双渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺制造技术

本发明专利技术涉及冶金工艺领域，具体地指一种适应于转炉生产高碳低磷钢水的转炉工艺，它解决了现有技术中采用转炉高碳出钢工艺存在去磷能力差、终点温度偏低、设备投资及生产成本过高的问题。本技术方案包括将高硅高磷铁水送入转炉中采用变枪变氧流量操作进行吹炼，吹炼前期大量去磷，结束时倒去富磷渣；吹炼中期重新造渣抑制回磷并进一步去磷；吹炼后期再次脱磷并调整熔池终点温度和终点碳。本发明专利技术方法设备投资小、生产成本低，转炉吹炼后期结束时的终点碳含量达到０．３％－０．８％，同时终点磷含量小于０．０１５％。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及冶金工艺领域，具体地指一种适应于转炉生产高碳低磷钢水的工艺。
技术介绍
转炉生产高碳低磷钢水时有两种出钢工艺模式，一种是低拉补碳工艺，即低碳出钢后再大量补碳(终点碳在0.07％～0.12％之间)；另一种是高碳出钢工艺(终点碳≥0.30％)。低拉碳工艺能保证较低的终点磷、合适的终点温度和相对稳定的终点碳(稳定在0.07％～0.12％之间)，其工艺较为稳定，因而为绝大多数钢厂所采用。但是该工艺熔池终点氧含量高，其钢铁料消耗高，合金收得率低，生产成本高，对炉衬侵蚀严重。如果采用高碳出钢工艺，将大幅度提高终点碳，显著降低熔池终点氧，从而降低钢铁料和合金消耗，并大大减少脱氧合金化产生的夹杂物，提高钢水纯净度。但是转炉高碳出钢工艺存在着去磷能力差、终点温度偏低以及终渣流动性差不利于溅渣护炉等难点。因此目前转炉采用高硅高磷铁水生产高碳低磷钢水时，多采用低拉补碳工艺。即便实施高碳出钢，也通常采用下述两种工艺，一种是先对铁水进行脱磷预处理，再由转炉实施高碳出钢；另一种是由两座转炉采用双联法完成，即由一座转炉先去磷，再由另一座转炉降碳升温。基于提高质量和降低成本的双重目的，采用高碳出钢工艺生产高碳低磷钢水是极为有效的一种手段，但前述两种高碳出钢工艺都存在一定的弊病，铁水脱磷预处理工艺大大增加了铁水预处理的设备投资和生产成本，而双联法不仅生产组织难度大，而且会制约转炉产能的发挥。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对上述问题提供一种低成本、可在一座转炉内以高硅高磷铁水为原料、采用双渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺。 本专利技术的技术方案为将高硅高磷铁水送入顶底复合吹炼转炉中，并进行下述步骤(1)吹炼前期一次脱磷倒渣将造渣材料总量的50％～60％加入转炉中，采用低-高枪位和高-低供氧流量进行吹炼操作，吹炼前期结束后倒出70％～80％的富磷炉渣，控制前期结束时的熔池温度为1350～1450℃，炉渣碱度在2.3～2.7之间，氧化铁含量在12％-16％之间；(2)吹炼中期二次脱磷倒渣将造渣材料总量的30％～40％加入转炉中，采用高枪位和低供氧流量进行吹炼操作，吹炼中期结束后倒出50％～60％的炉渣，控制中期结束时的炉渣碱度在3.2～3.7之间，氧化铁含量为8％～12％；(3)吹炼后期再次脱磷并调整熔池终点温度和终点碳将剩余10％～20％的造渣材料加入转炉中，采用高-低枪位和中等供氧流量进行吹炼操作，控制后期结束时的炉渣碱度在3.7～4.2之间，氧化铁含量为10％～15％，吹炼后期结束后，在出钢过程中进行脱氧合金化处理后，即得到高碳低磷钢水。 