專利名稱：鋼水脫磷的真空處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種鋼水脫磷的真空處理方法，具體地說是一種在真空減壓脫氣條件下添加脫磷物質(zhì)去除鋼水中磷的方法，屬于真空精煉技術(shù)領(lǐng)域。
本發(fā)明的目的是通過下列措施來實現(xiàn)，本發(fā)明提供一種鋼水脫磷的真空處理方法，由頂槍(10)向真空室(1)內(nèi)的鋼水面噴吹氧氣和脫磷熔劑，其特征在于在脫碳階段鋼水真空循環(huán)3min后，用頂槍向真空室內(nèi)鋼水熔池表面噴吹氧氣，在此期間，由高位料倉(9)通過合金溜槽向鋼水熔池添加粒度為3～5mm的塊狀石灰基熔劑(8)，通過提升氣體的導(dǎo)管(2)輸送氬氣驅(qū)動鋼水從上升管(3)上升、攪拌并與熔劑反應(yīng)；真空處理10min，再通過頂槍向真空室熔池噴吹氧氣，其間從高位料倉補(bǔ)加塊狀石灰基熔劑，或吹氧后立即用頂槍噴吹石灰基粉劑強(qiáng)化脫磷，真空處理抑制回磷無需去除鋼包頂渣。
本發(fā)明鋼水脫磷的真空處理方法，其特征在于所說的用頂槍向真空室鋼水熔池表面噴吹的氧氣，噴吹量為每kg石灰基熔劑添加0.06～0.260Nm3的氧氣；必要時可以用高位料倉或頂槍提供氧化鐵形式的固態(tài)氧。
本發(fā)明鋼水脫磷的真空處理方法，其特征在于所說的由高位料倉添加3～5mm的塊狀石灰基熔劑是一種活性石灰和助熔劑螢石的混合物，配料組成(按質(zhì)量)為活性石灰(CaO)60％，螢石(CaF2)40％，每t鋼水添加2～5kg。
本發(fā)明鋼水脫磷的真空處理方法，其特征在于所說的吹氧后立即用頂槍噴吹石灰基粉劑強(qiáng)化脫磷，所用的石灰基粉劑是石灰和助熔劑螢石的粉劑混合物，配料組成(按質(zhì)量)為石灰(CaO)70％，螢石(CaF2)30％，添加速率為100～120kg/min，必要時還可以與料倉添加配合使用。
本發(fā)明所采用的裝置真空室(1)位于鋼包(4)的上方，真空室下部連通插入管的上升管(3)和下降管(7)，插入管穿過鋼包渣(6)浸入鋼水(5)，在真空條件下，提升氣體氬氣通過導(dǎo)管(2)引入上升管(3)內(nèi)驅(qū)動鋼水涌入真空室。
脫碳初期鋼水真空循環(huán)3min后開始脫磷，鋼水中的磷可以通過以下反應(yīng)去除
因此，用一支可以提供氧氣或粉劑的頂槍向真空室鋼水熔池噴吹氧氣，氧氣數(shù)量取決于脫磷消耗的氧和處理結(jié)束的溫度。添加脫磷反應(yīng)需要的石灰基熔劑可以采用多種方法，如頂槍吹氧過程通過高位料倉(9)向真空室鋼水熔池添加塊狀石灰基熔劑(8)；吹氧結(jié)束后立即用頂槍噴粉；高位料倉添加塊狀石灰基熔劑聯(lián)合頂槍噴粉。添加的方式和熔劑數(shù)量取決于鋼水初始磷、目標(biāo)磷的含量和處理時間。由于加料速率的可調(diào)范圍寬，鋼水中的鐵和磷在氧化反應(yīng)過程產(chǎn)生的熱效應(yīng)對熔池有補(bǔ)償溫度額外損失的作用，所以，無需擔(dān)心熔劑和氧的物質(zhì)比例調(diào)控、溫度或時間的損失。從上升管涌入真空室的鋼水與熔劑和氧發(fā)生反應(yīng)，鋼水-熔劑反應(yīng)的攪拌力可以通過上升管提升氬氣流量調(diào)節(jié)，鋼水通過下降管返回鋼包，脫磷反應(yīng)生成物上浮排入鋼包渣，部分熔劑隨鋼流吸入上升管繼續(xù)下一輪循環(huán)。整個脫磷時間小于脫碳時間，整個脫磷操作不損害真空脫氣的功能。
