一种基于LF精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法与流程

本发明涉及冶炼，具体而言，涉及一种基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法。

背景技术：

1、硫和磷是钢中的有害元素，随着含磷量的增加，钢的塑性和韧性降低，特别是低温冲击韧性降低，使钢的脆性增加。由于低温时这种现象更为严重,所以通常称之为冷脆。钢中硫含量高，会使钢的热加工性能变坏，也即热脆现象。

2、通常采用转炉脱磷和lf炉脱硫工艺去除钢水中磷、硫元素。在转炉冶炼过程中，通过向炉中加入磷剂或其他含磷物质，使磷在熔融钢水中形成磷化合物，然后通过炉渣脱除等方式实现脱磷。在lf炉(钢包精炼炉)精炼过程中，通过向钢液中加入含有氧化性物质的脱硫剂(如氧化钙、氧化铁等)，可以将钢液中的硫元素与脱硫剂发生化学反应，生成易挥发的硫化氢气体，从而将钢液中的硫含量降低到10ppm以内。但是，转炉冶炼过程中脱磷的极限在30-40ppm，而脱磷和脱硫是一个条件相反的反应过程，因此钢水到lf炉脱硫过程中，会发生回磷10ppm左右，由此使得成品磷含量很难稳定控制到40ppm以下。

技术实现思路

1、本发明所要解决的问题是如何实现钢水中硫磷的有效脱除。

2、为解决上述问题，本发明提供一种基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，包括：铁水脱硫、转炉冶炼、lf炉精炼、rh炉精炼及连铸；其中，所述lf炉精炼具体包括如下步骤：

3、s1，脱磷作业：向lf炉中加入石灰和萤石，通电升温进行一次造渣脱磷；待炉渣化好后，吹氩搅拌，补加石灰和萤石，进行二次造渣脱磷，钢水中磷含量脱除至15ppm以下；

4、s2，第一倒渣作业：在所述脱磷作业过程中进行多次倒渣；

5、s3，脱硫作业：向所述lf炉中添加石灰、萤石以及铝铁，所述铝铁的铝含量为40％，通电进行一次造渣脱硫，炉渣化好后，吹氩搅拌，补加石灰、萤石以及铝铁，进行二次造渣脱硫，钢水中硫含量脱除至10ppm以下，并发生回磷5-10ppm；

6、s4，第二倒渣作业：在所述脱硫作业过程中进行多次倒渣。

7、可选地，所述脱磷作业的温度控制在1580℃，所述脱磷作业处理时间为20-25min。

8、可选地，所述一次造渣脱磷步骤中，所述石灰的用量为20kg/t，所述萤石的用量为5kg/t。

9、可选地，所述二次造渣脱磷步骤中，所述石灰的补加量为5-10kg/t，所述萤石的补加量为所述石灰补加量的1/4。

10、可选地，所述脱硫作业的温度控制在1610±10℃，所述脱硫作业处理时间为20-25min。

11、可选地，所述一次造渣脱硫步骤中，所述石灰的用量为15kg/t，所述萤石的用量为4kg/t，所述铝铁的用量为6kg/t。

12、可选地，所述二次造渣脱硫时，所述石灰的补加量为5kg/t，所述萤石的补加量为1-3kg/t，所述铝铁的补加量为1-2kg/t。

13、可选地，所述转炉冶炼采用终点前双渣法，吹氧至90％时提枪双渣，其中，第一次造渣过程中，石灰耗量为50kg/t，碱度控制在4.0以上，第二次造渣过程中，石灰补加量为20kg/t；转炉终点温度控制在1630±10℃；控制转炉内钢水中的碳含量小于或等于0.03％。

14、可选地，所述rh炉精炼具体包括如下步骤：

15、rh进站后，真空度达到第一真空度后，开始吹氧，根据钢水中als含量，按0.5m3/t的氧气氧化150ppm als、0.5m3/t的氧气增加300ppm自由氧的比例，将钢水中自由氧增至450-500ppm；

