[发明专利]钢水炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种微合金钢、高碳钢以及特殊钢生产超低磷钢中磷的控制方法，特别是一种钢水炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法，本发明属于冶金技术领域。

背景技术

众所周知，磷在钢中通常作为有害元素来加以控制。因为磷在钢中的偏析比较严重，使钢韧性变坏，产生“冷脆”现象，尤其在低温条件下，更容易发生“冷脆”，磷的偏析还会造成钢的各向异性，降低焊接性能、引起不锈钢的腐蚀疲劳。随着科学技术的迅猛发展，高级优质钢对钢材的冶金质量要求不断提高，尤其对钢中的磷含量不断提出更高要求。一些低温用钢、海洋用钢、抗氢裂纹钢和部分厚钢板要求钢中磷含量小于0.01％甚至0.005％；为了防止奥氏体不锈钢产生应力腐蚀裂纹，要求钢中磷小于0.005％。为此，目前钢厂大多采用“双渣法”即在转炉冶炼中采用两次造渣或“双联法”即采取一座转炉将铁水冶炼一半时间后倒入到另一座转炉中继续进行冶炼的方法，这两种方法的不足在于工艺复杂，冶炼时间长，转炉生产率不能得到充分发挥；还有一种方式是对铁水预先进行“三脱”即脱硅、脱硫、脱磷，如日本的钢铁企业，其不足是需用设备多，投资大、工序复杂、热损大、且由于“三脱”后的铁水温度低，使转炉冶炼时加入的废钢量大大减少。因此，为了生产这些低磷、超低磷钢，常规的转炉冶炼已不能满足这些钢种对磷的要求，所以亟待研究辅助以炉外精炼来脱磷的方法，从而实现生产超低磷钢。

发明内容

本发明是针对上述现有技术中存在的问题提出的，其目的是提供一种能稳定控制钢液中磷含量在0.0030％以下，确保和提高精炼钢的质量，降低冶炼成本的用于炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法。

为了解决上述技术问题，本发明是这样实现的：钢水炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法，包括以下步骤：

①、转炉出钢：出钢温度在1550℃～1660℃，出钢时磷含量在0.02％以下，采用未脱氧、挡渣处理出钢；②、初脱磷：转炉出钢时随钢流向钢包中加入脱磷熔剂，其加入量为5～20kg/t；③、深脱磷：调节下料管与下降管的位置，使之处于下料管的异侧，将钢包运至RH工位，并抽真空，从RH高位料仓投入复合球体，循环0.1～15min；④、扒渣：破真空、扒渣，然后加钢包覆盖剂；⑤、加热搅拌：在精炼炉进行加热搅拌，钢水加热温度控制在1580～1620℃；⑥、脱氧、合金化精炼处理：⑦、连铸：连铸采用全程保护浇注；

所述的挡渣处理是采用挡渣塞、挡渣球或挡渣锥中的任意一种方式。

所述的向钢包中加入脱磷熔剂，需分两次加入，在出钢达到一半时加入1/3的所述脱磷熔剂，出钢将要结束时加入余下的2/3脱磷熔剂。

所述的向钢包中加入脱磷熔剂，需在加入后对钢水进行吹氩搅拌，氩气的流量为50～300Nl/min，吹氩时间为0.1～10min。

所述的投入复合球体，RH真空室真空度应在66.7～500Pa，复合球体的加入量为0.5～3.5kg/t，单次加入量在50～130kg，两次加入间隔在0～5min。

所述的扒渣，需在扒渣站进行，采用真空吸渣机或机械扒渣机中的任意一种设备实现。

所述的覆盖剂，其加入量控制在0.1～1.5kg/t。

所述的复合球体是由球芯和外壳构成，所述的球芯主要由脱磷溶剂、碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物组成，所述的外壳主要由氧化钙或氧化镁的一种或两种的混合物构成。

所述复合球体的球芯由下述原料按重量百分比制备而成：

脱磷溶剂1％～70％，碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物1％～60％，氟化钙0～40％，粘结剂0～20％。

所述复合球体的球芯由下述原料按重量百分比制备而成：

脱磷溶剂10％～50％，碳酸钙、碳酸镁或碳酸钙与碳酸镁的混合物10％～45％，氟化钙5％～30％，粘结剂5％～15％。

所述复合球体的外壳还包括0～20％的粘结剂。

所述的脱磷溶剂由如下原料按重量百分比经制备而成：CaO20～80％，FeO10～50％，CaF₂0～40％。

所述的粘结剂为粘土、普通水泥、膨润土、水玻璃中任意一种或两种以上的混合物。

所述原料的粒度在1nm～3.5mm，其中氧化钙、氧化镁的活度≥200ml。