本發(fā)明的方法也有助于防止鋼包渣回磷，防止已去除的磷返回鋼水須使鋼包熔渣保持足夠的磷容量。選擇脫磷停滯期補(bǔ)加適量石灰基熔劑調(diào)控鋼包渣成分，一般在真空處理10min脫磷停滯時，用頂槍向真空室熔池吹氧氣，其間用料倉添加廉價塊狀石灰基熔劑，或者噴吹包括氧化鐵在內(nèi)的石灰基粉劑，繼續(xù)脫磷并形成一種堿度高的、可抑制回磷的鋼包渣。
本發(fā)明鋼水脫磷的真空處理方法，其特征在于所說的真空處理抑制回磷無需去除鋼包頂渣，鋼包渣的成分中(按質(zhì)量％)，(CaO/SiO2)/Al2O3大于0.2。
本發(fā)明鋼水脫磷的真空處理方法，其特征在于所說的真空處理抑制回磷無需去除鋼包頂渣，鋼包渣成分中的CaF2(質(zhì)量％)為0.8～3.0。
本發(fā)明的方法在脫磷處理結(jié)束以后，不但克服品種鋼在現(xiàn)有流程的回磷問題，還可以使鋼水磷含量迅速降低20～40ppm，達(dá)到50ppm甚至更低的磷含量，氮含量也小于20ppm。改變RH真空脫氣工序脫磷困難的現(xiàn)狀，適合批量生產(chǎn)超低碳和超低氮范圍的超低磷品種鋼，改善凝固過程磷的偏析，提高鋼的性能與質(zhì)量。
本發(fā)明具有如下突出的優(yōu)點及效果1、本發(fā)明可以獨立或同時使用低成本的塊狀脫磷熔劑和粉劑，添加速率范圍寬，脫磷反應(yīng)需要的氧可以用頂槍噴吹或料倉添加綜合調(diào)節(jié)，防止回磷無需去除鋼包頂渣。
2、本發(fā)明鐵和磷在氧化反應(yīng)過程產(chǎn)生的熱效應(yīng)對熔池有補(bǔ)償溫度額外損失的作用，整個操作不損害真空脫氣的功能和時間。
3、本發(fā)明處理結(jié)束以后不但克服現(xiàn)有流程回磷問題，還可以使鋼水磷含量迅速降低，提高鋼的性能與質(zhì)量。


圖1是實施本發(fā)明方法的真空脫氣設(shè)備縱剖面簡圖。圖中(1)為真空室，(2)為提升氣體導(dǎo)管，(3)為插入管的上升管，(4)為鋼包，(5)為鋼水，(6)為鋼包渣，(7)為插入管的下降管，(8)為塊狀石灰基熔劑，(9)為高位料倉，(10)為頂槍。
圖2是本發(fā)明方法與比較例在生產(chǎn)中測定的磷的含量。
圖中數(shù)據(jù)點●為本發(fā)明方法，數(shù)據(jù)點○為比較例。
比較例采用常規(guī)工藝。
圖2比較了本發(fā)明實施例與比較例在鋼水到達(dá)真空處理前以及連鑄前測定的磷含量。從圖2測定的結(jié)果可見常規(guī)流程的比較例存在10～30ppm的回磷量。采用本發(fā)明的方法不僅解決了回磷問題，當(dāng)鋼水初始磷含量為70～90ppm時，還可以使磷含量迅速降低20～40ppm，達(dá)到50ppm甚至更低的磷含量，氮含量也小于20ppm，整個操作不損害正常脫氣的功能和時間。
從實施例可看出，采用本發(fā)明的方法可經(jīng)濟(jì)地實施真空精煉脫磷，為煉鋼和后工序批量生產(chǎn)超低碳、超低磷優(yōu)質(zhì)冷軋薄板提供新的技術(shù)手段。
本發(fā)明的方法適合在減壓脫氣裝置中生產(chǎn)低磷、超低磷范圍的弱脫氧鋼，超低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼和鋁、硅鎮(zhèn)靜鋼。
權(quán)利要求
