專利名稱：一種電弧爐深脫磷工藝及其深脫磷劑的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金工藝的煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電弧爐深脫磷工藝及其 深脫磷劑。
背景技術(shù)：
隨著電弧爐煉鋼逐漸普及，超高功率、爐壁吹氧和高效連鑄是電弧爐發(fā)展的方 向，還有部分鋼廠采用鐵水與廢鋼混合使用，都縮短了電弧爐的冶煉周期，使在電弧爐 冶金功能更加緊湊，需要在很短時間內(nèi)完成脫碳、脫磷功能；另外，電弧爐冶煉的鋼種日 趨向著高精尖的方向發(fā)展，對鋼中有害元素及夾雜物要求更加嚴格，因此，在低磷鋼種 (P ^ 0. 008% )及極低磷鋼種(P ^ 0. 004% )要求下，電弧爐出鋼磷要求小于0. 0030%甚 至更低。傳統(tǒng)的電弧爐脫磷相對較慢，脫硅、脫磷、脫碳各工序分布比較明顯，尤其是深脫 磷，會明顯的增加冶煉時間，首先進行鋼水脫硅，然后開始脫磷，脫磷劑主要是使用石灰、螢 石和普通的氧化鐵皮。隨著超高功率電弧爐和爐壁氧槍的使用，脫硅和脫磷的界限已經(jīng)不 是很清晰了，因此，對于超高功率電弧爐，傳統(tǒng)的脫磷工藝及脫磷劑已經(jīng)不能滿足要求，必 須開發(fā)新的脫磷工藝及其脫磷劑滿足高效生產(chǎn)的要求，尤其滿足深脫磷的要求。現(xiàn)有技術(shù)中的一種電爐鋼水爐內(nèi)脫磷棒劑，申請?zhí)?00610020189. 6，它由氧化鐵 粉、鎂橄欖石粉、碳酸鈣粉、粘土粉、硼酸、淀粉按一定重量比混合攪拌均勻后加5%的水，用 模具制成不同重量規(guī)格的中空棒劑產(chǎn)品，脫磷效果僅僅是使鋼水的限磷量按國際標(biāo)準提高 一個等級；另外，在大工業(yè)條件下，該棒劑的使用受到了明顯的限制。現(xiàn)有技術(shù)中的一種轉(zhuǎn)爐脫磷劑及其制備方法，申請?zhí)?00610026164.7，其特 征在于該轉(zhuǎn)爐脫磷劑由下列按重量百分比組分組成氧化鐵(Fe2O3) 40% 60%、氧化 鈣(CaO) 30% 50%、三氧化鋁(Al2O3)I^ 10%、二氧化硅(SiO2) 1 % 10 %、氧化鎂 (MgO)O. 10%，將上述轉(zhuǎn)爐脫磷劑的組分粉碎、混合均勻，經(jīng)1000°C 1550°C預(yù)熔，生 成鐵鋁酸鈣，冷卻后加工成3 50mm粒狀轉(zhuǎn)爐脫磷劑。本發(fā)明提供的是轉(zhuǎn)爐用脫磷劑，該 脫磷劑未必適合電弧爐冶煉要求，從成分要求看，含有三氧化鋁(Al2O3)I^ 10%、二氧化 硅(SiO2) 10%、氧化鎂(MgO)O. 10%，勢必影響爐渣堿度，降低脫磷效率。現(xiàn)有技術(shù)中的一種使用脫磷劑的轉(zhuǎn)爐冶煉工藝，申請?zhí)?200910077085. 2，是在同 一座轉(zhuǎn)爐中，利用前期低溫和高氧化鐵等良好的熱力學(xué)和復(fù)吹動力學(xué)條件，并使用含少量 CaCl2的CaO基脫磷劑進行脫磷，前期鐵水預(yù)處理，倒掉50_70%脫硅、脫磷渣，后期重新造 渣，進行脫碳處理，脫碳渣留渣利用，可作為下爐的脫磷用渣。該冶煉工藝利用CaCl2與CaO 二元系的低共熔點性質(zhì)，將其添加到CaO基脫磷劑中，加快了 CaO的熔化速度，提高了石灰 的利用率，同時脫碳渣的留渣操作，既充分利用了渣所帶來的物理熱，又為前期脫磷提供了 高氧化鐵，加速脫磷反應(yīng)。