本發(fā)明屬于鋼鐵冶煉領(lǐng)域，具體涉及一種含釩鐵水在提釩轉(zhuǎn)爐中脫磷的方法。

背景技術(shù)：

磷是絕大多數(shù)鋼種中的有害元素。近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，低溫用鋼、海洋用鋼、抗氫致裂紋鋼和部分厚板用鋼，既要有極低的硫含量，也要求鋼中磷含量＜0.01％或0.005％。1980，年代以來，針對(duì)鐵水預(yù)脫磷問題，開發(fā)了各種處理方法，最具代表性的有兩種：一種是在盛鐵水的鐵水包或魚雷罐中進(jìn)行脫磷，另一種是在轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行鐵水脫磷預(yù)處理，這兩種方法均得到了工業(yè)應(yīng)用。鐵水包或魚雷罐脫磷主要有溫降較大、吹氧補(bǔ)償溫降時(shí)噴濺又特別嚴(yán)重，鐵水處理時(shí)間長(zhǎng)影響生產(chǎn)順行等問題，應(yīng)用情況不理想。而轉(zhuǎn)爐預(yù)脫磷已在日本和韓國(guó)的鋼鐵企業(yè)實(shí)現(xiàn)工業(yè)化規(guī)模生產(chǎn)，中國(guó)寶鋼、武鋼等在生產(chǎn)低磷鋼時(shí)，采用雙爐雙聯(lián)脫磷工藝冶煉，鋼水[P]能從0.08％降至0.003％～0.008％，效果優(yōu)良。

攀鋼等企業(yè)采用釩鈦磁鐵礦冶煉，鐵水經(jīng)脫硫處理后，硫可降至0.005％以下，但磷卻無有效處理措施，轉(zhuǎn)爐冶煉時(shí)脫磷處理壓力大。由于攀鋼鐵水含有釩元素，在煉鋼工序之前需對(duì)鐵水進(jìn)行轉(zhuǎn)爐提釩處理，轉(zhuǎn)爐提釩是一種成熟工藝，釩渣完全用轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)。提釩－煉鋼流程在設(shè)備、工藝上與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)用的雙聯(lián)轉(zhuǎn)爐脫磷煉鋼工藝有相似性，因此，采用提釩轉(zhuǎn)爐進(jìn)行含釩鐵水同時(shí)提釩脫磷在裝備、技術(shù)上完全可能。同時(shí)脫磷提釩技術(shù)的實(shí)施，可為煉鋼工序減輕脫磷負(fù)擔(dān)，對(duì)煉鋼流程變革意義重大。目前，攀鋼自主研發(fā)的鈣法提釩工藝已經(jīng)成熟，其特點(diǎn)是釩渣CaO含量比原濕法提釩的要求寬松，這為本發(fā)明進(jìn)行轉(zhuǎn)爐同時(shí)脫磷提釩研究創(chuàng)造了條件。

CN102796840A公開了“轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑及生產(chǎn)方法、轉(zhuǎn)爐脫磷提釩方法”，所述轉(zhuǎn)爐脫磷提釩用冷卻劑的生產(chǎn)方法包括以下步驟：將鈉鹽顆粒、氧化鐵皮顆粒、鋁礬土細(xì)粉及水混合，形成混合料；經(jīng)過壓球機(jī)將混合料壓制成小球；烘烤小球以去除水分，得到冷固球團(tuán)成品。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括：能夠在轉(zhuǎn)爐提釩過程中同時(shí)實(shí)現(xiàn)提釩和脫磷；操作簡(jiǎn)單；對(duì)現(xiàn)有提釩工藝及半鋼質(zhì)量的影響較小；脫磷效率高，能保證提釩轉(zhuǎn)爐的生產(chǎn)效率。此外，本發(fā)明能夠?qū)掍撧D(zhuǎn)爐的部分脫磷任務(wù)前移至提釩轉(zhuǎn)爐，實(shí)現(xiàn)半鋼低成本轉(zhuǎn)爐煉鋼，便于得到成分、溫度合格的鋼水。CN101215619公開了“從含釩鐵水中提釩脫磷的方法及利用該方法的煉鋼工藝”，所述從含釩鐵水中提釩脫磷的方法包括：在對(duì)含釩鐵水進(jìn)行供氧吹煉的過程中，向所述鐵水內(nèi)添加提釩脫磷劑和冷卻劑，所述提釩脫磷劑為Na₂CO₃，吹煉后獲得釩渣和低磷半鋼。該方法能夠在提取釩的同時(shí)脫磷，從而不僅能保證釩的有效提取，而且能夠有效去除鐵水中的磷。從上述專利可以看出，兩種方法均是以鈉的化合物為脫磷劑，這雖然能夠起到一定的脫磷效果，但是脫磷效果不明顯，并且鈉化合物加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)對(duì)爐襯侵蝕較大，影響轉(zhuǎn)爐壽命。本發(fā)明完全取消鈉的化合物作為脫磷劑，避免爐襯的過快侵蝕，同時(shí)能夠減少釩渣中TFe含量，有利于脫磷提釩過程的鋼鐵料消耗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種含釩鐵水在提釩轉(zhuǎn)爐中脫磷的方法。該方法可以得到磷含量較低的半鋼，且生產(chǎn)過程所得釩渣中TFe含量，為后續(xù)煉鋼提釩脫磷降低了生產(chǎn)壓力。