1.一種鋼水脫磷的真空處理方法，由頂槍(10)向真空室(1)下部的鋼水(5)表面噴吹氧氣和脫磷熔劑，其特征在于在脫碳階段鋼水真空循環(huán)3min后，用頂槍向真空室內(nèi)鋼水熔池表面噴吹氧氣，在此期間，由高位料倉(9)通過合金溜槽向鋼水熔池添加粒度為3～5mm的塊狀石灰基熔劑(8)，通過提升氣體的導(dǎo)管(2)輸送的氬氣驅(qū)動鋼水從上升管(3)上升、攪拌并與熔劑反應(yīng)；真空處理10min，再通過頂槍向真空室熔池吹氧，其間從高位料倉補(bǔ)加塊狀石灰基熔劑，或吹氧后立即用頂槍噴吹石灰基粉劑強(qiáng)化脫磷，真空處理抑制回磷無需去除鋼包頂渣。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所說的用頂槍向真空室鋼水熔池表面噴吹的氧氣，噴吹量為每kg石灰基熔劑添加0.06～0.260Nm3的氧氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所說的由高位料倉添加3～5mm的塊狀石灰基熔劑是一種活性石灰和助熔劑螢石的混合物，配料組成(按質(zhì)量)為活性石灰(CaO)60％，螢石(CaF2)40％，每t鋼水添加2～5kg。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于所說的吹氧后立即用頂槍噴吹石灰基粉劑強(qiáng)化脫磷，所用的石灰基粉劑是石灰和助熔劑螢石的粉劑混合物，配料組成(按質(zhì)量)為石灰(CaO)70％，螢石(CaF2)30％，添加速率為100～120kg/min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于真空處理抑制回磷無需去除鋼包頂渣，鋼包渣的成分中(按質(zhì)量％)，(CaO/SiO2)/Al2O3大于0.2。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述方法，其特征在于真空處理抑制回磷無需去除鋼包頂渣，鋼包渣成分中的CaF2(質(zhì)量％)為0.8～3.0。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種鋼水脫磷的真空處理方法，屬真空精煉技術(shù)領(lǐng)域。本方法是在真空減壓脫氣條件下添加脫磷物質(zhì)去除鋼水中磷，即在真空減壓的碳氧反應(yīng)階段內(nèi)，用噴槍或料倉向真空室鋼水熔池提供脫磷反應(yīng)所需要的氧氣或氧化鐵，再通過高位料倉和噴槍聯(lián)合或獨立添加石灰基塊狀熔劑和粉劑迅速實施脫磷。本方法也有助于防止鋼包渣回磷，選擇脫磷停滯期補(bǔ)加適量石灰基熔劑調(diào)控鋼包渣成分。本方法具有可以獨立或同時使用低成本的塊狀脫磷熔劑和粉劑，添加速率范圍寬，防止回磷無需去除鋼包頂渣等特點，適合用于生產(chǎn)低磷、超低磷含量的弱脫氧鋼、超低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼和鋁、硅鎮(zhèn)靜鋼。
文檔編號C21C7/064GK1410558SQ02147729
公開日2003年4月16日 申請日期2002年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月25日
發(fā)明者李鳳喜, 彭瑋珂, 區(qū)鐵, 林利平, 田義勝, 曹維, 邵繼新 申請人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司