极低磷钢的生产方法的制作流程
炼钢发展及硫脱脱磷

冶金学作业(冶金07-3 尤大利)1.炼钢工艺技术发展一、早期冶炼工艺炼铁技术的发展经历了漫长的过程。
人类最早使用的是熟鉄,人们在土坑里将木炭引燃并鼓入空气,在不高的温度下还原铁矿,得到海绵状的熟铁,经锻打可以制造工具。
在世界历史上,中国、印度、埃及是最早用鉄的国家,也是最早掌握冶炼技术的国家,比欧洲要早1900多年。
根据出土历史文物和考古专家的研究,中国殷代时期就有了铁器。
远在2500年以前,中国已采用较大规模的冶铁鼓风炉,发明和掌握了冶铸技术,逐步由青铜时代过渡到铁器时代。
公元前200多年的战国时代,中国已经掌握了生铁脱碳技术,发明了“自然钢”的冶炼法,造出了非常坚韧而锋利的宝剑。
东汉初期,南阳地区已经制造出水力鼓风机,扩大了冶炼生产规模,产量和质量都得到了提高,使炼铁生产向前迈进了一大步。
北宋时期冶鉄技术进一步发展,由皮囊鼓风机改为木风箱鼓风,并广泛以石炭(煤)为炼铁燃料,当时的冶铁规模是空前的。
在大通(山西交城西北)、徐州的利国、兖州的莱芜(山东莱芜南)、扬州的利安(河南安阳附近)设四监,全国设十二冶、十务、三十五场,经营冶铁业。
当时规模最大的冶铁中心——利国监,设有三十六个冶场,工匠约四千人。
元朝初年,意大利人马可波罗到了中国,看到了中国用“黑石”(煤炭)做燃料来冶铁,诧为奇事。
二、底吹空气转炉的发明最早可以熔炼钢水的方法是1740年出现的坩埚法,它是将生铁和废铁装入石墨和黏土制成坩埚,内用火焰加热熔化炉料,之后将熔化的炉料铸成钢锭,但此种方法不能去除钢中的有害杂质。
第一次解决用铁水直接冶炼钢水这一难题的是1856年英国人H.Bessemer发明的底吹酸性空气转炉炼钢法。
将空气吹入铁水,使铁水中锰、硅、碳高速氧化,依靠这些元素放出的热量将液体金属加热到能顺利地进行浇注所需要的温度,从此开创了大规模炼钢的新时代。
由于采用酸性炉衬和酸性渣操作,吹炼过程中不能去除硫、磷,同时为了保证有足够的热量来源要求铁水有较高的含硅量。
炼钢工艺流程图

炼钢⼯艺流程图炼钢⼯艺流程1炼钢⼚简介炼钢⼚主要将铁⽔冶炼成钢⽔,再经连铸机浇铸成合格铸坯。
现有5座转炉,5台连铸机,年设计⽣产能⼒为500万吨,现年⽣产钢坯400万吨。
其中炼钢⼀分⼚年⽣产能⼒达到240万吨;炼钢⼆⼚年⽣产能⼒为160万吨。
2炼钢的基本任务钢是以Fe为基体并由C、Si、Mn、P、S等元素以及微量⾮⾦属夹杂物共同组成的合⾦。
炼钢的基本任务包括:脱碳、脱磷、脱硫、脱氧去除有害⽓体和夹杂,提⾼温度,调整成分,炼钢过程通过供氧造渣,加合⾦,搅拌升温等⼿段完成炼钢基本任务,“四脱两去两调整”。
3氧⽓转炉吹炼过程氧⽓顶吹转炉的吹氧时间仅仅是⼗分钟,在这短短的时间内要完成造渣,脱碳、脱磷、脱硫、去⽓,去除⾮⾦属夹杂物及升温等基本任务。
由于使⽤的铁⽔成分和所炼钢种的不同,吹炼⼯艺也有所区别。
氧⽓顶吹转炉炼钢的吹炼过程,根据⼀炉钢吹炼过程中⾦属成分,炉渣成分,熔池温度的变化规律,吹炼过程⼤致可以分为以下3个阶段:(1)吹炼前期。
(2)吹炼中期。
(3)终点控制。
炼好钢必须抓住各阶段的关键,精⼼操作,才能达到优质、⾼产、低耗、长寿的⽬标。
3.1装⼊制度装⼊制度是保证转炉具有⼀定的⾦属熔池深度,确定合理的装⼊数量,合适的铁⽔废钢⽐例。
3.1.1装⼊量的确定装⼊量是指转炉冶炼中每炉次装⼊的⾦属料总重量,它主要包括铁⽔和废钢量。
⽬前国内外装⼊制度⼤体上有三种⽅式:(1)定深装⼊;(2)分阶段定量装⼊;(3)定量装⼊3.2.2装⼊次序⽬前永钢的操作顺序为,钢⽔倒完后进⾏溅渣护炉溅渣完后装⼊废钢,然后兑⼊铁⽔。
为了维护炉衬,减少废钢对炉衬的冲击,装料次序也可以先兑铁⽔,后装废钢。
若采⽤炉渣预热废钢,则先加废钢,再倒渣,然后兑铁⽔。
如果采⽤炉内留渣操作,则先加部分⽯灰,再装废钢,最后兑铁⽔。
