[发明专利]一种超低磷钢的冶炼方法

说明书

本方法涉及一种超低磷钢的冶炼方法，包括下述步骤：a、制备含钒钛铁水；b、提钒炉初脱磷：采用钠镁法对含钒钛铁水处理；c、炼钢炉深脱磷：将半钢倒入炼钢炉中，并加入纯碱、活性石灰、髙镁石灰及石英砂，并供氧一段时间；d、精炼：将钢水在LF精炼炉使用高碱度精炼渣进一步深脱磷处理；e、除渣：扒除钢水中的脱磷渣，并将钢水送往连铸浇钢成形。本方法采用提钒炉初脱磷、炼钢炉深脱磷、精炼炉深脱磷三步工艺组合进行，实现了低磷钢成品磷＜0.001％的控制，为纯净钢冶炼技术提供了新的思路，具有创新性。

技术领域

本发明涉及一种超低磷钢的冶炼方法，属于冶金技术领域。

背景技术

磷是钢中主要的非金属杂质元素，因其容易在晶界偏析，引起钢的低温脆性和回火脆性，对钢的成分和性能控制至关重要。其含量的多少最终关系到钢材产品尤其是某些特殊钢种质量的高低，目前高级优质钢对钢中磷含量的要求更是越来越严格，特别是低温用钢、海洋用钢对钢中磷的要求尤为严格，要求磷含量≤0.010%或0.005%以下。近年一些冶金专家也相继提出了“洁净钢”或“纯净钢”概念，极大地推动了钢铁冶炼生产超低磷钢（磷含量≤10ppm）技术的发展。

对于使用钒钛磁铁矿冶炼的钢铁企业，铁水温度控制较低，同时，为了保证钒资源的有效利用，在炼钢前进行了提钒处理。含钒铁水经提钒后获得的半钢碳的质量分数为3.2%～3.8%，温度1320～1380℃，硅、锰等发热成渣元素含量均为痕迹，与普通铁水炼钢相比，半钢转炉炼钢碳低、发热元素低，给纯净钢冶炼磷的控制带来了极大困难。

中国专利、公布号为CN107354361A 的名称为“一种含钒铁水冶炼极低磷钢的方法”中提供了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℃。本发明含钒铁水经提钒后温度升高，硅、钛、锰等元素被氧化为痕迹，为半钢脱磷创造了良好条件；通过折热态铝系浇余渣，减少了浇余中钢水的流失，从而有效的降低了钢铁料消耗；转炉冶炼采用双渣操作，在冶炼前期倒出部分炉渣，再重新造渣，控制合适的终点温度和碳含量，得到极低磷含量的钢水。本发明有效的解决了极低磷钢的生产技术问题，为开发高级别低磷钢打下坚实基础。此专利提供的冶炼方法生产的低磷钢成品磷＞0.002%。

中国专利、公布号为CN107299194A 的名称为“一种炉后脱磷的炼钢方法”中提供了一种炉后脱磷的炼钢方法，通过对转炉冶炼终点控制及炉后工艺控制，采用转炉-扒渣脱磷-LF精炼-真空脱气工艺；在转炉冶炼造渣，保持相对小渣量，保持钢液氧含量在500～600ppm，将磷脱到0.010%左右；在精炼过程前期不稠渣，提高钢渣流动性并充分搅拌，形成有利于脱磷动力学气氛的精炼渣，然后分步加入石灰增加碱度达3.0以上并稠渣，并将含有脱磷产物的炉渣扒掉，使钢液和炉渣之间的平衡持续向脱磷方向进行，精炼完后获得磷百分含量为0.002%～0.003%的低磷钢。本方法通过新的炉后综合脱磷工艺达到理想脱P效果，可以取代转炉粗炼钢水，降低转炉冶炼深脱P综合成本，减少废渣、废气的产生。此专利提供的冶炼方法生产的低磷钢成品磷＞0.002%。

中国专利、公布号为CN106811569A的名称为“一种转炉生产超低磷钢的方法”中提供了一种转炉生产超低磷钢的方法，将脱硫后的铁水兑入第一座转炉，前期枪位有两个时间段，石灰加入总量为40～50kg/t钢；当钢水磷含量小于0.01％，钢水温度在1690～1710℃时挡渣出钢，不加入脱氧剂，控制渣厚≤80mm；钢水兑入第二座转炉中，之后分2～3批次加石灰和稀渣剂，加入时间控制在5min以内，石灰加入总量为3～5kg/t钢，并同时加入总量为1～1.2kg/t钢的稀渣剂，底吹气流量在0.01～0.1m³/h·t钢，搅拌时间为10～15min，挡渣出钢；扒渣后加入1～3kg/t钢盖罐石灰，使成品P控制在0.003％以下。本发明可以缩短冶炼生产时间，降低精炼成本，使超低磷钢连浇炉数增加，产品的成分波动小，性能稳定，品质提高。此专利提供的冶炼方法生产的低磷钢成品磷＞0.002%。

发明内容