[發明專利]一種鐵水預處理同時脫硅脫錳的方法

有效

• 申請號: 200710039966.6
• 申請日: 2007-04-25
• 公開（公告）號: CN101294233A
• 公開（公告）日: 2008-10-29
• 發明（設計）人: 陳兆平;夏幸明;李光強;朱誠意
• 申請（專利權）人: 寶山鋼鐵股份有限公司;武漢科技大學
• 主分類號: C21C7/04
• 分類號: C21C7/04
• 代理公司: 上海開祺知識產權代理有限公司
• 代理人: 費開逵

技術領域

本發明涉及煉鋼工藝技術領域，特別是涉及一種鐵水預處理同時脫硅脫錳的方法。

背景技術

多數情況下錳是鋼中的有益合金元素，對于結構鋼的強度來說錳是必不可少的合金成分。因此一般煉鋼過程中在精煉時要盡量避免錳的氧化損失，以降低轉爐出鋼時錳鐵合金的加入量從而降低生產成本。

為達到此目的，現在目前廣泛采用鐵水脫磷預處理，利用噴槍將石灰為主成分的熔劑和固體氧源氧化鐵噴入鐵水脫磷，預脫磷的鐵水在轉爐中脫碳時產生少量的渣，可以抑制錳的氧化損失同時也使錳礦還原進入鋼水成為可能，日本提出了關于鐵水預處理過程抑制錳的氧化損失以及利用錳礦石還原來提高鐵水中的錳含量，如日本專利特公昭57-38649，特公昭61-23242所公開的。

另一方面，極低碳鋼、電工鋼板等鋼種錳含量越低其性能越好，而由于高爐使用含錳鐵礦石和部分轉爐渣返回高爐循環利用，造成高爐出鐵的錳含量較高([％Mn]＝0.3～0.5)，所以煉鋼過程中需要脫錳。國內有采用轉爐雙渣法脫錳的工藝，前期吹煉后必須扒渣以防止后期回錳。采用少渣冶煉的轉爐由于只進行脫碳，生產節奏加快，渣量少，氧化性弱，難以大量脫錳。參見“KOBM煉鋼的錳控制”廖東生等，美國鋼鐵技術協會2006年年會論文集，第一卷，675-682頁。

目前的鐵水預處理可以脫硅、脫磷，同時錳也可脫去一部分。但是當高爐鐵水錳含量過高，脫磷時脫錳量達不到低錳鋼的入爐要求，這時只能調節高爐使用低錳原料，產出低錳鐵水供給低錳鋼種生產。但是現代大高爐的生產特性決定了不論低錳鐵水的需求量如何固定不變，對短期的生產計劃高爐還是無法靈活對應。為生產低錳鋼高爐不得不經常調整原料和操作，降低鐵水錳含量，而生產高錳鋼時還需要在轉爐出鋼時加入錳鐵合金。

鐵水預處理脫硅時，錳也可脫去一部分，但是遠達不到低錳鋼要求的脫錳要求，例如[％Mn]<0.1。

發明內容

針對極低碳鋼、取向電工鋼等低錳鋼種的工藝要求，本發明的目的在于開發一種鐵水預處理同時脫硅脫錳的方法，在鐵水進入轉爐前進行預處理脫錳，可以同時脫硅、脫錳，也能少量脫磷；在魚雷罐或鐵水包中對初始錳含量0.3％以上的鐵水進行噴粉處理，能夠使處理后鐵水的錳含量達到0.1％以下。

一般情況下，鐵水從高爐放出來，流經鐵水溝或注入鐵水罐時向鐵水中投入或噴入脫硅劑脫硅，根據需要脫硅后的鐵水也可能進行脫硫處理。脫硫處理主要有三種方式：一是魚雷罐中噴粉脫硫，脫硫劑有鈍化鎂粒或石灰+電石粉；二是鐵水罐中機械攪拌(KR)法，脫硫劑為石灰為主的粉劑；三是渣洗，即向鐵水罐中注入鐵水的同時投入脫硫劑，在鐵水流的沖擊下脫硫劑與鐵水混合、反應，達到脫硫的目的。脫硅、脫硫后的鐵水還可能需要脫磷，才能進入轉爐煉鋼。鐵水從高爐放出到進入轉爐煉鋼之前進行的脫硅、脫硫、脫磷處理成為鐵水。

預處理，也叫“三脫”。一般情況下脫硅預處理在前。

就本發明而言，脫硅與脫錳同時進行，工藝步驟是：鐵水罐或魚雷罐在高爐出鐵場接受鐵水到一定深度，插入噴槍，預處理粉劑在高速氣流的攜帶下從噴粉罐經管道到噴嘴噴入鐵水，在鐵水中與溶解的硅、錳發生氧化反應，生成氧化硅、氧化錳或硅酸鈣、硅錳酸鈣等氧化物浮到鐵液上面形成渣。當然脫硅脫錳劑也有部分和鐵水中的碳發生氧化反應，產生CO氣體，導致泡沫渣甚至噴濺的發生。如果脫硅托錳過程中都采用組成不變的粉劑，很可能因為反應過于激烈而發生噴濺，不僅干擾工藝的正常進行，而且使粉劑利用率下降造成浪費。處理過程結束后，扒掉脫硅脫錳渣，進入下一工序。

本發明的技術解決方案是，鐵水預處理同時脫硅脫錳的方法，其包括，

鐵水預處理，采用噴粉方法，用載氣將脫硅脫錳劑噴入鐵水；

在脫硅、脫錳處理的過程中采取變堿度方法，根據總的脫硅量和處理時間，計算出因脫硅反應生成SiO₂的速度，計算脫硅渣的堿度：

脫硅、脫錳的噴粉處理時間平均分成N段，N為整數，1≦N≦5，在第N階段調節噴粉劑速率，使所在時間段的脫硅渣堿度B＝(CaO噴粉速率(kg/min))/(SiO₂噴粉速率(kg/min)+脫硅SiO₂生成速率(kg/min))，分別為：0.5～0.5+1/N；