[发明专利]中频炉和真空感应炉双联脱磷的方法

说明书

技术领域

本发明属于超低磷超纯净钢冶炼技术领域，具体地指一种中频炉和真空感应炉双联脱磷的方法。

背景技术

磷在钢中是有害元素，能显著降低钢的韧性，尤其是在低温条件下，韧性变坏更为显著，导致钢的冷脆，磷的偏析容易引发钢的局部组织异常，造成各向异性，对焊接性能不利，引起焊接开裂。因此该冶炼过程中需要对钢液进行脱磷处理。

本发明之前，常用的一种真空炉脱磷方法，只是简单加入CaC₂-CaF₂熔剂做脱磷剂，该脱磷剂单纯利用碱性脱磷没有加氧化剂，因而产生大量的炉渣，要长时间破除真空环境才能扒渣，容易加剧钢水的二次氧化，破除真空环境期间钢水二次氧化而产生钢水剧烈喷溅，存在较大安全隐患，同时，该脱磷方法的操作复杂、脱磷效果较差，终点磷含量达100ppm左右。申请号为02115419.8的中国发明专利公开了一种生产超低磷钢的控制磷的方法，它是按以下步骤进行：向炼钢炉内加入约占炉子金属料8～10％(重量比)的碱度在3.0～4.0、全铁含量在17～25之间的造渣剂进行炼钢炉脱磷，出钢时的磷控制在0.008％(重量比)以下；对钢水罐不断进行吹氩搅拌直至出钢结束后3～5min，同时加入钢水和铁水均能用的脱磷剂及活性石灰；吹氩搅拌结束后，在精炼炉进行加热搅拌(不脱氧)；根据钢种需要，直接到真空进行脱氧合金化或扒掉钢渣后再进行脱氧合金化；进行连铸浇注回磷控制。但是该控制磷的方法只适合转炉炼钢，而且浇注过程中还要防止回磷，操作较复杂，生成成本高，而且脱磷结果大多只能在70ppm左右。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种脱磷效果好、最终磷含量可达25ppm以下的中频炉和真空感应炉双联脱磷的方法。

为实现上述目的，本发明的中频炉和真空感应炉双联脱磷的方法，包括以下步骤：

1)称取一定的废钢原料，重量记为W；

2)将1～4％W的活性石灰装入中频炉的坩埚中，再装入废钢原料，送电升温至废钢融化完毕；

3)向钢液中加入3～6％W的初脱磷剂，控制渣温在1320～1380℃，待脱磷充分后扒渣再造白渣，然后取样并测定钢液样中磷的重量百分含量，计为P％，其中，所述初脱磷剂的各组分的重量百分含量为：氯化钙2～6％、硼酸1～5％、活性石灰70～80％、氧化铁皮10～20％；

4)将钢液转入真空感应炉坩埚中，坩埚底部预先装入1～4％W的活性石灰；

5)给真空感应炉送电升温，钢液温度控制在1500～1580℃，向钢液中加入萤石和三氧化二铁精粉精炼3～8min，再破空扒渣，其中，所加入萤石的重量控制为0.1～0.2％W，所加入三氧化二铁精粉的重量控制为4.3×P％W；

6)然后，向钢液中加入0.005～0.01％W的碳粒，合炉抽真空脱气脱氧；

7)再向钢液中加入0.005～0.01％W的铝丸，循环3～5min，在真空下浇注。

进一步地，所述步骤3)中所加入的初脱磷剂量为5％W。

还进一步地，所述步骤3)中的初脱磷剂平均分两批加入至钢液中，待加入的第一批脱磷剂充分反应后扒渣，再加入第二批脱磷剂。

再进一步地，步骤5)所加入的萤石中CaF₂重量百分含量≥85％。

本发明的采用了中频炉和真空感应炉双联脱磷，在中频炉中采用氯化钙、硼酸、活性石灰、氧化铁皮复合而成初脱磷剂，因为在中频炉中，初脱磷剂中氧化铁皮与钢液中磷发生下述反应：6P+5Fe₂O₃＝3P₂O₅+10Fe，加入的活性石灰再发生下述反应：3CaO+P₂O₅＝Ca₃(PO₄)₂进行脱磷造渣，加入的氯化钙、硼酸则能很好的优化渣况，使脱磷反应尽可能充分彻底进行。中频炉中控制渣温在1320～1380℃，最佳脱磷率可达到90％以上，对于废钢原料磷含量低于0.1％的情况终点磷含量可达到低于0.01％。该初脱磷剂中所选用的氧化剂主要是氧化铁皮，来源广泛，成本低廉。