合粉为CaO粉和Fe2O3粉的混合粉，所述混合粉中CaO组分与Fe2O3组分的质量比为9：1～6：4、并且CaO、CaCO3、FeO和Fe2O3的合计为95质量％以上；在顶吹中，所述混合粉中的CaO组分的顶吹量设定为10～15kg/吨铁液，所述CaO组分的供给速度设定为1.5～3.0kg/分钟/吨铁液，使得在铁液中的C浓度为2.5质量％以上的期间结束所述混合粉的顶吹；在所述混合粉的顶吹结束后仍继续所述氧气的顶吹，制造C浓度为0.3质量％以上的钢液。
2.根据权利要求1所述的转炉吹炼方法，其特征在于，所述混合粉的最大粒径设定为0.15mm。
3.根据权利要求1或2所述的转炉吹炼方法，其特征在于，在所述顶吹中，进一步以0.05～0.3Nm3/分钟/吨铁液来底吹CO气体或CO2气体。
CN201680044276.7A 2016-01-15 2016-12-27 转炉吹炼方法 Expired - Fee Related CN107849624B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016006136 2016-01-15
JP2016-006136 2016-01-15
PCT/JP2016/088880 WO2017122536A1 (ja) 2016-01-15 2016-12-27 転炉吹錬方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107849624A CN107849624A (zh) 2018-03-27
CN107849624B true CN107849624B (zh) 2019-07-23

Family

ID=59311052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201680044276.7A Expired - Fee Related CN107849624B (zh) 2016-01-15 2016-12-27 转炉吹炼方法

Country Status (4)

Country Link
JP (1) JP6460265B2 (zh)
KR (1) KR102112530B1 (zh)
CN (1) CN107849624B (zh)
WO (1) WO2017122536A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7451341B2 (ja) 2020-07-31 2024-03-18 株式会社神戸製鋼所 転炉吹錬方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007224388A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶銑の処理方法
CN101117651A (zh) * 2006-07-31 2008-02-06 宝山钢铁股份有限公司 一种转炉低硅铁水的吹炼方法
CN101476013A (zh) * 2009-01-20 2009-07-08 中国钢研科技集团公司 一种使用脱磷剂的转炉冶炼工艺
CN101597668A (zh) * 2009-07-03 2009-12-09 首钢总公司 一种利用顶底复吹转炉的铁水脱磷处理方法
CN102312036A (zh) * 2010-07-06 2012-01-11 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 一种炼钢造渣的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5936626B2 (ja) 1975-07-02 1984-09-05 藤沢薬品工業株式会社 １ｈ−インダゾ−ル酢酸誘導体の製造法
JPS5947772B2 (ja) 1978-08-23 1984-11-21 鹿島建設株式会社 地下連続壁の施工法
JP2000345226A (ja) * 1999-06-02 2000-12-12 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶銑の脱りん方法
JP2002275520A (ja) 2001-03-15 2002-09-25 Nippon Steel Corp 高炭素溶鋼の精錬方法
JP2005139511A (ja) 2003-11-06 2005-06-02 Sumitomo Metal Ind Ltd 鋼の精錬方法
JP2006009146A (ja) * 2004-05-24 2006-01-12 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶銑の精錬方法
JP5182322B2 (ja) * 2010-05-27 2013-04-17 新日鐵住金株式会社 溶銑の脱燐方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007224388A (ja) * 2006-02-24 2007-09-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 溶銑の処理方法
CN101117651A (zh) * 2006-07-31 2008-02-06 宝山钢铁股份有限公司 一种转炉低硅铁水的吹炼方法
CN101476013A (zh) * 2009-01-20 2009-07-08 中国钢研科技集团公司 一种使用脱磷剂的转炉冶炼工艺
CN101597668A (zh) * 2009-07-03 2009-12-09 首钢总公司 一种利用顶底复吹转炉的铁水脱磷处理方法
CN102312036A (zh) * 2010-07-06 2012-01-11 攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司 一种炼钢造渣的方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180017200A (ko) 2018-02-20
JPWO2017122536A1 (ja) 2018-04-05
WO2017122536A1 (ja) 2017-07-20
CN107849624A (zh) 2018-03-27
KR102112530B1 (ko) 2020-05-20
JP6460265B2 (ja) 2019-01-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2571969C2 (ru) Способ одновременной дефосфоризации и извлечения ванадия из ванадийсодержащего расплавленного чугуна
TWI550092B (zh) 轉爐煉鋼法
CN107904355A (zh) 一种硅脱氧低硫高碳钢的生产方法
CN107201422B (zh) 一种低碳钢的生产方法
JP5935770B2 (ja) 燐酸資源原料の製造方法及び燐酸質肥料
CN106676233A (zh) 预熔型复合脱磷剂及其制备方法和冶炼超低磷钢的方法
KR20140121452A (ko) 저원가 청정강의 생산방법
JP6481774B2 (ja) 溶鉄の脱りん剤、精錬剤および脱りん方法
JP6003911B2 (ja) リン酸質肥料原料、リン酸質肥料およびその製造方法
CN106119464A (zh) 一种转炉带氧出钢的脱磷方法
CN107849624B (zh) 转炉吹炼方法
JP2016199800A (ja) 溶銑の脱燐方法
CN107841594A (zh) 一种降低钢包包衬侵蚀的精炼方法
JP7151494B2 (ja) 転炉スラグのリサイクル方法
JP5268019B2 (ja) 溶銑の脱りん方法
TWI664294B (zh) 鐵水的脫磷方法
JP2006009146A (ja) 溶銑の精錬方法
WO2007100109A1 (ja) 溶銑脱燐方法
JP2009249723A (ja) 溶銑の脱燐方法
JP5915711B2 (ja) 製鋼スラグからの鉄及び燐の回収方法
JP6500476B2 (ja) 溶銑の精錬方法
JP2001049320A (ja) 高燐鉱石を原料とする鉄鋼製造方法
JP2010189670A (ja) 燐酸資源原料の製造方法
JP6011556B2 (ja) 燐酸質肥料原料の製造方法
CN108588340A (zh) 一种低温精炼制备低铝钙杂质硅铁合金的方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
CB02 Change of applicant information
CB02 Change of applicant information

Address after: Tokyo, Japan

Applicant after: Nippon Iron & Steel Corporation

Address before: Tokyo, Japan

Applicant before: Nippon Steel Corporation

GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190723

Termination date: 20201227