本發(fā)明涉及鋼水脫磷
技術(shù)領(lǐng)域：
，具體涉及一種電弧爐鋼水爐外脫磷方法。
背景技術(shù)：
：磷是鋼中有害元素，磷含量高會(huì)導(dǎo)致材料脆化。因此，高質(zhì)量的鑄件與鋼錠都對(duì)雜質(zhì)元素磷有明確要求，要求磷含量一般在0.02wt％以下。電弧爐作為鋼水熔煉設(shè)備具有很強(qiáng)的脫磷能力，但電弧爐脫磷操作是在高溫條件下進(jìn)行，會(huì)產(chǎn)生大量廢渣、廢氣，并且合金燒損也很大。為了促進(jìn)鋼鐵冶煉過(guò)程中的節(jié)能減排，迫切需要一種簡(jiǎn)單而快速的電弧爐脫磷方法。而利用電弧爐熔化后期鋼水氧化環(huán)境，在出鋼過(guò)程中進(jìn)行脫磷操作，既能降低渣量、又能減少?gòu)U氣、粉塵的排放，將是一種很好的環(huán)保脫磷方法。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：針對(duì)現(xiàn)有電弧爐脫磷技術(shù)中所暴露出的脫磷時(shí)間長(zhǎng)、合金燒損大、廢渣與廢氣排放量大等一系列問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種電弧爐鋼水爐外脫磷方法，該方法在依據(jù)鋼水脫磷原理很好地解決了電弧爐爐外鋼水脫磷率低難題的基礎(chǔ)上，開(kāi)發(fā)了一種分階段分批次向鋼水中添加高效脫磷劑的實(shí)用脫磷方法，將鋼水脫磷率控制在30wt％以上，實(shí)現(xiàn)鋼水快速脫磷。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種電弧爐鋼水爐外脫磷方法，利用脫磷劑和助熔劑對(duì)電弧爐粗煉鋼水進(jìn)行爐外快速脫磷，具體包括如下步驟：(1)脫磷劑的選擇所述脫磷劑的組成包括氧化鐵粉、氧化鈣和氧化鎂、氧化鋁，其中：氧化鎂、氧化鋁的重量小于氧化鐵粉重量的10wt％，氧化鈣的重量為氧化鐵粉重量的0.5～5倍；(2)電弧爐出鋼條件碳含量不高于0.2wt％，硅含量不高于0.1wt％，錳含量不高于0.5wt％；當(dāng)進(jìn) 行含鉻低合金鋼脫磷時(shí)，粗煉鋼水的含碳量取上線(xiàn)；(3)電弧爐出鋼過(guò)程中添加脫磷劑與助熔劑出鋼過(guò)程中，添加的脫磷劑用量占鋼水的0.5～3wt％，助熔劑添加量占鋼水0.25～1.5wt％。所述的電弧爐鋼水爐外脫磷方法，電弧爐出鋼過(guò)程中，添加脫磷劑及助熔劑的原則為：分階段分批次的加入，添加順序如下：當(dāng)出爐鋼水進(jìn)入鋼水包達(dá)到總鋼水量1/3時(shí)，開(kāi)始添加脫磷劑，用量不超過(guò)鋼水總量的1wt％；當(dāng)出爐鋼水進(jìn)入鋼水包達(dá)到總鋼水量2/3時(shí)，加入脫磷劑用量不超過(guò)鋼水總量的2wt％，助溶劑添加量占總鋼水的0.25～1wt％；當(dāng)電弧爐鋼水全部出盡時(shí)，所有脫磷劑與助熔劑添加完畢。所述的電弧爐鋼水爐外脫磷方法，電弧爐出鋼速度控制在2～4t/min，氬氣流量大于150L/min。所述的電弧爐鋼水爐外脫磷方法，電弧爐鋼水出鋼時(shí)，溶解氧含量高于0.1wt％，碳含量不高于0.2wt％，硅含量不高于0.1wt％，錳含量不高于0.5wt％。所述的電弧爐鋼水爐外脫磷方法，根據(jù)不同鋼水量來(lái)控制出鋼溫度：低于10噸電弧爐，鋼水出鋼溫度控制在1660～1670℃；10～20噸電弧爐，鋼水出鋼溫度控制在1650～1660℃；高于20噸電弧爐，鋼水出鋼溫度控制在1640～1650℃。所述的電弧爐鋼水爐外脫磷方法，氧化鈣的來(lái)源為小顆粒狀的活性石灰，其顆粒尺寸小于20mm，石灰中CaO含量＞85wt％。所述的電弧爐鋼水爐外脫磷方法，脫磷劑使用前，其各組分經(jīng)高于600℃的高溫烘烤。所述的電弧爐鋼水爐外脫磷方法，助熔劑為氯化鈣、氟化鈣或氧化鈉。