3.2供氧制度制订供氧制度时应考虑喷头结构,供氧压⼒,供氧强度和氧枪⾼度控制等因素。
3.2.1氧枪喷头转炉供氧的射流特征是通过氧枪喷头来实现的,因此,喷头结构的合理选择是转炉供氧的关键。
生产钢铁所需要的原料

生产钢铁所需要的原料一、原材料钢的源头是铁矿砂,即铁元素(Fe)在自然界中的存在形式,纯粹的铁在自然界中是不存在的,铁矿砂主要分为磁铁矿、赤铁矿、褐铁矿三种,这些都是铁的氧化物,不同之处在于它们的氧化方式.铁矿砂中的含铁量越高越好,理论上铁矿砂中的最高含铁量在72%左右,含铁量在60%以上称为富铁矿.铁矿砂先在熔炉内还原成铁(铣铁),再送入炼钢炉内脱碳精炼成钢,废钢也可在炼钢炉熔炼再生。
一般钢铁依使用用途制成性质、形状各异的商品,既所谓的钢铁制品。
通常钢铁制品是将铁矿石还原,熔解成铣铁(炼铣),铣铁精炼成钢(炼钢),钢再轧延、加工后制成各种钢铁制品,广义的钢铁制品包含铸铁、铸钢、锻造钢品及钢材加工的制品.在讨论钢铁的原料之前,我们先要弄清楚,究竟钢和铁有什么不同?是否有不同的成份呢?在日常生活上大家总是把钢和铁联在一起称为“钢铁”,可见钢和铁应该是一种物质才对;事实上,由科学的眼光来看,钢和铁是有少许不同的,它们的主要成份都是铁元素,只是所含的碳元素量不同。
我们通常以碳的含量在2%以上的叫“生铁”,低于这个数值的叫“钢”。
因此,在冶炼钢铁的过程中,含铁的矿石先在鼓风炉(blast furnace)(高炉)中被冶炼成熔融生铁,而后熔融生铁再放到炼钢炉(steel making furnace)中精炼成钢。
生产钢铁所需要的原料分成四大类来分别讨论:第一类讨论的是各种含有铁质的矿石原料;第二类是煤和焦炭;第三类则讨论在冶炼的过程中用来制造熔碴(sl*g)的熔剂(或称助熔剂flux),如石灰石等;最后一类是各种辅助原料,如废钢料(scrap)、氧气等.二、铁矿石种类及分布在理论上来说,凡是含有铁元素或铁化合物的矿石都可以叫做铁矿石。
但是,在工业上或者商业上来说,铁矿石不但是要含有铁的成份,而且必须有利用的价值才行。
可是,由于很难绝对性的判定一个矿石是否有利用价值,所以在工业上很难订立一个铁矿石的标准.举例来说,欧洲所产的铁矿品质很差,而且含铁量很低,只是因为他们找不到好的矿石,所以他们就把这种矿石称为铁矿石;而澳洲目前因为品质好含铁量高的矿石存量很多,所以像欧洲所用的那种矿石在澳洲已经认为毫无价值。
轧钢除磷的作用

轧钢除磷的作用
轧钢除磷是指在热轧钢生产中,利用高压水除磷系统,将钢坯表面的氧化铁皮(也称为磷皮)去除的过程。
轧钢除磷的作用是提高钢坯表面的质量,防止氧化铁皮在轧制过程中被轧辊压入,造成成品表面的凹凸痕迹、脱落、裂纹等缺陷。
轧钢除磷还可以改善钢坯的内部组织和性能,提高钢坯的塑性和延展性,降低钢坯的硬度和脆性,减少轧制过程中的开裂和断裂。
轧钢除磷还可以节约能源和材料,降低生产成本和环境污染。
因为高压水除磷系统可以在常温下进行,不需要加热或添加化学剂,也不会产生酸雾或废水
轧钢除磷的方法主要有四种,分别是爆破法、机械法、变形法和高压水清除法。
下面简要介绍一下这四种方法的特点和优缺点:
爆破法是利用高温高压气体或蒸汽对钢坯表面进行冲击,使氧化铁皮脱落的方法。
这种方法操作简单,效果明显,但是耗能大,噪音大,安全性差,容易造成环境污染。
机械法是利用刮刀、刷子、喷砂等机械装置对钢坯表面进行刮除、刷洗、喷射等物理作用,使氧化铁皮脱落的方法。
这种方法成本低,操作方便,但是效果不稳定,容易损伤钢坯表面,也会产生一定的噪音和粉尘。
变形法是利用轧辊或锤头对钢坯表面进行轧制或锤击,使氧化铁皮与基体材料分离的方法。
这种方法效果好,能够同时改善钢坯的内部组织和性能,但是设备复杂,成本高,操作难度大。