本發(fā)明一種含釩鐵水在提釩轉(zhuǎn)爐中脫磷的方法，包括以下步驟：

A、提釩轉(zhuǎn)爐兌完鐵后，降氧槍進(jìn)行吹煉，全程控制氧氣流量為1.5～3.0Nm³/t.min，底吹氮?dú)鈴?qiáng)度為0.2～0.4Nm³/t.min；

B、吹煉開始加入石灰，吹煉前2min按基準(zhǔn)槍位以上10～30mm控制槍位；吹煉1～2min后加入氧化鐵皮或其它高含鐵氧化物；吹煉2min后按基準(zhǔn)槍位控制槍位；吹煉結(jié)束前2min按基準(zhǔn)槍位以上30～50mm控制槍位；

C、吹煉結(jié)束后出半鋼和釩渣，出半鋼時(shí)加入氧化鐵皮、石灰、煉鋼轉(zhuǎn)爐終渣進(jìn)行混沖脫磷；

其中，步驟B中，所述石灰的加入量為使?fàn)t渣二元堿度為1.4～1.7；所述氧化鐵皮或其它高含鐵氧化物加入量為15～25kg/tFe。

優(yōu)選的，上述方法步驟C中，所述加入石灰1～2kg/t鋼，氧化鐵皮1～1.5kg/t鋼，煉鋼轉(zhuǎn)爐終渣0.5～1kg/t鋼進(jìn)行混沖脫磷。

優(yōu)選的，上述方法步驟C中，所述出半鋼至1/4時(shí)加入石灰、氧化鐵皮、煉鋼轉(zhuǎn)爐終渣。

具體的，上述方法步驟C中，所述的煉鋼轉(zhuǎn)爐終渣為轉(zhuǎn)爐煉鋼結(jié)束后產(chǎn)生的爐渣，主要成分為CaO 25～45％、SiO₂ 12～16％、MgO 8～12％、TFe 18～22％。

優(yōu)選的，上述方法步驟B中，所述其它高含鐵氧化物為品位＞55％鐵礦、球團(tuán)礦或燒結(jié)礦中的任意一種。

優(yōu)選的，上述方法步驟B中，吹煉總時(shí)間為5～7min。

優(yōu)選的，上述方法步驟C中，所述吹煉結(jié)束后半鋼溫度為1370～1410℃。

本發(fā)明的關(guān)鍵控制操作為：在吹煉開始就加入石灰可以更好的形成脫磷渣；同時(shí)配合三段吹煉方式，第一段加入石灰實(shí)現(xiàn)主要脫磷；第二階段加入氧化鐵皮、同時(shí)增強(qiáng)底吹攪拌、氧槍槍位更低、實(shí)現(xiàn)熔池強(qiáng)攪拌，更有利于脫磷和提釩；第三階段繼續(xù)提釩脫磷。后續(xù)出半鋼時(shí)進(jìn)一步加料脫磷。本發(fā)明方法設(shè)置了合適的工藝及參數(shù)，既可以實(shí)現(xiàn)釩的提取，也能實(shí)現(xiàn)磷的部分脫除，可以緩解后工序進(jìn)行轉(zhuǎn)爐超低磷鋼冶煉過程的壓力。

本發(fā)明利用了提釩煉鋼廠提釩轉(zhuǎn)爐與煉鋼轉(zhuǎn)爐成雙聯(lián)的特點(diǎn)，在提釩轉(zhuǎn)爐內(nèi)同時(shí)進(jìn)行脫磷和提釩的操作，以減輕煉鋼轉(zhuǎn)爐冶煉鋼水時(shí)的脫磷任務(wù)，為冶煉低磷鋼和實(shí)現(xiàn)少渣煉鋼創(chuàng)造條件。本發(fā)明方法選擇了合適的脫磷劑，調(diào)整了工藝條件，實(shí)現(xiàn)了脫磷和提釩雙重目的，同時(shí)可以降低釩渣TFe含量，對(duì)降低鋼鐵料消耗起到了良好的作用。