該工藝采用的兩次造渣，實際上是“雙渣法”，與本發(fā)明不同，電弧 爐上造渣沒有明確的界限，另外，該工藝對脫磷效果沒有明確。由于電弧爐與轉(zhuǎn)爐相比，供 氧能力較弱，需要高氧化鐵物質(zhì)進行脫磷，該工藝沒有添加高氧化鐵物質(zhì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種電弧爐深脫磷工藝及其深脫磷劑，針對電弧爐冶煉特 點，實現(xiàn)深脫磷，終點磷達到0. 0030%以下。為了解決上述問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案一種電弧爐深脫磷工藝，包括流渣化鋼、深脫磷、造泡沫渣，其特征在于，在加完廢 鋼后至廢鋼完全熔化前分次加入石灰和深脫磷劑，強化深脫磷效果，其操作步驟如下1)在加完所有廢鋼后，加入石灰18 22kg/t ·鋼，待爐內(nèi)渣面上廢鋼熔化后，放 掉爐內(nèi)渣的50 80%，放渣后再加入石灰18 22kg/t ·鋼和深脫磷劑6 8kg/t ·鋼；2)爐內(nèi)廢鋼完全熔化前3 5min再次加入石灰18 22kg/t 鋼和深脫磷劑2 4kg/1 ·鋼；3)爐料熔清后全程進行泡沫渣操作，采用噴碳粉和吹氧進行造泡沫渣，噴碳粉量 3 10kg/t ·鋼，吹氧強度1. 5 5Nm7min · t，當(dāng)鋼水內(nèi)磷含量達到0. 0030%以下時，深 脫磷結(jié)束。上述電弧爐深脫磷工藝用深脫磷劑，由石灰、氧化鐵粉按照重量百分比組成石灰25% 40%氧化鐵 60% 75%所述石灰中的有效成分CaO彡93%，活性大于300mol/L，氧化鐵中的有效成分 Fe2O3 ^ 98% ；其制備方法為將上述原料經(jīng)破碎至100 150目，混合均勻后，在1200°C 1550°C高溫下預(yù)熔，在其冷卻后，加工成3 50mm顆粒；預(yù)熔后成分要求，CaO 30% 45%，F(xiàn)e203+Fe0 55% 70 %，其余為不可避免雜 質(zhì)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是1)在超高功率電弧爐上采用深脫磷工藝 和深脫磷劑進行深脫磷，加料前不加石灰，在加料后至完全熔化前分次加入石灰和深脫磷 劑，補充大量高氧化鐵物質(zhì)，強化脫磷效果，使出鋼磷降低至0. 0030%甚至更低；2)影響爐 渣堿度的雜質(zhì)更少，對堿度的影響非常微弱，提高了脫磷效率，通過此脫磷工藝，能有效降 低石灰消耗，降低氧耗，節(jié)約電能，縮短冶煉時間。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步說明以內(nèi)有5只爐壁氧槍的IOOt超高功率電弧爐為例實施例1一種電弧爐深脫磷工藝，包括流渣化鋼、深脫磷、造泡沫渣，加廢鋼前不加石灰，在 加完廢鋼后至完全熔化前分次加入石灰和深脫磷劑，強化深脫磷效果，其操作步驟如下1)在加完所有廢鋼后，加入石灰18kg/t 鋼，待爐內(nèi)渣面上廢鋼熔化后，放掉爐內(nèi) 渣的50%，放渣后再加入石灰18kg/t ·鋼和深脫磷劑6kg/t ·鋼；2)爐內(nèi)廢鋼完全熔化前3min再次加入石灰18kg/t ·鋼和深脫磷劑2kg/t ·鋼；3)爐料熔清后全程進行泡沫渣操作，采用噴碳粉和吹氧進行造泡沫渣，噴碳粉量3kg/t ·鋼，吹氧強度2. ONmVmin · t，當(dāng)鋼水內(nèi)磷含量達到0. 