本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)及顯著效果：1、本發(fā)明是一種高效實(shí)用的電弧爐鋼水爐外脫磷方法，主要采用合適比例的高堿度氧化渣系及渣量、渣料高溫烘烤制度、分階段分批次加入渣料方式、合理的熔煉溫度控制制度一系列技術(shù)措施，可以有效地對(duì)電弧爐鋼水中磷含量進(jìn)行脫除，為提升鑄鋼件和鋼鐵大鑄坯內(nèi)部質(zhì)量提供了一種簡(jiǎn)單而實(shí)用的脫磷操作方法。2、本發(fā)明所采用的電弧爐鋼水爐外脫磷方法，能夠?qū)⒆罱K鋼水中的磷含量脫除率控制在30wt％以上，為發(fā)展電弧爐鋼水爐外高效脫磷提供了一種簡(jiǎn)單而實(shí) 用的脫磷操作方法。3、本發(fā)明所采用的電弧爐鋼水爐外脫磷方法，一方面，降低生產(chǎn)成本。另一方面，通過(guò)此技術(shù)運(yùn)用，能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)電爐生產(chǎn)的節(jié)能減排，對(duì)環(huán)境保護(hù)有益。具體實(shí)施方式在具體實(shí)施過(guò)程中，本發(fā)明電弧爐鋼水爐外脫磷方法，利用脫磷劑和助熔劑對(duì)電弧爐粗煉鋼水進(jìn)行爐外快速脫磷，具體包括如下步驟：(1)脫磷劑的選擇所述脫磷劑的組成包括氧化鐵粉、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁，其中：氧化鎂、氧化鋁的重量應(yīng)小于氧化鐵粉重量的10wt％(優(yōu)選為0.5～5wt％)，氧化鈣的重量為氧化鐵粉重量的0.5～5倍(優(yōu)選為0.5～3倍)，不得用FeO與CaO的預(yù)熔物代替脫磷劑中所添加的氧化鐵、氧化鈣；為了提高脫磷效率，氧化鈣的來(lái)源為小顆粒狀的活性石灰，其顆粒尺寸小于10mm，石灰中CaO含量＞85wt％，使用時(shí)按石灰中實(shí)際所含CaO的量計(jì)算脫磷劑配方；脫磷劑使用前，其各組分經(jīng)過(guò)高于600℃(優(yōu)選為700℃～1000℃)的高溫烘烤。(2)電弧爐出鋼條件為了使電弧爐鋼水在出爐過(guò)程中能夠進(jìn)行脫磷，鋼水應(yīng)具有一定的氧化性，其中：碳含量應(yīng)不高于0.2wt％，硅含量不應(yīng)高于0.1wt％，錳含量不應(yīng)高于0.5wt％；(3)電弧爐出鋼過(guò)程中添加脫磷劑與助熔劑出鋼過(guò)程中，添加的脫磷劑用量占鋼水的0.5～3wt％，助熔劑添加量占鋼水0.25～1.5wt％，所述助熔劑為氯化鈣、氟化鈣或氧化鈉等低熔點(diǎn)化合物。當(dāng)進(jìn)行含鉻低合金鋼脫磷時(shí)，粗煉鋼水的含碳量取上線(xiàn)。電弧爐出鋼過(guò)程中，添加脫磷劑及助熔劑的原則為：分階段分批次的加入，添加順序如下：當(dāng)出爐鋼水進(jìn)入鋼水包達(dá)到總鋼水量1/3時(shí)，開(kāi)始添加脫磷劑，用量不超過(guò)鋼水總量的1wt％；當(dāng)出爐鋼水進(jìn)入鋼水包達(dá)到總鋼水量2/3時(shí)，加入脫磷劑用量不超過(guò)鋼水總量的2wt％，助溶劑添加量應(yīng)占總鋼水的0.25～1wt％；當(dāng)電弧爐鋼水全部出盡時(shí)，所有脫磷劑與助熔劑應(yīng)添加完畢。為了讓脫磷劑、助溶劑與鋼水充分混合，電弧爐出鋼速度應(yīng)控制在2～4噸/分鐘，氬氣流量應(yīng)大于150L/min(優(yōu)選為200～500L/min)。電弧爐鋼水出鋼時(shí)，應(yīng)具有一定的氧化性，溶解氧含量應(yīng)高于0.1wt％(優(yōu)選為0.5～2wt％)。此時(shí)碳 含量應(yīng)不高于0.2wt％，硅含量不應(yīng)高于0.1wt％，錳含量不應(yīng)高于0.5wt％。另外，還應(yīng)控制出鋼溫度。