具體實(shí)施方式

為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。

本發(fā)明方法中，所述的基準(zhǔn)槍位是指氧槍噴頭離鐵水液面10mm處。

本發(fā)明方法中，未作特殊說明的，比例、含量等均表示重量百分比。

實(shí)施例1

200t提釩轉(zhuǎn)爐兌完鐵后，鐵水測(cè)溫為1310℃，測(cè)溫完成之后降氧槍進(jìn)行吹煉，全程氧氣流量控制在1.5Nm³/t.min，底吹氮?dú)鈴?qiáng)度按0.3Nm³/t.min控制；開始吹煉時(shí)加入石灰，加入石灰量將爐渣二元堿度控制在1.4左右，吹煉前2min槍位按基準(zhǔn)槍位以上20mm控制；吹煉2min后加入氧化鐵皮，氧化鐵皮的量按25kg/tFe進(jìn)行控制，同時(shí)將氧槍降到基準(zhǔn)槍位；吹煉結(jié)束前2min氧槍槍位控制到基準(zhǔn)槍位以上50mm；吹煉結(jié)束后出半鋼和釩渣；出鋼1/4時(shí)加入石灰2kg/t鋼、氧化鐵皮1.5kg/t鋼、轉(zhuǎn)爐終渣1kg/t鋼進(jìn)行混沖脫磷。

鐵水中釩含量為0.330％，磷含量為0.070％，吹煉結(jié)束后，半鋼釩含量為0.043％，磷含量為0.021％，半鋼溫度1380℃，釩渣TFe 15.32％；混沖脫磷后磷含量為0.017％。

實(shí)施例2

120t提釩轉(zhuǎn)爐兌完鐵后，鐵水測(cè)溫為1280℃，測(cè)溫完成之后降氧槍進(jìn)行吹煉，全程氧氣流量控制在3.0Nm³/t.min，底吹氮?dú)鈴?qiáng)度按0.2Nm³/t.min控制；開始吹煉時(shí)加入石灰，加入石灰量將爐渣二元堿度控制在1.7左右，吹煉前2min槍位按基準(zhǔn)槍位以上10mm控制；吹煉2min后加入氧化鐵皮，氧化鐵皮的量按20kg/tFe進(jìn)行控制，同時(shí)將氧槍降到基準(zhǔn)槍位；吹煉結(jié)束前2min氧槍槍位控制到基準(zhǔn)槍位以上30mm；吹煉結(jié)束后出半鋼和釩渣；出鋼1/4時(shí)加入石灰1kg/t鋼、氧化鐵皮1kg/t鋼、轉(zhuǎn)爐終渣1kg/t鋼進(jìn)行混沖脫磷。

鐵水中釩含量為0.302％，磷含量為0.081％，吹煉結(jié)束后，半鋼釩含量為0.032％，磷含量為0.027％，半鋼溫度1405℃，釩渣TFe 14.51％；混沖脫磷后磷含量為0.020％。

實(shí)施例3

200t提釩轉(zhuǎn)爐兌完鐵后，鐵水測(cè)溫為1250℃，測(cè)溫完成之后降氧槍進(jìn)行吹煉，全程氧氣流量控制在2Nm³/t.min，底吹氮?dú)鈴?qiáng)度按0.4Nm³/t.min控制；開始吹煉時(shí)加入石灰，加入石灰量將爐渣二元堿度控制在1.5左右，吹煉前2min槍位按基準(zhǔn)槍位以上30mm控制；吹煉2min后加入氧化鐵皮，氧化鐵皮的量按15kg/tFe進(jìn)行控制，同時(shí)將氧槍降到基準(zhǔn)槍位；吹煉結(jié)束前2min氧槍槍位控制到基準(zhǔn)槍位以上40mm；吹煉結(jié)束后出半鋼和釩渣；出鋼1/4時(shí)加入石灰1.5kg/t鋼、氧化鐵皮1.4kg/t鋼、轉(zhuǎn)爐終渣1kg/t鋼進(jìn)行混沖脫磷。

鐵水中釩含量為0.386％，磷含量為0.061％，吹煉結(jié)束后，半鋼釩含量為0.046％，磷含量為0.030％，半鋼溫度1392℃，釩渣TFe 14.17％；混沖脫磷后磷含量0.022％。