[发明专利]铁液的预处理方法和极低磷钢的制造方法

说明书

本发明提供一种铁液的预处理方法，其中，通过在铁液的预处理中适度地进行脱硅，从而在不妨碍转炉的中间排渣工序的情况下提高脱磷处理的效率。本发明的铁液的预处理方法的特征在于，其是在精炼容器内的铁液中投入氧化铁、气体氧及石灰系熔剂来实施脱硅处理和脱磷处理的铁液的预处理方法，其中，以氧化铁换算的氧化剂单位消耗量计投入25kg/吨以上的氧化铁；同时，在上述投入时，将所投入的氧化铁的60％以上从精炼容器的上方投入；将上述铁液的Si含量设定为0.05～0.30质量％，并且将P含量调整为0.040～0.085质量％。

技术领域

本发明涉及在混铁车中高效地降低铁液的Si浓度及P浓度的预处理方法和极低磷钢的制造方法。

背景技术

在将铁液在转炉中进行氧吹炼来制成钢水时，为了降低转炉中的吹炼负荷、同时易于将钢水调整为所期望的成分组成，通常会进行从装入转炉中的铁液中预先除去硅、磷、硫等的“铁液预处理”。

例如，在从高炉中出铁的铁液还存在于出铁槽、倾动流铁槽或混铁车内的期间，将作为精炼剂的石灰系熔剂、氧化剂和/或碱灰系熔剂等通过载气(例如氮、氧)吹入或者从上方直接添加到铁液中，从而使硅、磷、硫等转移到炉渣中而除去。

另一方面，在铁液预处理中使用转炉的工艺(转炉型铁液预处理)也实现了发展。转炉型铁液预处理一般以使用脱磷用转炉和脱碳用转炉的2炉方式来进行，在专利文献1中提出了以1炉来进行如下一连串的处理工序的方法：在脱磷处理后将转炉倾动而将脱磷炉渣进行排渣(中间排渣)，接下来进行脱碳处理，将排渣后的脱碳炉渣在接下来的脱磷处理中作为脱磷剂再使用。

专利文献1的方法为1炉方式并且由脱碳炉渣的热循环带来的热裕度高是大的优点。但是，若在脱硅/脱磷→中间排渣→脱碳这样的工艺中过度脱硅，则主要的炉渣源即硅(Si)在铁液中的浓度变得不足，则进行中间排渣变得困难。像这样，根据脱硅的程度而中间排渣变得困难，为了进行中间排渣，有时变得需要在进行脱硅后的铁液中添加Si或者将SiO₂重新作为炉渣源投入来使铁液的硅浓度再次增加等不经济的工序。

为了熔炼极低磷钢，变得需要下述的处理：通过铁液预处理将铁液的P浓度充分降低；或者将在转炉中实施了脱磷处理的钢水暂时出钢，将脱磷炉渣的全部量排出到体系外，以同一转炉再次进行脱碳及脱磷吹炼。需要说明的是，所谓极低磷钢是钢中的磷含量为0.01％以下的钢。

将在转炉中实施了脱磷处理的钢水暂时出钢、将脱磷炉渣的全部量排出到体系外、以同一转炉再次进行脱碳及脱磷吹炼的一连串的处理工序繁杂，处理时间大幅延长。像这样，在通过专利文献1的方法来熔炼超低磷钢的情况下，工序上的课题多。

在热力学上脱磷反应在脱硅反应的结束后进行。因此，在如上述那样通过铁液预处理来充分降低铁液的P浓度的情况下，在铁液预处理中需要将铁液的Si浓度降低至大致零。

因此，在以往技术中，为了熔炼极低磷钢，需要在铁液预处理的阶段，将铁液的P浓度降低至标准浓度(P含量：0.01％以下)附近。但是，为了脱磷至极低磷钢水平，会产生大量的炉渣。在利用鱼雷罐车进行那样的脱磷的情况下，由于鱼雷罐车的自由空间(形成于铁液上的空间至炉口为止的高度)少，所以不易将铁液的P浓度降低至标准浓度附近。

另外，在以往技术中，大多采用下述技术：在混铁车中的铁液预处理中，在进行脱磷时，按照所形成的炉渣的碱度成为3.0以上的方式吹入石灰系熔剂并且为了促进CaO的渣化而减少熔剂量，添加萤石(CaF₂)。根据该技术，CaO的熔点下降，其渣化变得容易。

例如，专利文献2公开了一种方法，其中，通过在以下的条件下将主要包含CaO的熔剂和氧源同时吹入相同位置，从而同时进行从铁液的脱硅和脱磷。专利文献2中公开的方法使用含有萤石的熔剂来实施。

总氧供给速度V_O2(Nm³/min.T)≥2.25[％Si]₀-0.03