0030%以下時，深脫磷結(jié)束；本發(fā)明用深脫磷劑，是由石灰、氧化鐵粉按照重量百分比組成石灰25% ；氧化 鐵75 %，所述石灰中的有效成分CaO > 93 %，活性大于300mol/L，氧化鐵中的有效成分 Fe2O3 ^ 98%;其制備方法為將上述原料經(jīng)破碎至100 150目，混合均勻后，在1250°C高 溫下預(yù)熔，在其冷卻后，加工成3 50mm顆粒；預(yù)熔后成分，CaO 23%, Fe203+Fe0 :73%，其 余為不可避免雜質(zhì)。實施例2一種電弧爐深脫磷工藝，包括流渣化鋼、深脫磷、造泡沫渣，加廢鋼前不加石灰，在 加完廢鋼后至完全熔化前分次加入石灰和深脫磷劑，強化深脫磷效果，其操作步驟如下1)在加完所有廢鋼后，加入石灰20kg/t 鋼，待爐內(nèi)渣面上廢鋼熔化后，放掉爐內(nèi) 渣的50%，放渣后再加入石灰20kg/t ·鋼和深脫磷劑6kg/t ·鋼；2)爐內(nèi)料完全熔化前3min再次加入石灰20kg/t ·鋼和深脫磷劑2kg/t ·鋼；3)爐料熔清后全程進行泡沫渣操作，采用噴碳粉和吹氧進行造泡沫渣，噴碳粉量 3kg/t ·鋼，吹氧強度2. 5Nm3/min · t，當(dāng)鋼水內(nèi)磷含量達到0. 0030%以下時，深脫磷結(jié)束；本發(fā)明用深脫磷劑，是由石灰、氧化鐵粉按照重量百分比組成石灰28% ；氧化 鐵72%，所述石灰中的有效成分CaO ^ 93%，活性大于300mol/L，氧化鐵中的有效成分 Fe2O3 ^ 98%;其制備方法為將上述原料經(jīng)破碎至100 150目，混合均勻后，在1250°C高 溫下預(yù)熔，在其冷卻后，加工成3 50mm顆粒；預(yù)熔后成分，CaO 26%, Fe203+Fe0 :70%，其 余為不可避免雜質(zhì)。實施例3一種電弧爐深脫磷工藝，包括流渣化鋼、深脫磷、造泡沫渣，加廢鋼前不加石灰，在 加完廢鋼后至完全熔化前分次加入石灰和深脫磷劑，強化深脫磷效果，其操作步驟如下1)在加完所有廢鋼后，加入石灰22kg/t 鋼，待爐內(nèi)渣面上廢鋼熔化后，放掉爐內(nèi) 渣的50%，放渣后再加入石灰22kg/t ·鋼和深脫磷劑6kg/t ·鋼；2)爐內(nèi)料完全熔化前3min再次加入石灰22kg/t ·鋼和深脫磷劑2kg/t ·鋼；3)爐料熔清后全程進行泡沫渣操作，采用噴碳粉和吹氧進行造泡沫渣，噴碳粉量 5kg/t ·鋼，吹氧強度2. ONmVmin · t，當(dāng)鋼水內(nèi)磷含量達到0. 0030%以下時，深脫磷結(jié)束；本發(fā)明用深脫磷劑，是由石灰、氧化鐵粉按照重量百分比組成石灰30% ；氧化 鐵70 %，所述石灰中的有效成分CaO > 93 %，活性大于300mol/L，氧化鐵中的有效成分 Fe2O3 ^ 98%;其制備方法為將上述原料經(jīng)破碎至100 150目，混合均勻后，在1250°C高 溫下預(yù)熔，在其冷卻后，加工成3 50mm顆粒；預(yù)熔后成分，CaO 28%, Fe203+Fe0 :67%，其 余為不可避免雜質(zhì)。