上述步骤(1)中，所说低-高枪位和高-低供氧流量操作为先采用1.4m的低枪位和3.0Nm3/min·t的供氧流量，120～150秒后将枪位提至1.7m，同时将供氧流量降至2.6Nm3/min·t，所说吹炼前期时间控制在350～390秒。 上述步骤(2)中，所说加入的造渣材料是按每批3～5kg/t的批量分批错开加入，所说高枪位和低供氧流量为采用1.8m的枪位和2.6Nm3/min·t的供氧流量，所说吹炼中期时间控制在380～420秒。 上述步骤(3)中，所说加入的造渣材料是按每批2～4kg/t的批量分批错开加入，所说高-低枪位和中等供氧流量操作为先采用1.7m的枪位和2.8Nm3/min·t的供氧流量，出钢前30秒再将枪位压低至1.4m，所说吹炼后期时间控制在80～120秒。 对步骤(3)中出完钢后留下的炉渣，再采用氧枪以溅渣枪位向炉渣吹氧，其中枪位为0.5～1.0m，供氧流量为2.8Nm3/min·t，供氧时间控制在20～30秒。 在步骤(1)中，充分利用吹炼前期熔池温度低、渣钢间磷分配比高、脱磷热力学条件极好的优势，同时通过加大熔池搅拌强度来获得较好的脱磷动力学条件，可产生很好的脱磷效果，使熔池磷含量在吹炼前期便降至较低水平。 在步骤(2)中，由于在吹炼中期温度上升，脱碳反应加快，氧化铁含量降低，同时因高碳出钢，终点氧低，氧化铁低，渣钢间磷分配比相对较低，脱磷效果差，易回磷，必须通过步骤(1)中的倒渣操作来降低渣中五氧化二磷含量，并在步骤(2)中重新调渣来确保炉渣有足够的碱度和氧化性，以达到抑制回磷并进一步去磷的目的。 对步骤(3)中出完钢后留下的炉渣，再采用氧枪以溅渣枪位向炉渣吹氧，以达到溅渣护炉的目的。 本专利技术仅需在一座转炉完成整个吹炼过程，大大节约了设备投资。本专利技术通过两次脱磷倒渣，可以倒去富磷渣、抑制回磷并进一步脱磷，出钢后采用氧枪以溅渣枪位向炉渣吹氧，解决了终渣流动性差不利于溅渣护炉等难点，所生产的高碳低磷钢水与传统方法得到的高碳低磷钢水相比，其转炉吹炼终点碳由0.07％～0.12％提高到0.3％～0.8％，终点氧含量由350ppm左右降低至100ppm左右，终点磷基本上小于0.015％，其钢铁料、合金等成本消耗均显著降低，高碳低磷钢水的冶炼成本约降低26元/吨钢，即降低了生产成本。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术作进一步说明。 实施例将高硅高磷铁水送入顶底复合吹炼转炉中，并进行下述步骤(1)吹炼前期一次脱磷倒渣将造渣材料总量的50％～60％加入转炉中，在进行吹炼操作时，先采用1.4m的低枪位和每吨钢水3.0Nm3/min的供氧流量，以加大熔池搅拌强度，这样既可提高前期石灰熔化速度，亦可使熔池磷含量在吹炼前期便降至较低水平，120～150秒后将枪位提至1.7m，同时将供氧流量降低至每吨钢水2.6Nm3/min，以便降低吹炼前期升温速度，延长脱磷期，保证脱磷效果，吹炼前期时间最短不少于350，最长不超过390秒，结束后倒出70％～80％的富磷炉渣，控制吹炼前期结束时的熔池温为1350～1450℃，炉渣碱度在2.3～2.7之间，氧化铁含量在12～16％之间； (2)吹炼中期二次脱磷倒渣将造渣材料总量的30％～40％加入转炉中，且按每批每吨钢水3～5kg的批量将造渣材料分批错开加入，采用1.8m的枪位和每吨钢水2.6Nm3/min的供氧流量进行吹炼操作，吹炼中期时间最短不少于380，最长不超过420秒，结束后倒出50％～60％的炉渣，并取钢样为后期确定吹炼时间提供依据，控制中期结束时的炉渣碱度在3.2～3.7之间，氧化铁含量在8％～12％之间；(3)吹炼后再次脱磷并期调整熔池终点温度和终点碳将剩余10％～20％的造渣材料加入转炉中，且按每批每吨钢水2～4kg的批量分批错开加入，在进行吹炼时，先采用1.7m的枪位和每吨钢水2.8Nm3/min的供氧流量，出钢前30秒再将枪位压低至1.4m，其中，控制吹炼后期结束时的炉渣碱度在3.7～4.2之间，氧化铁含量在10％～15％之间，根据吹炼中期结束时所取钢样确定吹炼后期时间，其最短不小于80，最长不超过120秒。