高压水清除法是利用高压水对钢坯表面进行冲洗,利用高压水的冲击力和推铲力,基体材料和氧化皮层冷却收缩率不同而产生的剪切力,水渗入基体材料和氧化皮之间产生的蒸汽爆炸等诸多综合力的作用下,使氧化铁皮迅速脱离基体,并按设定方向冲走氧化铁皮的方法。
这种方法效率高,效果好,不会损伤钢坯表面,也不会产生酸雾或废水等环境污染物质。
冶炼超低碳钢的工艺流程

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钢铁锌系磷化常见问题及处理方法

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钢铁锌系磷化常见问题及处理方法
刘 敏
( 苏州千代田精机 有限公 司, 江 苏 苏州 2 1 5 1 2 6 )
摘 要: 磷 化处理在钢铁 工业上的应 用已经有 了 g百 多年 的历 史了。在钢铁 生产行业 中起 着举足轻重的作用 , 尤其是锌 系磷, I t  ̄ g j 采 用 占有较 大的比例 , 但在磷化 生产 中经 常会遇到一些质量 问题 , 现将一些常见的 问题 和产 生的原 因及解决方法整理 归纳。 关键词 : z a化 ; 常见 问题 ; 磷化膜
1简介锌系磷化 处理 低。 锌 系磷化液 主要 成分是磷 酸二氢盐 , 如 Z n ( H2 P 0 4 ) 以及适量 的 处理方法 : ( 1 ) 调整游离酸度与总酸度的 比例 。( 2 ) 降低游 离酸 游离磷酸和加速剂等 。 加 速剂 主要起 降低磷化温度和加快磷化速度 含量 , 可加氧化锌或氢氧化锌 。 ( 3 ) 控制 酸洗过程 。 ( 4 ) 补充磷酸二氢 的作 用 。作 为化学 加速剂 用得 最多 的氧化 剂如 N O  ̄ 、 N O  ̄ 、 C 1 0  ̄ 、 盐。 ( 5 ) 加强中和水洗 。 ( 6 ) 检查喷嘴并进行清理 , 检查磷化槽沉淀量 H 0 等 。磷 化是金属与稀磷 酸或酸性磷酸盐反应 而形成磷酸盐保 ( 7 ) 提高处理温度。 护膜 的过程 。形成 的磷化 膜主体 组成 ( 钢铁 件 ) : z n ( P 0 4 ) : ・ 4 H : 0 、 2 . 7问题 : 磷化膜不完整 、 发花 、 色泽不匀 Z n 2 F e ( P 0 4 ) 2 " 4 H 0。 磷化晶粒呈树枝状 、 针状 、 孔 隙较多 。 广泛应 用于 产生原 因: ( 1 ) 除油不干净。( 2 ) 表调剂效果不佳或 已失效 。( 3 ) 涂漆前打底 、 防腐蚀 和冷加工减摩润滑 。按磷化处理温度可分 为常 磷化槽液喷淋不均匀。( 4 ) 工件表面钝 化。( 5 ) 磷化 温度低 。 温、 低温、 中温 、 高温 四类 。 常温磷化就是不加温磷化。 低温磷化一般 处理 方法 : ( 1 ) 强 脱脂或更 换脱脂剂 。( 2 ) 更换 或补充表调 剂 。 处理温度 3 5 ~5 5 ℃。中温磷化一般 6 0 —7 5 %。高温磷化一般大 于 ( 3 ) 检查并 调整 喷嘴 。( 4 ) 加强 酸洗或喷砂 。( 5 ) 提高磷化温度 。 8 0  ̄ C 。温度划分法本身并不严格 , 有时还有亚 中温 、 亚高温之法 , 随 2 . 8问题 : 磷化膜结晶粗 各人 的意愿 而定 ,但 一般还是遵循上述 划分法 。本文所 述均是在 产生原 因: ( 1 ) 促进剂不 足。( 2 ) 总酸度偏 高。( 3 ) 钢表面过度腐 3 5~5 5  ̄ C 条件下 , 浸渍法锌系磷化的总结。 蚀 。( 4 ) 表 面调整效果降低。 2锌 系磷化 的常见 问题及处理方法 处理方法 : ( 1 ) 添加促进 剂到适 当的范 围。( 2 ) 添加 中和剂 , 降低 2 . 1问题 : 涂装后表面粗糙 , 不光滑 总酸度 。( 3 ) 对 钢表 面进行喷砂或打磨除掉腐蚀层 。( 4 ) 添加表表 面 产生原 因 : ( 1 ) 皮膜太粗 、 太厚 。