[发明专利]一种钢水炉外脱磷生产工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢水炉外脱磷生产工艺，尤其是电炉炼钢炉外脱磷生产工艺，属于冶金行业电炉炼钢生产技术领域。

背景技术

磷容易在钢的晶界偏析引起钢的冷脆，能够显著减低钢的低温冲击性能。因此在绝大多数钢种中被视为有害成分。如何低成本地将磷元素降低到极限程度，一直是炼钢工作者努力的方向。

现在炼钢工艺主要有两种：一种是转炉炼钢工艺为中心的钢铁长流程工艺，另一种是电炉炼钢工艺为中心的钢铁短流程工艺。随着绿色环保的要求发展，绿色炼钢越来越受重视，电炉炼钢属于现代重要的绿色冶炼方式。世界主要炼钢国家大都以电炉炼钢为主，其电炉钢产量大部分都高于转炉钢产量，美国和印度的电炉钢在钢总产量中的占比已经达到了60%以上。目前，中国电炉钢产量占比只有10%左右，远远低于世界平均水平29.3%。近来年，长流程企业污染物排放量大、能耗高是我国空气质量下降的重要因素，因此发展低排放、低能耗的绿色短流程企业势在必行。

中频感应炉是一种高效率、低能耗、低排放的废钢资源综合利用的绿色短流程冶炼设备，但是由于不具备去除磷的热力学和动力学条件，因此大大限制了冶炼品种的拓展。

优质钢的磷含量一般控制在≤0.025%，有的要求≤0.015%，甚至更低。因此，在市场经济的今天，低成本地将钢水中的磷含量降低到目标含量，企业才能有竞争优势。

中频炉感应炉为中心的短流程企业，冶炼低磷优质钢，目前是通过配套脱磷电弧炉来进行，这样冶炼吨钢成本要增加120～150元/吨，使得企业产品失去竞争力，难以生存。因此，必须寻求一种在炉外进行脱磷的经济、有效手段是中频感应炉为中心的短流程炼钢工艺生存的基础。通过一种有效的、低成本的炉外脱磷工艺，将磷含量降低到目标值，对于这种高效率、低能耗、低排放、绿色短流程企业具有很高的可推广价值。

发明内容

本发明目的是提供一种钢水炉外脱磷生产工艺，在保证钢材性能和产品质量的基础上，通过优化生产工艺和喷吹工艺，能够低成本地将钢水中的磷含量降低到目标含量，解决背景技术中存在的问题。

本实用发明的技术方案是：

一种钢水炉外脱磷生产工艺，包含如下工艺步骤：

（1）中频感应炉冶炼：将废钢加入中频感应炉进行冶炼，冶炼终点：化学成分质量百分比：C：0.05～0.30%，P：≤0.050%，钢水温度：1550～1650℃；

（2）炉外脱磷冶炼：将上述钢水倒入钢包中，利用石灰喷枪和氧枪进行吹炼，所述石灰喷枪：

a.枪位：距离钢包底200～1000mm；

b.喷吹速度：10～100kg/min；

c.石灰喷吹量：按以下公式计算

W=（U-V）×100×3.4×G；

W：石灰喷吹量，单位：Kg；

U：中频感应炉冶炼终点磷含量质量百分比；

V：目标磷含量质量百分比；

G：钢水重量，单位：吨；

所述氧枪：

a. 枪位：距离液面300～1800mm；

b. 氧气喷吹流量：1～10m³/min；

c. 氧气喷吹量：按以下公式计算

Q=（U-V）×100×0.2×G；

Q: 氧气喷吹量，单位：Nm³；

U：中频感应炉冶炼终点磷含量质量百分比；

V：目标磷含量质量百分比；

上述钢水炉外脱磷生产工艺，所述步骤（2）中石灰粒度200目以上，石灰中CaO含量质量百分比大于85%。

针对上述炉外脱磷冶炼后的钢水，根据冶炼的钢种，采用不同的渣系和不同的脱氧剂进行LF炉精炼，达到脱氧、脱硫、调整成分和调整温度的目的。

通过LF炉精炼后，根据钢种需要，决定是否进VD炉进行精炼以及保压时间。

最后，通过LF炉或VD炉精炼后的钢水，采用全保护浇注、低过热度恒速拉钢浇注成钢坯，供轧钢生产。

采用本发明，炉外脱磷冶炼综合成本为15～35元/吨钢，比使用电弧炉脱磷降低115元/吨钢。

本发明的有益效果是：在保证钢材性能和产品质量的基础上，通过优化生产工艺和喷吹工艺，能够低成本地将钢水中的磷含量降低到目标含量。

具体实施方式

以下通过实例对本发明作进一步说明。

一种钢水炉外脱磷生产工艺，包含如下工艺步骤：