吹炼后期结束后，在出钢过程中进行脱氧合金化处理后，即得到高碳低磷钢水。在出钢后通过采用0.5～1.0m的枪位和每吨钢水2.8Nm3/min的供氧流量向炉渣吹氧20～30秒，以改善炉渣流动性，确保溅渣护炉效果。 采用本专利技术的工艺，可使终点碳达到0.3％～0.8％，终点氧在100ppm左右，终点磷小于0.015％。下表列出了部分高碳钢钢种转炉吹炼后期结束时的工艺参数控制情况。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺，其特征在于，将高硅高磷铁水送入转炉中，并进行下述步骤：（１）吹炼前期一次脱磷倒渣：将造渣材料总量的５０％～６０％加入转炉中，采用低－高枪位和高－低供氧流量进行吹炼操作，吹炼前期结束后倒出７０％～ ８０％的富磷炉渣，控制前期结束时的熔池温度为１３５０～１４５０℃，炉渣碱度在２．３～２．７之间，氧化铁含量在１２％－１６％之间；（２）吹炼中期二次脱磷倒渣：将造渣材料总量的３０％～４０％加入转炉中，采用高枪位和低供氧流量进行吹炼操作 ，吹炼中期结束后倒出５０～６０％的炉渣，控制中期结束时的炉渣碱度在３．２～３．７之间，氧化铁含量为８％～１２％；（３）吹炼后期再次脱磷并调整熔池终点温度和终点碳：将剩余１０％～２０％的造渣材料加入转炉中，采用高－低枪位和中等供氧流量 进行吹炼操作，控制后期结束时的炉渣碱度在３．７～４．２之间，氧化铁含量为１０％～１５％，吹炼后期结束后，在出钢过程中进行脱氧合金化处理后，即得到高碳低磷钢水。

【技术特征摘要】
1.一种双渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺，其特征在于，将高硅高磷铁水送入转炉中，并进行下述步骤(1)吹炼前期一次脱磷倒渣将造渣材料总量的50％～60％加入转炉中，采用低-高枪位和高-低供氧流量进行吹炼操作，吹炼前期结束后倒出70％～80％的富磷炉渣，控制前期结束时的熔池温度为1350～1450℃，炉渣碱度在2.3～2.7之间，氧化铁含量在12％-16％之间；(2)吹炼中期二次脱磷倒渣将造渣材料总量的30％～40％加入转炉中，采用高枪位和低供氧流量进行吹炼操作，吹炼中期结束后倒出50～60％的炉渣，控制中期结束时的炉渣碱度在3.2～3.7之间，氧化铁含量为8％～12％；(3)吹炼后期再次脱磷并调整熔池终点温度和终点碳将剩余10％～20％的造渣材料加入转炉中，采用高-低枪位和中等供氧流量进行吹炼操作，控制后期结束时的炉渣碱度在3.7～4.2之间，氧化铁含量为10％～15％，吹炼后期结束后，在出钢过程中进行脱氧合金化处理后，即得到高碳低磷钢水。2.如权利要求1所述的双渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺，其特征在于，步骤(1)中，所说低-高枪位和高-低供氧流量为先采用...

【专利技术属性】
技术研发人员：余新河，吴健鹏，王金平，李小明，赵继宇，高文芳，姜茂发，钟良材，王国平，朱跃和，邹宗树，洪庆海，沈继胜，吴维轩，
申请(专利权)人：武汉钢铁集团公司，
类型：发明
国别省市：83[中国|武汉]