[发明专利]VOD精炼二次抽气生产高纯度纯铁方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶炼技术领域，特别是一种以废钢作原料冶炼原料纯铁的生产工艺。

背景技术

原料纯铁是生产磁性材料、电热合金、精密合金和特种金属材料的重要原料，现有技术大多采用高炉铁水、转炉冶炼或电炉冶炼并通过AOD精炼炉或VOD精炼炉冶炼纯铁，由于两种方法对原材料的要求都较高，生产设备的投入成本高，故，申请人于2007年提出一种新工艺，见专利申请号200710023829.3的公开内容。在该申请中，先将废钢在感应炉中熔化，形成母液，再在VOD精炼炉内采用真空系统进行脱碳、脱磷、脱硫精炼，最后再经模铸、轧材，该技术方案因利用废钢作原料，降低了原材料成本，设备投资少而具有实际生产应用的价值。但由于脱碳、脱磷、脱硫精炼时在吹氧、加料结束后再实行抽气，不能及时排除钢液激烈沸腾产生的二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、五氧化二磷气体，使这部分有害废气及元素返回钢液中，不能有效降低纯铁中的硫、碳、磷含量，对钢材料的品质造成影响。另外，原料纯铁及精密合金的VOD冶炼工艺与不锈钢相比，因为没有铬等其他元素参与氧化反应，在相同的吹氧条件下，脱氧速度快，更容易发生喷溅和溢钢，氧化反应放热少，容易出现吹氧后温度低，致使精炼生产能量在成本加大。

发明内容

本发明目的在于发明一种吹氧后温度不易降低、能进一步降低成品纯铁中硫、碳、磷含量的VOD精炼二次抽气生产高纯度纯铁工艺。

本发明将废钢熔化成母液倒入钢包，除渣后置于VOD精炼炉中，将VOD精炼炉置于真空罐内，当VOD精炼炉内真空度为170～190Torr时吹入氧气精炼，再加入白灰、荧石、铝粒、硅钙，于及VOD精炼炉底部吹氩气精炼，反应结束后抽气去除反应生成的废气，然后，解除真空，在钢水温度为1590～1620℃时起吊出罐铸锭；本发明特点是VOD精炼二次抽气生产高纯度纯铁工艺。

在精炼过程中，尤其是吹氧去碳阶段，钢液激烈沸腾产生大量的废气，若不及时排除，有害气体及元素渗入钢液中，严重威胁产品质量。采用本发明的二次抽气法，即，停氧后，进行第一次抽气，使钢中反应的二氧化硫、一氧化碳、二氧化碳、五氧化二磷废气基本排净。一次抽气完成后，开始加脱氧剂。这个过程主要是脱氧，脱硫，随后启动增压泵，进行第二次抽气。实践证明，成品中气体含量大幅度降低，有害元素的夹杂物明显减少，原料纯铁质量实现了高纯度。本发明适用于超纯、超低碳的二次精炼。

为了节约能源，提高产品的纯度，本发明第一次抽除废气时VOD精炼炉内真空度为250～280Pa，时间4～6分钟。

同理，底部吹氩气精炼后的抽气去除反应生成的废气时VOD精炼炉内真空度为50～80Pa。

具体实施方式

1、对生产原料冷轧薄板铁切边料进行分析化验，配料后使用。

2、在感应炉内将原料采用中频感应加热至1750℃左右，形成母液。

3、去除母液上的浮渣。

4、将去渣的母液置于VOD精炼炉内。

5、开启真空泵，当VOD精炼炉内真空度为22500～25500Pa时吹入氧气精炼8～10分钟。

6、第一次抽除废气，使VOD精炼炉内真空度为250～280Pa，时间4～6分钟。

7、加入白灰、荧石、铝粒、硅钙，于及VOD精炼炉底部吹氩气精炼20～30分钟。

8、反应结束后第二次抽气，使VOD精炼炉内真空度为50～80Pa，去除反应生成的废气。

9、解除真空，在钢水温度为1590～1620℃时起吊出罐铸锭。