( 2 ) 磷化膜结 晶粗大 、 疏松 、 多 调整剂到适合的范围境内。 孔 。( 3 ) 前处理不彻底 。 2 . 9问题 : 磷化膜干燥后表 面有 白色粉末 处理方 法 : ( 1 ) 提 高亚铁离 子的含量 , 如补 充磷酸二 氢铁, 加入 产生原因 : ( 1 ) 槽液含渣量过大 。( 2 ) 酸 比太高 。( 3 ) 处理温 度过 磷酸等 。( 2 ) 提 高游离酸度, 提高槽液温度 。( 3 ) 加强前处理 。 高。 ( 4 ) 工件 表面氧化物未除净 。 ( 5 ) 溶液氧化剂含量过 高, 总酸度过 2 . 2问题 : 工件部分有紫蓝 色点或斑 高。 处理方法 : ( 1 ) 清除槽底残渣 , 并定期翻渣 , 过滤。( 2 ) 补加磷化 产生原 因 : ( 1 ) 表调剂 的 P H值不 在工 艺范 围。( 2 ) 磷化槽液 的 锌离子含量不足。( 3 ) 磷化槽液 的促进剂含量不够 。( 4 ) 皮膜槽游离 剂 。 ( 3 ) 降低磷化处理 温度 。 ( 4 ) 加强酸洗并充分水洗 。 ( 5 ) 停加 氧化 酸过低 。 剂, 调整酸 的比值 。 3 结 论 处理方法 : ( 1 ) 调节表 调剂 的 P H值 到规定 的工艺范 围内。( 2 ) 锌 系磷化处理 因磷化液 的组 成不 同会 略有 差别 , 但根本原 因却 添加磷化液 。( 3 ) 调整促进剂在要求范 围内。( 4 ) 加皮膜剂 或游离酸 是大相 径庭 的 , 合 适的酸度 , 合适 的温度 , 合适 的促进剂 , 值得 注意 升值剂 ( 磷 酸) 。 的是 , 促进剂 因为是氧化物 , 消耗较快 , 在加液 时, 一定要采取充分 2 _ 3问题 : 工件整体或局部无磷化膜 , 有时发 蓝或有空 白片 产生原 因 : ( 1 ) 工件表 面有硬化层 。( 2 ) 总酸度 不够 , 游离酸太 稀 释后 均匀洒人槽液 的方法 , 千 万不可直接倒人槽液 中 , 这样会使 迅速形成结晶沉淀 , 不仅无法起到效果 , 还会适得其 低。 ( 3 ) 处理温度低。( 4 ) 脱脂不净或磷化时 间偏短。( 5 ) 工件表 面聚 槽液局部反应 , 反。 在生产过程中 , 经常是多种原因同时存在 的, 遇到 问题应该深入 齐氢气 。( 6 ) 磷 化槽 液比例失调 , 如P 2 0 含量过低 。 尽可能的找出所有 的原 因, 逐一解决 。 才能尽快彻底 的消除不 处理方 法 : ( 1 ) 改进加 工方法或用酸洗 、 喷砂去 除硬化层 , 达 到 分析 , 表面处理要求 。 ( 2 ) 补加磷化剂 。 ( 3 ) 升高磷化槽液温度 。 ( 4 ) 加强脱 良现象 , 得 到优 良的 产 品 。 参 考 文 献 脂或延长磷化时 间。( 5 ) 翻动工件或改变工件位置 。( 6 ) 调整或更换
钢铁厂炼钢工艺流程

炼钢简介现代钢铁厂工艺流程概述红框内为炼钢厂钢与生铁的区别:铁和钢最根本的区别是含碳量,理论上一般把碳含量小于2.11%称之钢,它的熔点在1450-1500℃,而生铁的熔点在1100-1200℃。
在钢中,随着碳含量的增加,其强度、硬度增加,而塑性和冲击韧性降低。
炼钢的定义:用氧化方法去除生铁和废钢中的杂质,加入适量的合金元素,使之成为具有高的强度、韧性或其他特殊性能的钢,这一工艺过程称为“炼钢”。
含碳量≤2.0%的铁碳合金,铁碳相图中2.0%C的意义。
高温:奥氏体,热加工性能好;常温:以珠光体为主。
为什么炼钢:生铁无法广泛应用。
含碳高:高温下无奥氏体;性能不良:硬脆、韧性差、焊接性能差,不能加工;杂质多:S、P、夹杂物含量高。
钢中常见元素:五大元素:C、Mn、S、P、Si(必须要求)。
其他元素:V、Cr、Ni、Ti、Cu等(根据钢种)。