實施例4一種電弧爐深脫磷工藝，包括流渣化鋼、深脫磷、造泡沫渣，加廢鋼前不加石灰，在 加完廢鋼后至完全熔化前分次加入石灰和深脫磷劑，強化深脫磷效果，其操作步驟如下1)在加完所有廢鋼后，加入石灰18kg/t 鋼，待爐內(nèi)渣面上廢鋼熔化后，放掉爐內(nèi) 渣的50%，放渣后再加入石灰18kg/t ·鋼和深脫磷劑8kg/t ·鋼；2)爐內(nèi)料完全熔化前3min再次加入石灰18kg/t ·鋼和深脫磷劑4kg/t ·鋼；3)爐料熔清后全程進行泡沫渣操 ，采用噴碳粉和吹氧進行造泡沫渣，噴碳粉量5kg/t ·鋼，吹氧強度2. 5Nm3/min · t，當(dāng)鋼水內(nèi)磷含量達到0. 0030%以下時，深脫磷結(jié)束；本發(fā)明用深脫磷劑，是由石灰、氧化鐵粉按照重量百分比組成石灰32% ；氧化 鐵68 %，所述石灰中的有效成分CaO > 93 %，活性大于300mol/L，氧化鐵中的有效成分 Fe2O3 ^ 98%;其制備方法為將上述原料經(jīng)破碎至100 150目，混合均勻后，在1250°C高 溫下預(yù)熔，在其冷卻后，加工成3 50mm顆粒；預(yù)熔后成分，CaO 30%, Fe203+Fe0 :67%，其 余為不可避免雜質(zhì)。實施例5一種電弧爐深脫磷工藝，包括流渣化鋼、深脫磷、造泡沫渣，加廢鋼前不加石灰，在 加完廢鋼后至完全熔化前分次加入石灰和深脫磷劑，強化深脫磷效果，其操作步驟如下1)在加完所有廢鋼后，加入石灰20kg/t 鋼，待爐內(nèi)渣面上廢鋼熔化后，放掉爐內(nèi) 渣的50%，放渣后再加入石灰20kg/t ·鋼和深脫磷劑8kg/t ·鋼；2)爐內(nèi)料完全熔化前3min再次加入石灰20kg/t ·鋼和深脫磷劑4kg/t ·鋼；3)爐料熔清后全程進行泡沫渣操作，采用噴碳粉和吹氧進行造泡沫渣，噴碳粉量 4kg/t ·鋼，吹氧強度2. ONmVmin · t，當(dāng)鋼水內(nèi)磷含量達到0. 0030%以下時，深脫磷結(jié)束；本發(fā)明用深脫磷劑，是由石灰、氧化鐵粉按照重量百分比組成石灰35% ；氧化 鐵65 %，所述石灰中的有效成分CaO > 93 %，活性大于300mol/L，氧化鐵中的有效成分 Fe2O3 ^ 98%;其制備方法為將上述原料經(jīng)破碎至100 150目，混合均勻后，在1250°C高 溫下預(yù)熔，在其冷卻后，加工成3 50mm顆粒；預(yù)熔后成分，CaO 33%, Fe203+Fe0 :62%，其 余為不可避免雜質(zhì)。實施例6一種電弧爐深脫磷工藝，包括流渣化鋼、深脫磷、造泡沫渣，加廢鋼前不加石灰，在 加完廢鋼后至完全熔化前分次加入石灰和深脫磷劑，強化深脫磷效果，其操作步驟如下1)在加完所有廢鋼后，加入石灰22kg/t 鋼，待爐內(nèi)渣面上廢鋼熔化后，放掉爐內(nèi) 渣的50%，放渣后再加入石灰22kg/t ·鋼和深脫磷劑8kg/t ·鋼；2)爐內(nèi)料完全熔化前3min再次加入石灰22kg/t ·鋼和深脫磷劑4kg/t ·鋼；3)爐料熔清后全程進行泡沫渣操作，采用噴碳粉和吹氧進行造泡沫渣，噴碳粉量 4kg/t ·鋼，吹氧強度2. 5Nm3/min · t，當(dāng)鋼水內(nèi)磷含量達到0. 0030%以下時，深脫磷結(jié)束；本發(fā)明用深脫磷劑，是由石灰、氧化鐵粉按照重量百分比組成石灰40% ；氧化 鐵60 %，所述石灰中的有效成分CaO > 93 %，活性大于300mol/L，氧化鐵中的有效成分 Fe2O3 ^ 98%;其制備方法為將上述原料經(jīng)破碎至100 150目，混合均勻后，在1250°C高 溫下預(yù)熔，在其冷卻后，加工成3 50mm顆粒；預(yù)熔后成分，CaO 38%, Fe203+Fe0 :57%，其 余為不可避免雜質(zhì)。