[發明專利]一種利用頂底復吹轉爐的鐵水脫磷處理方法

無效

• 申請號: 200910088140.8
• 申請日: 2009-07-03
• 公開（公告）號: CN101597668A
• 公開（公告）日: 2009-12-09
• 發明（設計）人: 崔陽;王立峰;南曉東;田志紅;王坤;張瑋;李承祚;李永東;胡雄光;朱立新;王新華
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064;C21C5/36
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于煉鋼技術領域，特別是涉及一種利用頂底復吹轉爐的鐵水脫磷處理方法。

背景技術

近年來，鋼鐵產品對磷含量的要求日趨嚴格。為了滿足鋼鐵品質的要求，需要在鐵水預處理及轉爐煉鋼過程中盡可能的除去鐵水中的磷。轉爐具有爐容比大以及脫磷動力學好的優點，近年來國內外各大鋼廠越來越重視利用轉爐進行鐵水脫磷。對于傳統的轉爐吹煉過程，廢鋼、未脫磷·脫硅鐵水及脫磷劑被裝入轉爐，然后頂吹氧氣氧化除去鐵水中的Si、P和C等。但是由于鐵水初始硅含量高以及吹煉中后期鋼水溫度高，鐵水中脫去的磷會部分返回鋼水中，因此需要使用過量的石灰，導致鋼渣排放量和生產成本增加。此外，為了快速溶解過量的石灰，螢石被大量添加，不僅僅導致了轉爐爐襯腐蝕嚴重，也導致了鋼渣再利用時F^-溶出帶來的環境問題。

中國專利申請號97116979.9公開了“鐵水預脫磷方法”，該方法利用轉爐且使用合成渣進行鐵水預脫磷，螢石用量達到了每噸鐵5.6～8.0kg，用于實際生產中會導致轉爐爐內耐火材料腐蝕嚴重。

日本國專利申請號1995-87489、1991-321891和1991-174146公開了關于利用頂底復吹轉爐進行鐵水脫磷處理的方法。該方法基于兩座轉爐，一座用于鐵水脫磷，一座用于脫碳，通過利用脫碳渣于脫磷爐進行脫磷，能夠有效降低轉爐煉鋼過程廢渣排放量。但是對于脫磷過程中鐵水終點磷含量在0.015～0.020重量％的條件下，螢石用量達到了每噸鐵5～16kg，同樣不利于轉爐爐內耐火材料的保護以及爐渣的再利用。

一般轉爐脫碳渣中F^-含量較高，有些情況達到了1mass％(TETSU-TO-HAGENE，Vol.88(2002)，p.347)。鋼渣在再利用過程中F^-會溶出，隨著國家環保標準的日趨嚴格化，煉鋼過程中無氟或者低氟精煉渣的使用是今后的發展趨勢。為了在煉鋼過程中替代螢石，本發明者進行了詳細調查。根據1300度的CaO-FeO-Fe₂O₃相圖(Physical?andChemical?Data?Book?for?Iron?and?Steelmaking?Ironmaking，Edited?by?the?Iron?and?SteelInstitute?of?Japan，2006，p.536)，當Fe₂O₃含量高于12mass％時出現一個大的液相區，隨著SiO₂添加量的增加液相區面積增大，并且熱力學平衡實驗證實了該渣系在高碳領域具有強的脫磷能力(TETSU-TO-HAGENE，Vol.76(1990)，p.878)。因此，通過控制脫磷終渣Fe³⁺/(Fe³⁺+Fe²⁺)和(Fe³⁺+Fe²⁺)含量是可能降低螢石用量，并且快速化渣促進脫磷。在實際轉爐吹煉過程中，通過調整供氧參數和添加高Fe₂O₃含量的鐵礦石是能夠達到控制Fe³⁺/(Fe³⁺+Fe²⁺)和(Fe³⁺+Fe²⁺)含量的目的。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用頂底復吹轉爐的鐵水脫磷處理方法，在少量螢石添加或者不添加的條件下，通過控制轉爐脫磷終渣中Fe³⁺/(Fe³⁺+Fe²⁺)和(Fe³⁺+Fe²⁺)含量，達到降低鐵水終點磷含量在0.02重量％以下的目的。

本發明主要針對鐵水脫磷。在脫磷過程中使用氧氣、石灰和高Fe₂O₃含量的鐵礦石作為脫磷劑，通過控制轉爐脫磷終渣中Fe³⁺/(Fe³⁺+Fe²⁺)和(Fe³⁺+Fe²⁺)含量，在少量螢石添加或者不添加的條件下降低終點鐵水磷含量至0.02重量％以下。

進入轉爐的鐵水初期磷含量為0.04～0.12重量％。

所述的脫磷劑中高Fe₂O₃含量的鐵礦石組成為T.Fe(礦石總含鐵量)≥65重量％，FeO≤1重量％；