16、钢水吹氧结束，调整真空度至第二真空度，进行脱碳，脱碳时间为8-15min；

17、根据脱碳结束时钢水中的自由氧，按0.15kg/t铝脱除100ppm自由氧的比例，将钢水中的自由氧脱除至50ppm，并进行铝合金化，最后进行脱气处理。

18、可选地，所述铁水脱硫采用kr脱硫，将钢水中硫脱除至5ppm以下；所述连铸采用保护浇铸方式。

19、本发明采用“脱硫+转炉+lf+rh+连铸”的工艺路径，在lf精炼过程中，充分利用lf炉良好的底吹搅拌条件，分别进行脱磷、倒渣、脱硫、倒渣的工艺，经过两次造渣脱磷，使得钢水中磷含量脱除至15ppm以下，经过两次造渣脱硫，使得钢水中硫含量脱除至10ppm以下。同时，利用两次倒渣，减少了回磷、回硫，脱硫过程中回磷5-10ppm，从而实现钢水成品(连铸中间包试样)中磷元素25ppm以下水平、硫元素10ppm以下的水平，解决了成品磷含量难以稳定控制到40ppm以下的问题，达到了钢水中有效去除硫磷的目的。

技术特征：

1.一种基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，其特征在于，包括：铁水脱硫、转炉冶炼、lf炉精炼、rh炉精炼及连铸；其中，所述lf炉精炼具体包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，其特征在于，所述脱磷作业的温度控制在1580℃，所述脱磷作业处理时间为20-25min。

3.根据权利要求1所述的基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，其特征在于，所述一次造渣脱磷步骤中，所述石灰的用量为20kg/t，所述萤石的用量为5kg/t。

4.根据权利要求1所述的基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，其特征在于，所述二次造渣脱磷步骤中，所述石灰的补加量为5-10kg/t，所述萤石的补加量为所述石灰补加量的1/4。

5.根据权利要求1所述的基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，其特征在于，所述脱硫作业的温度控制在1610±10℃，所述脱硫作业处理时间为20-25min。

6.根据权利要求1所述的基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，其特征在于，所述一次造渣脱硫步骤中，所述石灰的用量为15kg/t，所述萤石的用量为4kg/t，所述铝铁的用量为6kg/t。

7.根据权利要求1所述的基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，其特征在于，所述二次造渣脱硫时，所述石灰的补加量为5kg/t，所述萤石的补加量为1-3kg/t，所述铝铁的补加量为1-2kg/t。

8.根据权利要求1所述的基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，其特征在于，所述转炉冶炼采用终点前双渣法，吹氧至90％时提枪双渣，其中，第一次造渣过程中，石灰耗量为50kg/t，碱度控制在4.0以上，第二次造渣过程中，石灰补加量为20kg/t；转炉终点温度控制在1630±10℃；控制转炉内钢水中的碳含量小于或等于0.03％。

9.根据权利要求1所述的基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，其特征在于，所述rh炉精炼具体包括如下步骤：

10.根据权利要求1所述的基于lf精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法，其特征在于，所述铁水脱硫采用kr脱硫，将钢水中硫脱除至5ppm以下；所述连铸采用保护浇铸方式。

技术总结本发明涉及冶炼技术领域，具体而言，涉及一种基于LF精炼磷硫双脱的工业纯铁冶炼方法。本发明采用“脱硫+转炉+LF+RH+连铸”的工艺路径，在LF精炼过程中，充分利用LF炉良好的底吹搅拌条件，分别进行脱磷、倒渣、脱硫、倒渣的工艺，经过两次造渣脱磷，使得钢水中磷含量脱除至15ppm以下，经过两次造渣脱硫，使得钢水中硫含量脱除至10ppm以下。同时，利用两次倒渣，减少了回磷、回硫，脱硫过程中回磷5‑10ppm，从而实现钢水成品(连铸中间包试样)中磷元素25ppm以下水平、硫元素10ppm以下的水平，解决了成品磷含量难以稳定控制到40ppm以下的问题，达到了钢水中有效去除硫磷的目的。技术研发人员：杜振杰,金进文,韦泽,熊云松,杨明清,张本亮,王向文,金涛受保护的技术使用者：宁波钢铁有限公司技术研发日：技术公布日：2024/6/5