上述實施例中，在加完廢鋼前不加石灰，在加廢鋼后至廢鋼完全熔化前分次加入 石灰和深脫磷劑，補充大量高氧化鐵物質(zhì)，強化脫磷效果，使出鋼磷降低至0. 0030%甚至更 低，脫磷效果對比如下表1 表1 脫磷效果對比 同時本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，冶煉時間降低6min，電耗降低34度/t ·鋼，氧耗降低 14Nm3/t ·鋼，石灰降低31kg/t ·鋼，有效降低了石灰消耗，降低了氧耗，節(jié)約了電能，縮短了 冶煉時間，經(jīng)濟效果顯著。
權(quán)利要求
一種電弧爐深脫磷工藝，包括流渣化鋼、深脫磷、造泡沫渣，其特征在于，在加完廢鋼后至廢鋼完全熔化前分次加入石灰和深脫磷劑，強化深脫磷效果，其操作步驟如下1)在加完所有廢鋼后，加入石灰18～22kg/t·鋼，待爐內(nèi)渣面上廢鋼熔化后，放掉爐內(nèi)渣的50～80％，放渣后再加入石灰18～22kg/t·鋼和深脫磷劑6～8kg/t·鋼；2)爐內(nèi)廢鋼完全熔化前3～5min再次加入石灰18～22kg/t·鋼和深脫磷劑2～4kg/t·鋼；3)爐料熔清后全程進行泡沫渣操作，采用噴碳粉和吹氧進行造泡沫渣，噴碳粉量3～10kg/t·鋼，吹氧強度1.5～5Nm3/min·t，當(dāng)鋼水內(nèi)磷含量達到0.0030％以下時，深脫磷結(jié)束。
2.權(quán)利要求1所述的一種電弧爐深脫磷工藝用深脫磷劑，其特征在于，由石灰、氧化鐵 粉按照重量百分比組成石灰 25% 40% 氧化鐵 60% 75%所述石灰中的有效成分CaO ^ 93%,活性大于300mol/L，氧化鐵中的有效成分 Fe2O3 ^ 98% ；其制備方法為將上述原料經(jīng)破碎至100 150目，混合均勻后，在1200°C 1550°C高 溫下預(yù)熔，在其冷卻后，加工成3 50mm顆粒；預(yù)熔后成分要求，CaO 30% 45%，F(xiàn)e203+Fe0 55% 70%，其余為不可避免雜質(zhì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電弧爐深脫磷工藝及其深脫磷劑，一種電弧爐深脫磷工藝，包括流渣化鋼、深脫磷、造泡沫渣，其特征在于，在加完廢鋼后至廢鋼完全熔化前分次加入石灰和深脫磷劑，強化深脫磷效果。所述深脫磷劑，由石灰、氧化鐵粉按重量百分比組成石灰25～40％，氧化鐵60～75％；其制備方法為上述原料破碎至100～150目，混勻，在1200～1550℃高溫下預(yù)熔，冷卻后加工成3～50mm顆粒。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是采用深脫磷工藝和深脫磷劑進行深脫磷，加料前不加石灰，在加料后至完全熔化前分次加入石灰和深脫磷劑，強化脫磷效果，使出鋼磷降低至0.0030％甚至更低。
文檔編號C21C7/064GK101892352SQ20101023683
公開日2010年11月24日 申請日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者陳云天, 馬世德 申請人:遼寧天和礦產(chǎn)有限公司