[發明專利]一種利用低品位硼鐵礦冶煉硼鋼的方法

在審

• 申請號: 201610700066.0
• 申請日: 2016-08-22
• 公開（公告）號: CN107760826A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 喬麗穎
• 申請（專利權）人: 喬麗穎
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064;C21C7/072;C21C7/076;C21C7/06;C22C33/04;C22C38/04;C22C38/02
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司21223
• 代理人: 孔金滿

技術領域

本發明屬于冶金技術領域，特別涉及一種利用低品位硼鐵礦冶煉硼鋼的方法。

背景技術

傳統冶煉硼鋼的方法，是在煉鋼后期，通過加入鋁充分脫氧，加鈦、鋯等鐵合金充分固定氮，接著再加入硼鐵合金化為主要技術特征。這種冶煉方法需要嚴格控制各步操作工藝，以使硼的收得率、硼在鋼中分布的均勻性及鋼的性能達到要求；不同于上述傳統硼鋼冶煉方法，專利200410050358.1報道了以含硼鐵水為原料直接冶煉硼鋼的方法；含硼鐵水是采用高爐分離硼鐵礦提取B₂O₃時得到的一種自然含硼金屬產物，硼在其中的分布較均勻。該方法充分利用了我國豐富的硼鐵礦資源，冶煉成本低且硼在鋼中的分布較均勻；但是，由于含硼鐵水中硅和硫含量均很高，分別為2.0%~2.5%和0.06%~0.1%，分別約為一般鐵水的4倍和3倍，所以導致煉鋼過程中產生的渣量非常大，大大地降低了冶煉經濟指標，也導致終點成分不易控制，特別是硼的含量較硼鋼標準值發生偏離。另外，這種方法由于進入鋼渣中的硼（B₂O₃）品位低，難以再被經濟地利用，這也是其缺欠之一。

發明內容

針對上述技術缺陷，本發明提供了一種利用低品位硼鐵礦冶煉硼鋼的方法，目的在于解決以含硼鐵水為原料制備硼鋼的技術中，產生的渣量大和終點成分不易控制的問題。

本發明的方法按以下步驟進行：

1、以硼鐵礦經高爐分離提取B₂O₃后的含硼鐵水為原料，采用噴粉脫硫的方法；向含硼鐵水中噴吹脫硫劑，含硼鐵水溫度為1300~1320℃，脫硫時間為20~30min；脫硫處理后，含硼鐵水中的硫含量降至≤0.02wt%，獲得脫硫含硼鐵水；所述的脫硫劑為鎂粉和活性石灰，其中按重量比為活性石灰∶鎂粉=1∶1~1.5，用量為1.5~2kg/t含硼鐵水；

2、向脫硫含硼鐵水吹氧并加入熔劑，吹氧時間為12~18min，吹氧強度為0.8~2 L/min?kg；脫硅率不低于90%，獲得含硼半鋼水；其中熔劑由活性石灰、氧化鐵皮和螢石（CaF₂）組成，氧化鐵皮占熔劑總重量的10~15%，螢石占熔劑總重量的5~7%，其余為活性石灰；熔劑用量為15~20kg/t脫硫含硼鐵水；

3、將獲得的含硼半鋼水裝入轉爐中，加入造渣劑，然后在供氧強度為2~3m³/ min?t條件下，冶煉15~21min，獲得硼鋼水；

4、將獲得的硼鋼水脫氧，根據硼鋼設定成分的要求加入硅、錳和碳，出鋼溫度控制在1560~1610℃，澆注成鋼錠，獲得普通硼鋼。

上述的鐵氧化物為含有Fe₂O₃和Fe ₃O₄的氧化鐵物質，包括氧化鐵皮、燒結礦和/或鐵精礦粉。

上述的含硼半鋼水的成分按重量百分比為含C 3.0~3.4%、Si 0.15~0.6%、B 0.02~0.07%、Mn 0.07~0.09%、P 0.04~0.07%、S≤0.01%，余量為Fe，是適合轉爐冶煉硼鋼的原料。

上述的造渣劑由石灰、氧化鐵皮和螢石組成，造渣劑中石灰和氧化鐵皮的重量比為石灰∶氧化鐵皮=3~5∶1，螢石占造渣劑總重量的0~3%。

上述的硼鋼水成分按重量百分比為C 0.1~0.2%，Si 0.02~0.05%，B 0.001~0.006%，Mn 0.04~0.06%，P ≤0.02%，S ≤0.01%，余量為Fe。

本法獲得的初步鋼水中，硼及雜質（硫和磷）的含量均滿足國標GB/T3077-1999中硼鋼的要求。通過加鋁脫氧，并根據硼鋼中錳、硅、碳含量要求計算加入錳鐵合金、硅錳合金和碳，調整合金中錳含量，達到控制鋼中成分，以滿足普通硼鋼的化學成分要求。

本發明以含硼鐵水為原料，通過預脫硫處理后再進行脫硅處理，得到含硼半鋼水，然后于轉爐中吹煉成硼鋼水，經脫氧及成分調整后獲得硼鋼產品，無需外加硼鐵合金。經綜合力學性能測試，硼鋼產品的抗拉強度，屈服強度，延伸率，斷面收縮率以及沖擊吸收功等測試結果完全滿足國標要求。

具體實施方式

本發明實施例中鐵氧化物為含有Fe₂O₃和Fe ₃O₄的氧化鐵物質，包括氧化鐵皮、燒結礦和/或鐵精礦粉。