存在原因:①工艺限制:S、P无法完全脱除;②原料残余:废钢残余Cu、Zn;③改善性能:Mn提高强度Al细化晶粒。
元素含量:①国标要求:GB;②企业标准:企业自定;③其它国家标准:SWRCH82B(日本)。
炼钢工艺流程炼钢“全三脱”工艺流程配有4座300t KR脱硫站、2座300t脱磷转炉、3座300t脱碳转炉;脱磷工位和脱碳工位采用“2+3”双高跨布置,便于“半钢”铁水倒运;精炼配有2座300t双工位RH炉、2座300t CAS炉和1座300t LF炉;连铸采用4台双流板坯连铸机。
工艺特点:采用先进的“一罐到底”、“全三脱”技术,钢水100%精炼工艺处理,铸机高拉速,打造高效快节奏的洁净钢生产平台。
“全三脱”工艺流程如图1所示。
转炉炼钢工艺技术把铁水与废钢混合,倒入转炉中然后吹氧,炉温大约上升到1600℃,炉内反应非常剧烈,象火山爆发一样,将碳与主要杂质迅速烧掉(铁水中的锰和硅被氧化,铁水中的碳也被氧化成二氧化碳)。
整个过程仅约30分钟,而且不再添加任何燃料,就可炼一炉钢,甚至可做到“负能炼钢”用这种方法炼钢,质量可以与平炉炼出的钢相媲美,所需时间却只有平炉的1/10,效率很高。
钢材合金元素硫磷控制

钢材合金元素硫磷控制
钢材中的硫和磷是常见的合金元素,对钢材的性能和质量有重要影响。
下面我将从多个角度来全面回答你关于钢材合金元素硫磷控制的问题。
1. 硫控制:
硫是钢材中的一种杂质元素,对钢材的性能有负面影响。
硫会降低钢材的塑性和韧性,使其易于产生冷脆性,并对焊接性能产生不利影响。
因此,控制钢材中的硫含量是非常重要的。
硫的控制方法包括:
- 选择低硫含量的原材料:在钢铁生产过程中,选择低硫含量的铁矿石和废钢等原材料,以降低硫的含量。
- 炼钢过程中的脱硫:通过在炼钢过程中添加石灰、氧化铁等脱硫剂,将硫与脱硫剂反应生成易挥发的硫化物,从而降低硫含量。
- 控制炉渣中的硫含量:合理控制炉渣中的硫含量,可以减少硫在钢水中的传递。
2. 磷控制:
磷是钢材中常见的合金元素之一,但高磷含量会对钢材的性能产生不利影响。
高磷钢材易于产生冷脆性,并且对焊接性能和塑性有负面影响。
因此,磷的控制也是非常重要的。
磷的控制方法包括:
- 选择低磷含量的原材料:在钢铁生产中选择低磷含量的铁矿石和废钢等原材料,以降低磷的含量。
- 炼钢过程中的磷去除:通过添加磷化渣或者进行磷化渣还原等方法,将磷与
炉渣分离,从而降低钢材中的磷含量。
- 精炼处理:采用精炼方法,如氧气顶吹、真空处理等,可以进一步降低钢材中的磷含量。
总结起来,钢材中的硫和磷是需要进行控制的合金元素。
通过选择低含硫、磷的原材料,采取脱硫、磷去除等措施,在钢铁生产过程中可以有效降低硫和磷的含量,提高钢材的质量和性能。
这样能够确保钢材具备良好的塑性、韧性和焊接性能,满足不同工程和应用的要求。
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本技术属于钢铁冶炼领域,具体涉及一种极低磷钢的生产方法。
针对现有方法生产低磷钢时,难以将磷含量降低到0.002%以下,因而难以生产得到极低磷钢的问题,本技术提供一种极低磷钢的生产方法,包括:提钒转炉脱磷、脱硫、炼钢转炉脱磷脱碳、LF精炼炉深脱磷、脱硫站脱磷扒渣、LF精炼等步骤,通过分步脱磷的方式,提高了脱磷效果和脱磷率,能将钢水中磷含量降低至5×106以内,相比现有技术生产的低磷钢,本技术生产的低磷钢中磷含量降低了10倍以上。
本技术方法简单,设备要求不高,值得推广使用。
