[发明专利]一种含钒铁水冶炼极低磷钢的方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种含钒铁水冶炼极低磷钢的方法。

背景技术

除易切削钢和炮弹钢外，磷是绝大多数钢种的有害元素，它显著降低钢的低温冲击性，增加钢的强度和硬度。随着现代工业发展和科技进步对钢的质量和使用性能要求越来越高，要求钢中[P]控制在较窄的范围内。例如，对于低温钢、海洋用钢、抗氢致裂纹钢，要求磷含量≤0.010%，甚至≤0.005%。由于承钢含钒铁水的特殊性，经提钒处理回收宝贵的钒资源，铁水中硅加钛被氧化为痕迹，部分碳被氧化，吹炼时炉渣组元减少，化渣困难，冶炼低磷钢仅能将磷含量控制在≤0.025%的水平，随着产品质量的提档升级，超低磷钢种的开发，控制[P]≤0.025%远远不够，极低磷含量的控制技术成为产品开发的瓶颈，针对中高磷含钒铁水，研究一种冶炼极低磷钢的方法具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种含钒铁水冶炼极低磷钢的方法。

为解决上述技术问题，本发明采取的技术方案是：一种含钒铁水冶炼极低磷钢的方法，所述方法包括铁水提钒、半钢脱磷预处理、转炉冶炼、出钢脱氧合金化工序；所述铁水提钒工序中铁水温度为1312～1396℃。

本发明所述铁水提钒工序，含钒铁水主要化学成分组成及质量百分含量为：C：3.85～4.86%、Si：0.10～0.29%、Ti：0.08～0.25%、Mn：0.23～0.45%、P：0.121～0.204%、S：0.025～0.079%、V：0.190～0.278%。

本发明所述铁水提钒工序，提钒转炉装入铁水132～138t，铁水提钒后控制半钢温度为1350～1400℃，[Si]+[Ti]≤0.05%。

本发明所述半钢脱磷预处理工序，采用混合喷吹，脱磷剂钝化石灰粉与萤石粉占48～52%，铁矿石粉占48～52%，脱磷剂钝化石灰粉与萤石粉按10:1～5:1比例混合；总混合喷吹速度为100～140kg/min。

本发明所述半钢脱磷预处理工序，脱磷剂钝化石灰与萤石粉混合料消耗为9～11kg/t钢，铁矿石粉消耗为10～12kg/t钢。

本发明所述半钢脱磷预处理工序，喷粉枪以氮气为载体，枪头距离包底200～400mm，脱磷氧枪流量控制18～22m³/min，喷吹枪位为1200～1500mm。

本发明所述半钢脱磷预处理工序，半钢脱磷完毕，扒渣保证液面裸露面积≥90%，取样分析，控制半钢中[P]在0.020～0.050%之间，将半钢包开出，往包里折入热态铝系浇余渣12～20kg/t钢，为转炉冶炼前期快速化渣脱磷创造条件；所述热态铝系浇余渣成分要求满足CaO≥50%，Al₂O₃≥25%，P≤0.050%。

本发明所述转炉冶炼工序，采用恒压变枪操作，前期加入造渣料总量的1/2，枪位控制在1500～1800mm，吹炼3～5min时将前期渣倒出2/3，再分批次加入剩余渣料重新造渣，枪位控制在1200～1800mm；造渣料石灰消耗35～40kg/t钢，轻烧白云石消耗10～15kg/t钢。

本发明所述转炉冶炼工序，冶炼结束再次倒出炉渣的2/3，利用副枪TSO测温、取样，化验钢水成分，冶炼终点控制[C]含量在0.04～0.08%，温度≤1640℃，控制[P]含量≤0.005%。

本发明所述出钢脱氧合金化工序，出钢过程随脱氧合金物料加入3～4kg/t钢粒度为5～20mm的小颗粒石灰，全程吹氩搅拌熔化小粒石灰使其对钢水进行渣洗，使用挡渣标与滑板进行双重挡渣，避免下渣回磷。

本发明所述铁水提钒工序，将半钢装入异形脱磷半钢包内，保证净空≥1500mm (净空为半钢液面距包沿距离) 。

本发明所述铁水提钒工序，将半钢装入异形脱磷半钢包内，异形脱磷半钢包是在现有铁水包基础上，保持铁水包高度与两耳轴间距不变，以耳轴为分界线沿半钢包大小包嘴方向增加包身连接件直段宽度，增大包内容积，结构图见图1，其中铁水包上、下包身一体。保证净空≥1500mm，防止在脱磷处理时发生喷溅，造成较大铁损和污染环境；与炉内脱磷相比，半钢温度较低，从热力学条件分析，脱磷条件比钢水脱磷更优越。

本发明设计思路：