[發明專利]一種高磷鐵水脫磷工藝

無效

• 申請號: 201210226434.4
• 申請日: 2012-06-28
• 公開（公告）號: CN102776311A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: 陳云天
• 申請（專利權）人: 遼寧天和科技股份有限公司
• 主分類號: C21C5/28
• 分類號: C21C5/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明屬于生鐵精煉領域，主要用于轉爐鐵水脫磷處理。

技術背景

我國鋼鐵工業經歷了近十年的高速發展期，鋼鐵廠設計產能近十億噸，2010年我國粗鋼產量達到6.25億噸，鋼鐵企業產能過剩問題異常突出。受國家高速鐵路建設的放緩和房地廠調控政策的影響，2011年下半年開始鋼材消費量呈明顯下滑趨勢，我國鋼鐵企業面臨嚴重的生存危機。鋼鐵產業結構調整和淘汰落后的步伐將進一步加快。鐵水階段進行脫磷預處理的熱力學優勢明顯，脫磷預處理工序一般在鐵水階段進行。目前，已經工業化的鐵水脫磷預處理工藝主要包括：

(1)鐵水包、魚雷罐車噴粉脫磷工藝

其特點是：預處理裝置利用鐵水承接運輸工具，在特定工位通過噴粉裝置或溜槽將造渣材料噴射入鐵水內部或表面，并伴隨頂吹氧操做，以提高脫磷速度，補償溫度損失。

(2)轉爐脫硅、脫磷預處理工藝

其特點是：預處理裝置為轉爐，鐵水兌入一座具有復吹能力的爐內，加入一定量的廢鋼和造渣熔劑，進行脫硅、脫磷預處理。

從已公開的鐵水脫磷預處理工藝方法來看，現有預處理技術應用于高磷鐵水冶煉、生產時，仍存在諸多問題。

(1)鐵水包、魚雷罐車噴粉脫磷工藝預處理時間長，處理過程溫降大，處理后半鋼溫度低；受鐵水包爐容比的限制，當要求鐵水磷小于0.15％時，不但鐵水包裝入量僅為正常裝入量的50％～60％，處理能力大幅下降，而且粉劑消耗量大增，脫磷效果波動大，無法處理高磷鐵水。

(2)轉爐脫磷工藝，使用塊狀石灰、礦石，鐵水磷一般要求小于0.15％，在鐵水預處理溫度條件下，石灰、礦石造渣模式爐渣堿度低，處理低磷鐵水后半鋼[P]能穩定控制在0.020～0.040％，無法處理高磷鐵水。

發明內容

本發明目的在于針對上述兩種鐵水脫磷預處理工藝無法處理高磷鐵水的問題，研究開發出一種高磷鐵水脫磷工藝，其特點是本發明在轉爐型容器中進行，鐵水磷達到0.20～0.30％，脫磷劑使用量達到20-25kg/t時，脫磷結束終渣堿度不小于2.5，半鋼[P]能穩定的控制在0.08-0.15％，半鋼[C]控制范圍3.3～3.6％。本發明的脫磷工藝具有工藝穩定、半鋼磷低、碳高、溫度高、處理能力大等一些列優點，徹底解決高磷鐵水煉鋼問題，大幅度降低了鋼鐵企業的經濟效益。

本發明的主要特點體現在以下幾方面：

(1).一種高磷鐵水脫磷工藝，其中，將鐵水裝入具有復吹功能的轉爐內，添加廢鋼、石灰、礦石和脫磷劑，頂吹氧氣以及底吹氮氣，其特征在于鐵水磷高，磷達到0.20～0.30％；脫磷劑使用量達到20-25kg/t時，結束時爐渣堿度(CaO/SiO2)要求不小于2.5；采；廢鋼加入量15～18％，處理后半鋼溫度為1320～1350℃，預處理時間為12～18min。

(2).根據權利要求1所述的預處理工藝，采用供氧強度為1.0～1.3Nm3/t.min，時間為12～18min，脫磷劑使用量達到20-25kg/t時，脫磷結束爐渣堿度不小于2.5，半鋼磷含量能穩定的控制在0.08-0.10％，，半鋼[C]控制范圍3.3～3.6％。

(3).根據權利要求2，脫磷劑為鐵鈣預熔型，化學成分(Wt％)為：CaO含量20～40，Fe2O3含量35～50，MgO含量2～6，SiO2含量3.0～5.0，S、P含量小于0.1，上述物質及不可避免雜質的重量百分比之和為100％。

技術原理

轉爐脫磷預處理工藝的核心問題是如何獲得快速脫磷的熱力學和動力學條件；弱化脫碳的熱力學、動力學條件，有效脫磷的同時避免過多脫碳。經典的脫磷熱力學、動力學理論告訴我們，鐵水脫磷的熱力學條件是足夠高的爐渣堿度，適當的低溫和爐渣氧勢；動力學條件則通過促進熔池攪拌來實現。

目前，已知的若干脫磷工藝主要針對低磷鐵水，處理高磷鐵水難度大。在鐵水預處理階段，由于溫度較低，當爐渣堿度較高時，特別是爐渣堿度大于2.5后，脫磷能力大幅度提高，能夠較為穩定的獲得70％以上的脫磷率。

鐵水脫磷預處理階段熔池溫度低，高熔點的石灰很難熔化完全，通過常規的氧化鐵(礦石)化渣工藝并不能獲得2.5以上的爐渣堿度。預熔型鐵鈣脫磷劑具有熔點低，堿度高，成渣速度快等一系列優點，特別適于在鐵水脫磷階段快速形成高堿度的爐渣。因此，化渣問題成為脫磷預處理工藝的核心問題，只有通過有效的化渣手段才能獲得堿度較高流動性好的爐渣。

具體實施例