技术要求1.极低磷钢的生产方法,其特征在于,包括以下步骤:a、提钒转炉脱磷含钒铁水进入提钒转炉,加入活性石灰对铁水进行提钒、脱磷;b、脱硫对步骤a所得的铁水进行脱硫;c、炼钢转炉脱磷、脱碳向步骤b得到的铁水中加入活性石灰、高镁石灰和造渣剂进行脱磷,出钢前加入调渣剂,强搅拌1~3min出钢;d、LF精炼炉深脱磷将步骤c出钢后的钢水转入LF炉,加入活性石灰和铝矾土,加热5~15min后,再次加入活性石灰和铝矾土,加热至各钢种的目标温度,出钢;e、脱硫站脱磷扒渣向步骤d得到的钢水中喷入钝化石灰1~4kg/t钢,喷吹5~10min,喷吹结束扒出钢包渣,保证扒渣亮面率>90%;f、LF精炼加入脱氧材料对钢水进行脱氧,同时加入低磷脱硫剂进行脱硫,待钢水磷含量<0.002%时出钢,连铸后即得极低磷钢。
2.根据权利要求1所述的极低磷钢的生产方法,其特征在于:步骤a中所述的活性石灰加入量为15~25kg/t钢。
3.根据权利要求1所述的极低磷钢的生产方法,其特征在于:步骤a中所述脱磷时氧枪枪位控制为:吹炼前期0~5min内,氧枪枪位1.9~2.2m,吹炼结束前3~5min氧枪枪位1.7~1.9m。
4.根据权利要求1所述的极低磷钢的生产方法,其特征在于:步骤a中所述脱磷时氧枪的氧气流量为17000~25000Nm3/min。
5.根据权利要求1所述的极低磷钢的生产方法,其特征在于:步骤c中所述活性石灰、高镁石灰和造渣剂的加入量分别为:8~18kg/t钢、15~25kg/t钢和7~16kg/t钢;调渣剂加入量为0~1kg/t钢。
6.根据权利要求1所述的极低磷钢的生产方法,其特征在于:步骤c中所述造渣剂主要成分为:按重量百分比计,SiO2:40.0~70.0%、CaO≥5.0%、Al2O3≤8.0%、S≤0.10%、P≤0.10%。
7.根据权利要求1所述的极低磷钢的生产方法,其特征在于:步骤c中所述调渣剂主要成分为:按重量百分比计,MgO≥50.0%、CaO≥8.0%、SiO2≤10.0%、C≥8.0%。
8.根据权利要求1所述的极低磷钢的生产方法,其特征在于:步骤d中所述活性石灰和铝矾土的加入量分别为3~8kg/t钢和0.5~2kg/t钢。
9.根据权利要求1所述的极低磷钢的生产方法,其特征在于:步骤f中所述低磷脱硫剂包括活性石灰、高碱度精炼渣、钢玉渣或二氧化硅中的至少一种。
技术说明书极低磷钢的生产方法技术领域本技术属于钢铁冶炼领域,具体涉及一种极低磷钢的生产方法。
背景技术目前钢水洁净度低,钢中磷、硫等元素含量高且很难稳定控制,导致产品性能与国外同类产品差距大且不稳定,是我国钢铁企业面临的突出共性问题,严重制约了我国高端关键钢材品种国产化进程。
磷在绝大多数钢种中是有害元素,低温用钢、海洋用钢、抗氢致裂纹钢和部分厚板用钢等钢种,既要求有极低的硫含量,也要求钢中磷含量<0.01%或0.005%。
目前,在生产低磷钢的时候,日本、韩国等国家的钢铁企业采用转炉预脱磷并实现规模化工业生产;我国部分钢铁企业采用双炉双联脱磷工艺冶炼,钢水[P]能从0.08%以上降至0.003%~0.008%,效果优良,但要进一步降低钢水中的磷含量极为困难。
在钢铁行业中,通常将[P]≤0.010%的钢称为普通低磷钢,[P]≤0.005%的钢称为超低磷钢,[P]≤0.002%的钢称为极低磷钢。
现有方法大多只能将钢中磷降至0.003%~0.008%,能够生产得到超低磷钢,但要如何采用现有设备和工装条件,进一步降低钢中磷含量、实现极低磷钢的常态化生产,仍是业内需解决的难题。
专利CN100560743C,公布了“钢水炉外脱磷生产超低磷钢的方法”,该方法通过控制转炉终点磷含量、转炉出钢过程加入脱磷剂脱磷,并在精炼前拔除脱磷渣的工艺,实现了成品磷0.002%~0.005%的超低磷钢生产,该方法也只能生产超低磷钢,而不能得到极低磷钢。
专利CN101328529B公布了“钢水炉外精炼脱磷生产超低磷钢的工艺方法”,该方法通过出钢过程加入脱磷剂以及喂入脱磷包芯线的工艺,可将磷脱至0.003%。
该方法也只能得到超低磷钢,而不能得到极低磷钢。
技术内容本技术要解决的技术问题为:现有方法生产低磷钢时,难以将磷含量降低到0.002%以下,因而难以生产得到极低磷钢的问题。
