[发明专利]一种铁水预处理过程脱硫脱磷工艺

说明书

一种铁水预处理过程脱硫脱磷工艺，其特征在于通过调整具体的脱硫剂、脱磷剂成分，匹配对应的生产工艺，铁水中初始S≤0.03％、P≤0.05％，经过脱硫、脱磷后最终出炉铁水P≤0.005％、S≤0.003％，脱硫率≥90％，脱磷率≥90％。满足了生产高级别管线钢时原料需求。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种制备高级别管线钢时铁水预处理过程脱硫脱磷工艺。

背景技术

管线钢是制造石油、天然气输送管道或煤炭、建材浆体输送管道等所需的中厚板和卷材。石油天燃气管道是链接资源区和使用区的最便捷、最安全的方式，它的快速建设不仅能缓解我国道路运输压力，而且还对保障油气市场的安全供给起到重要作用。管线钢的含碳量逐渐降低，合金元素多元化，硫、磷等有害元素也控制在很低的含量。高钢级管线钢除了具有高强度、高韧性之外，还要具有良好的抗开裂性能(抗硫化物应力开裂(SSCC)，抗应力腐蚀开裂(SCC)，抗氢致开裂(HIC))以及抗疲劳等性能.基于现在管道建设主要以长距离、大管径、高压输送的要求，因此现代高钢级管线钢都运用低碳或超低碳的微合金化钢。通过降低碳元素含量，可以改善钢的低温韧性、延展性及焊接性；增加锰元素的含量，可以提高屈服强度，同时控制铌、钛、钒等微合金元素的含量，使管线钢能得到最佳的低温韧性和成形性。

对于高钢级管线钢，目前国外几大钢管厂均采用低碳高锰的纯净钢，结合微钛化处理，在炼钢和轧钢过程中通过Nb、Mo、B和Ni等合金元素的固溶强化、沉淀强化、细晶强化等，得到具备高强度、高韧性、良好焊接性的管线钢。各个厂家在生产时都非常注意X100级管线钢化学成分的准确控制、非再结晶区的总压下量、终冷温度和贝氏体+马氏体组织的控制。目前，国外已经有日本新日铁公司、欧洲钢管公司等多家国外企业成功研制出X100管线钢。

P在管线钢中是一种易偏析元素，当磷含量大于0.015％时，磷的偏析会急剧增加，并促使偏析带硬度增加，在偏析区其淬硬性约为碳的2倍，这使HIC性能下降。磷还会恶化焊接性能，降低钢的低温冲击韧性，提高钢的脆性转变温度，使钢管发生冷脆，对于高质量的管线钢应严格控制钢中的磷含量。S是管线钢中最为有害的元素之一，对管线钢的低温冲击韧性影响很大，降低硫含量可显著提高冲击韧性。此外，硫还导致管线钢各向异性，在横向和厚度方向上韧性恶化。因此，硫含量是管线钢生产过程中要求最为苛刻的指标，某些管线钢要求S含量小于50ppm、20ppm甚至10ppm。

发明内容

本发明所解决的技术问题是提供一种制备高级别管线钢时铁水预处理过程脱硫脱磷工艺，确保优良的成分，为实现后续的炼钢、连铸、轧制提供基础。

技术方案如下：

一种铁水预处理过程脱硫脱磷工艺，其特征在于包括如下步骤：

(1)通过罐车将脱硫剂运输至KR脱硫工序，利用高压氮气将脱硫剂输送至料仓；高压氮气压力为0.3-0.35MP，纯度为99.9％以上；脱硫剂以质量百分比组分为CaO 58～61％、Al₂O₃ 12～15％、SiO₂ 3～6％、MgO 10-12％、CaF₂ 2-4％、纯碱3-6％、K₂O 3-6％、Na₂O 3-6％；所述脱硫剂为经预熔处理的粉剂，粒度为0.5～1mm；铁水中初始S≤0.03％、P≤0.05％；