根據(jù)不同鋼水量來(lái)控制出鋼溫度：低于10噸電弧爐，鋼水出鋼溫度應(yīng)控制在1660～1670℃；10～20噸電弧爐，鋼水出鋼溫度應(yīng)控制在1650～1660℃；高于20噸電弧爐，鋼水出鋼溫度應(yīng)控制在1640～1650℃。合適的出鋼溫度，不僅保證添加的脫磷劑與助溶劑很快溶解，而且還能使進(jìn)入鋼包內(nèi)的鋼水，在低溫條件下進(jìn)行高效脫磷。下面，結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。實(shí)施例1本實(shí)施例中，脫磷劑的組成為氧化鐵粉、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁，其中：氧化鎂、氧化鋁的重量分別為氧化鐵粉重量的5wt％，氧化鈣的重量為氧化鐵粉重量的2倍；助熔劑為氟化鈣。試驗(yàn)所用的電弧爐容量為40噸，熔煉用廢鋼原始配料化學(xué)成分如表1所示，所需熔煉總量為40噸。當(dāng)出爐鋼水進(jìn)入鋼水包達(dá)到總鋼水量1/3時(shí)，開(kāi)始添加脫磷劑，用量為鋼水總量的0.5wt％；當(dāng)出爐鋼水進(jìn)入鋼水包達(dá)到總鋼水量2/3時(shí)，加入脫磷劑用量為鋼水總量的1wt％，助溶劑添加量應(yīng)占總鋼水的0.3wt％；當(dāng)電弧爐鋼水全部出盡時(shí)，所有脫磷劑與助熔劑應(yīng)添加完畢。表1為電弧爐出鋼時(shí)成分，表2為加入脫磷劑后的鋼水成分。表1與表2含磷成分的對(duì)比可得到，脫磷率達(dá)32wt％。表1熔煉用廢鋼的化學(xué)成分(wt％)CSiMnSPFe0.200.30.550.0140.025Bal.表2加入脫磷劑后的鋼水成分(wt％)CSiMnSPFe<0.2<0.20.1350.0120.016Bal.實(shí)施例2本實(shí)施例中，脫磷劑的組成包括氧化鐵粉、氧化鈣、氧化鎂、氧化鋁，其中：氧化鎂、氧化鋁的重量分別氧化鐵粉重量的3wt％，氧化鈣的重量為氧化鐵粉重量的0.5倍，助熔劑為氧化鈉。試驗(yàn)所用的電弧爐容量為30噸，熔煉用廢鋼原始配料化學(xué)成分如表3所示， 所需熔煉總量為30噸。當(dāng)出爐鋼水進(jìn)入鋼水包達(dá)到總鋼水量1/3時(shí)，開(kāi)始添加脫磷劑，用量為鋼水總量的0.8wt％；當(dāng)出爐鋼水進(jìn)入鋼水包達(dá)到總鋼水量2/3時(shí)，加入脫磷劑用量為鋼水總量的1.5wt％，助溶劑添加量應(yīng)占總鋼水的0.8wt％；當(dāng)電弧爐鋼水全部出盡時(shí)，所有脫磷劑與助熔劑應(yīng)添加完畢。表3為電弧爐出鋼時(shí)成分，表4為加入脫磷劑后的鋼水成分。表3與表4含磷成分的對(duì)比可得到，脫磷率達(dá)55wt％。表3熔煉用廢鋼的化學(xué)成分(wt％)CSiMnSPCrFe0.180.200.500.0150.0181.08Bal.表4加入脫磷劑后的鋼水成分(wt％)CSiMnSPCrFe<0.15<0.20.150.0110.0081.0Bal.實(shí)施例結(jié)果表明，本發(fā)明方法是利用脫磷劑和助熔劑對(duì)電弧爐粗煉鋼水進(jìn)行爐外脫磷，通過(guò)控制鋼水氧化條件，并結(jié)合添加脫磷劑用量，控制在出鋼量0.5～3wt％，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)粗煉鋼水及含鉻低合金鋼的快速脫磷。該方法有利于降低電弧爐冶煉生產(chǎn)成本，有利于鋼鐵生產(chǎn)中的節(jié)能減排，是一種簡(jiǎn)單實(shí)用的電弧爐鋼水爐外快速脫磷方法。在電弧爐出鋼的過(guò)程中，分階段分批次向鋼水中添加高效脫磷劑，使電弧爐鋼水在出鋼過(guò)程中鋼水脫磷量高于30wt％。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3