本技术解决上述技术问题的技术方案为:提供一种极低磷钢的生产方法。
该方法包括以下步骤:a、提钒转炉脱磷含钒铁水进入提钒转炉,加入活性石灰对铁水进行提钒、脱磷;b、脱硫对步骤a所得的铁水进行脱硫;c、炼钢转炉脱磷、脱碳向步骤b得到的铁水中加入活性石灰、高镁石灰和造渣剂进行脱磷,出钢前加入调渣剂,强搅拌1~3min出钢;d、LF精炼炉深脱磷将步骤c出钢后的钢水转入LF炉,加入活性石灰和铝矾土,加热5~15min后,再次加入活性石灰和铝矾土,加热至各钢种的目标温度,出钢;e、脱硫站脱磷扒渣向步骤d得到的钢水中喷入钝化石灰1~4kg/t钢,喷吹5~10min,喷吹结束扒出钢包渣,保证扒渣亮面率>90%;f、LF精炼加入脱氧材料对钢水进行脱氧,同时加入低磷脱硫剂进行脱硫,待钢水磷含量<0.002%时出钢,连铸后即得极低磷钢。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤a中所述的活性石灰加入量为15~25kg/t钢。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤a中所述脱磷时氧枪枪位控制为:吹炼前期0~5min内,氧枪枪位1.9~2.2m,吹炼结束前3~5min氧枪枪位1.7~1.9m。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤a中所述脱磷时氧枪的氧气流量为17000~25000Nm3/min。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤c中所述活性石灰、高镁石灰和造渣剂的加入量分别为:8~18kg/t钢、15~25kg/t钢和7~16kg/t钢;调渣剂加入量为0~1kg/t钢。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤c中所述造渣剂主要成分为:按重量百分比计,SiO2:40.0~70.0%、CaO≥5.0%、Al2O3≤8.0%、S≤0.10%、P≤0.10%。
进一步的,所述造渣剂的熔点≤1260℃。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤c中所述调渣剂主要成分为:按重量百分比计,MgO≥50.0%、CaO≥8.0%、SiO2≤10.0%、C≥8.0%。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤c中所述出钢时下渣量≤50mm。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤d中所述活性石灰和铝矾土的加入量分别为3~8kg/t钢和0.5~2kg/t钢。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤f中所述脱氧材料为普通的钢水脱氧材料,包括铝铁、硅锰、铝丸等。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤f中所述低磷脱硫剂包括活性石灰、高碱度精炼渣、钢玉渣或二氧化硅中的至少一种。
与现有技术相比,本技术的有益效果为:本技术通过采用“提钒转炉脱磷~炼钢转炉脱磷~LF炉精炼深脱磷~脱硫站脱磷”等步骤配合进行、分步脱磷的方式,提高了脱磷效果和脱磷率,能将钢水中磷含量降低至5×10~6以内,相比现有技术生产的低磷钢,本技术生产的低磷钢中磷含量降低了10倍以上;本技术方法操作简单,设备要求低,弥补了转炉双联、转炉双渣等工艺脱磷无法将磷脱至极低值的局限性,具有重要的经济效益。
