[发明专利]一种在溅渣护炉条件下顶底复吹转炉铁水脱磷的方法

说明书

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，特别是涉及一种在溅渣护炉条件下顶底复吹转炉铁水 脱磷的方法。在溅渣护炉条件下改善转炉寿命、有效利用前一炉次残留炉渣和提高脱 磷效率。

背景技术

近年来，钢铁产品对磷含量的要求日趋严格。为了满足钢铁品质的要求，需要在 铁水预处理及转炉炼钢过程中尽可能的除去铁水中的磷。转炉具有炉容比大以及脱磷 动力学好的优点，近年来国内外各大钢厂越来越重视利用转炉进行铁水脱磷。对于传 统的转炉吹炼过程，废钢、未脱磷·脱硅铁水及脱磷剂被装入转炉，然后顶吹氧气氧 化除去铁水中的Si、P和C等。但是由于铁水初始硅含量高以及吹炼中后期钢水温度 高，铁水中脱去的磷会部分返回钢水中，因此需要使用过量的石灰，导致钢渣排放量 和生产成本增加。

中国专利申请号97116979.9公开了“铁水预脱磷方法”，该方法利用转炉且使用 合成渣进行铁水预脱磷。所用合成渣组成为CaO(50-70％)-铁氧化物 (15-35％)-CaF₂(5-15％)或者CaO(55-70％)-铁氧化物 (15-30％)-CaF₂(4-10％)-Na₂CO₃(4-9％)。通过该发明，铁水脱磷率能够达到85-90％且废 渣量低。但是，由于CaF₂和Na₂CO₃的用量大，会导致实际生产过程中转炉炉内耐火材 料腐蚀严重和炉渣溢出。

中国专利申请号200680041842公开了“铁水的脱磷处理方法”，该方法通过将氧 气和脱磷剂一同吹入转炉内铁水浴面进行铁水脱磷。通过该发明，铁水中磷含量能够 从0.105～0.124％降到0.012～0.020％，且石灰用量在3.3～9.6kg/t范围内。但是， 该法对设备以及炼钢用辅料要求极其严格，很难在多数钢厂推广应用。

日本国专利申请号1991-321891公开了“低磷转炉炉渣的再利用方法(低P転炉 滓の再利用方法)”，该方法基于两座转炉，一座用于铁水脱磷，一座用于脱碳，通过 利用脱碳渣于脱磷炉进行脱磷，能够有效降低转炉炼钢过程废渣排放量同时也降低了 萤石的用量。但是，该方法没有阐述对转炉耐火材料的影响。

日本国专利申请号2007-45040公开了“铁水精炼方法(溶銑精錬方法)”，该方法 基于同一座转炉，先利用CaO和氧气等脱磷，脱磷后炉渣碱度为2.2～3.5，T.Fe浓度 为10～30％，温度高于1320度，然后进行倒渣处理，倒渣率大于60％，最后添加锰矿 石，进行脱碳处理。通过利用该方法，脱磷过程铁水脱磷率为85～92％，整个过程Mn 收率为31.2～48.1％。但是，该方法同样没有阐述对转炉耐火材料的影响。

溅渣护炉技术能够提高转炉内部耐材寿命，在国内各大钢厂得到普遍应用，效果 显著。溅渣原料主要为前一炉次出钢后的炉渣，一般该炉渣在转炉吹炼末期温度(1650 度以上)下化渣良好，且对于动力学条件好的转炉渣钢间脱磷反应近于化学平衡，在 下一炉次吹炼过程中溅渣层大部分都会再次溶解于炉渣中。基于热力学的观点，上述 炉渣在低温脱磷过程中(1300～1400度)仍具有较强脱磷能力(例如，CAMP-ISIJ， 18(2005)，p.728)。但是在转炉吹炼过程中，溅渣层所参与的渣钢间反应没有得到足 够的重视，特别是溅渣层再次溶解后的对脱磷的影响。

中国专利申请号99125019.2公开了“对转炉炉壁溅渣护炉的方法”，该方法用顶 吹喷枪将惰性气体喷射到出钢后炉内残留渣中使渣飞散到附着在炉壁上，使全部炉壁 包括炉腹耳轴侧形成稳定均匀的覆盖层。该法控制喷枪高度距离炉底0.7～3.0m，气体 流量为250～600Nm³/min，调渣剂为含MgO或者CaO的物质，控制渣固相率为0.5～0.7。 通过该法，溅渣层厚度为12～17mm，炉龄稳定提高到10000炉。但是，该法没有阐述 溅渣护炉条件下对脱磷的影响。

发明内容

本发明的目的在于提供一种在溅渣护炉条件下顶底复吹转炉铁水脱磷的方法，控 制脱磷终点磷含量小于0.02重量％。在溅渣护炉条件下改善转炉寿命、有效利用前一 炉次残留炉渣和提高脱磷效率。