[发明专利]一种极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法

说明书

本发明公开了一种极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法，所述方法依次包括：转炉冶炼步骤：对包括铁水的原料进行冶炼、脱氧和出钢合金化；LF精炼步骤：对所述转炉冶炼步骤所得的钢液进行调渣、精炼，得到精炼钢液；RH脱气步骤：对所述精炼钢液进行真空脱气；连铸步骤：对所述RH脱气步骤后所得的钢液进行连铸，得到铸坯。本发明根据铁水Si含量进行区分单双渣区冶炼，大幅度节约冶炼原料消耗，缩短冶炼周期，加快生产流程。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，涉及一种极地用钢的超高磷铁水冶炼低磷钢的方法。

背景技术

随着世界能源的日益短缺，各国相继加大极地油气能源开发力度并建造诸多海洋平台，极地用耐超低温钢的需求量猛增。由于极地温度极低，钢中磷含量对钢的韧性至关重要，但目前国内铁水磷含量差异较大，部分钢厂受矿石原料影响，产出的超高磷铁水不适合生产低磷钢，这严重拖慢了生产节奏。随着用户对低磷优质钢材需求量的不断增大，如何在最低的成本下利用转炉实现此类超高磷铁水冶炼极地用低磷钢是现阶段研究的重点。目前，国内外部分企业广泛采用转炉双联法生产低磷钢，如JFE的LD-NRP法、神户制钢的H炉、宝钢的BRP法等，此类工艺对设备要求较高，且转炉铁水倒运过程中热量损失大，生产效率较低；也有在同一座转炉上连续进行铁水脱磷和脱碳的操作的双渣法，该工艺操作简单，无需新增设备，已在国内外广泛采用。

虽然目前关于利用高磷铁水冶炼低磷钢的专利较多，但是此类冶炼工艺普遍存在工艺流程长、成本高等缺点。以下简要介绍几个相似的专利：

专利文献CN 109593907 A公布了“一种冶炼低磷钢的方法”，该专利通过控制转炉吹炼枪位、供氧强度、底吹流量、出钢下渣控制等步骤生产成品P≤0.005％的合格铸坯，但该方法仅适用于磷含量小于等于0.10％铁水。

专利文献CN 109897933 A公布了“一种转炉生产低磷洁净钢的高效冶炼工艺”，该专利通过转炉双渣法冶炼低磷钢，但冶炼方法用铁水磷含量均在低于0.13％，且留渣处理易产生回磷现象，不适用于超高磷铁水冶炼。

专利文献CN 109402323 A公布了“一种超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法”，该专利通过在LF精炼过程中优化白灰与熔渣改制剂的配比，调整钢渣成分增大钢渣的磷容量，从而增大磷在钢渣与钢液中的分配比，为脱磷提供有利条件。但该冶炼方法并未对转炉冶炼过程进行详尽描述，且LF炉就位钢水中P含量处于较低水平，且LF精炼过程用时过长，不利于高效率低成本的批量化工业生产。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请的目的是提供一种极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法，可实现利用磷含量高于0.150％的铁水冶炼磷含量小于0.007％钢的要求，能显著降低钢材的韧脆性转变温度，满足极地极寒工况下要求。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法，依次包括：

转炉冶炼步骤：对包括铁水的原料进行冶炼、脱氧和出钢合金化；

LF精炼步骤：对所述转炉冶炼步骤所得的钢液进行调渣、精炼，得到精炼钢液；

RH脱气步骤：对所述精炼钢液进行真空脱气；

连铸步骤：对所述RH脱气步骤后所得的钢液进行连铸，得到铸坯。

在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中，作为一种优选实施方式，在所述转炉冶炼步骤中，当作为原料的所述铁水中P元素的含量≥0.15wt％时，Si元素的含量为0.15-0.6wt％，S元素的含量为≤0.006wt％，As元素的含量为≤0.006wt％；优选地，所述铁水的温度≥1230℃；若铁水温度过低会可能造成钢水后吹严重，吹损大，钢铁料消耗高，成本高，钢水质量无保障，炉龄下降等问题。