具体实施方式本技术提供了一种极低磷钢的生产方法,包括以下步骤:a、提钒转炉脱磷含钒铁水进入提钒转炉,加入活性石灰对铁水进行提钒、脱磷;b、脱硫对步骤a所得的铁水进行脱硫;c、炼钢转炉脱磷、脱碳向步骤b得到的铁水中加入活性石灰、高镁石灰和造渣剂进行脱磷,出钢前加入调渣剂,强搅拌1~3min出钢;d、LF精炼炉深脱磷将步骤c出钢后的钢水转入LF炉,加入活性石灰和铝矾土,加热5~15min后,再次加入活性石灰和铝矾土,加热至各钢种的目标温度,出钢;e、脱硫站脱磷扒渣向步骤d得到的钢水中喷入钝化石灰1~4kg/t钢,喷吹5~10min,喷吹结束扒出钢包渣,保证扒渣亮面率>90%;f、LF精炼加入脱氧材料对钢水进行脱氧,同时加入低磷脱硫剂进行脱硫,待钢水磷含量<0.002时出钢,连铸后即得极低磷钢。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤a中所述的活性石灰加入量为15~25kg/t钢。
步骤a提钒脱磷的时间以具体的提钒时间为准,脱磷时间不做严格限定,只要能够将铁水进行粗脱磷就好。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,为了提高脱磷效果,步骤a中所述脱磷时氧枪枪位控制为:吹炼前期0~5min内,氧枪枪位1.9~2.2m,吹炼结束前3~5min氧枪枪位1.7~1.9m。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤a中所述脱磷时氧枪的氧气流量为17000~25000Nm3/min。
在此氧气流量下,配合氧气吹炼高度,可以最大限定脱除钢水中的磷。
本技术步骤b中的脱硫方式可采用现有的任意一种脱硫方式,只要能有脱硫效果就行,优选采用加入钝化石灰和钝化镁颗粒的方法进行脱硫。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤c中所述活性石灰、高镁石灰和造渣剂的加入量分别为:8~18kg/t钢、15~25kg/t钢和7~16kg/t钢;调渣剂加入量为0~1kg/t钢。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤c中所述造渣剂主要成分为:按重量百分比计,SiO2:40.0~70.0%、CaO≥5.0%、Al2O3≤8.0%、S≤0.10%、P≤0.10%。
优选的,步骤c中所述造渣剂的熔点≤1260℃。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤c中所述调渣剂主要成分为:按重量百分比计,MgO≥50.0%、CaO≥8.0%、SiO2≤10.0%、C≥8.0%。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤c中所述出钢时下渣量≤50mm。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤d中所述活性石灰和铝矾土的加入量分别为3~8kg/t钢和0.5~2kg/t钢。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤f中所述脱氧材料为普通的钢水脱氧材料,如铝铁、硅锰、铝丸等。
其中,上述极低磷钢的生产方法中,步骤f中所述低磷脱硫剂包括活性石灰、高碱度精炼渣、钢玉渣或二氧化硅中的至少一种。
本技术通过采用“提钒转炉脱磷~炼钢转炉脱磷~LF炉精炼深脱磷~脱硫站脱磷”等步骤的配合进行,分步脱磷,有效分解了各工序的脱磷压力,相比现有技术中采用的转炉双联脱磷或转炉脱磷+炉后脱磷技术,本技术的方法脱磷更完全,能够将钢水中的磷含量降低到极低水平;再配合采用不脱氧出钢的方式,有效提高脱磷率并防止钢包渣回磷;在脱磷结束后在脱硫站及时将脱磷渣拔除后,再进行钢水脱氧、脱硫以及合金化,同时有利于钢水硫含量控制以及合金收得率的提高。