一种转炉生产超低磷钢的方法技术

本发明专利技术公开了一种转炉生产超低磷钢的方法，属于钢铁领域，具体涉及一种120吨转炉吹炼末期采用氮气搅拌工艺生产超低磷钢的方法，工艺流程设计如下：转炉氧气吹炼过程采用单渣法脱磷，终点提枪后降气体介质切换为氮气，插入钢水中搅拌，搅拌过程进行造渣，倒渣出钢，实现转炉出钢终点磷含量≤0.005％。

A Method of Producing Ultra-Low Phosphorus Steel in Converter

【技术实现步骤摘要】
一种转炉生产超低磷钢的方法
本专利技术属于钢铁冶金铁水预处理领域，具体地讲是在生产低磷钢基础上采取氮气搅拌深脱磷，进而冶炼超低磷钢的一种工艺方法。
技术介绍
对于绝大多数钢来说，钢中磷是相当有害的元素，要求越低越好。氧气转炉的主要作用是脱磷，转炉脱磷的反应式如下：2[P]+5(FeO)+3(CaO)＝(3CaO·P205)+5[Fe](1)Lg((P)％/[P]％)＝22350/T-24.0+7lg(CaO)％+2.5lg(FeO)％(2)根据式(2)分析可知，熔池温度越低、熔渣中(FeO)含量、(CaO)含量越高，P分配比(P)％/[P])％越高，脱磷热力学、动力学条件越有利。目前国内外生产转炉低磷钢的主要方法有转炉吹炼脱磷、双渣法脱磷、双联法脱磷。双渣法通过提高前期吹炼脱磷效果,在前期吹炼结束把脱磷渣倒出转炉,降低整个转炉系统的磷含量,后期脱碳吹炼阶段进一步脱磷达到生产低磷钢的目的；双联法采用脱磷和脱碳两种氧枪，将第一座转炉脱磷后的钢水兑入第二座转炉中脱碳。氧气吹炼转炉提高前期脱磷效率，提高熔渣氧化性和降低出钢温度等手段，国内转炉采用双联法、双渣法等可将出钢磷控制在0.005％以内，采用单渣法可将出钢磷稳定控制在0.015％以内，但控制在0.005％以下难度较大。
技术实现思路
基于以上现有技术的不足，本专利技术所解决的技术问题在于提供一种转炉单渣法吹炼、末期采用氮气搅拌工艺生产超低磷钢的方法，转炉出钢磷稳定控制在0.005％以内。为了解决上述技术问题，本专利技术提供一种转炉生产超低磷钢的方法，在氧气吹炼出钢P≤0.010％的基础上，增加氮气搅拌工艺，继续深脱磷，降低至出钢磷≤0.005％。作为上述技术方案的优选，本专利技术提供的转炉生产超低磷钢的方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：作为上述技术方案的改进，所述方法包含如下步骤：第一步，转炉采用单渣法吹炼；第二步，倒掉氧气吹炼终点渣，测温，切换气体介质为氮气；第三步，下降氧枪至吹炼点，氮气流量20000-30000Nm3/h，枪位130±50cm，搅拌，同步根据第二步倒渣所测温度加入铁皮、轻烧加入量调整温度、熔渣氧化性和碱度；第四步，再次倒渣，终点做好出钢口挡渣工作，溅渣护炉。溅渣护炉。减少出钢过程下渣几率，稳定回磷值。在氮气搅拌时由于熔渣氧化性较强，对转炉炉衬冲刷侵蚀严重，为确保超低磷钢冶炼的连贯性，须采取溅渣护炉手段，通过添加镁球、溅渣枪位和流量调整、炉壁挂渣等方法提高护炉效果。作为上述技术方案的改进，所述第一步中控制炉渣碱度≥3.0，出钢温度≤1640℃，钢水P含量≤0.010％，钢水C含量≤0.07％。作为上述技术方案的改进，所述第一步中，采用单渣法进行脱磷，吹炼过程加入石灰40-60kg/吨钢，轻烧15-25kg/吨钢，矿石或铁皮10-30kg/吨钢，氧枪流量在18000-23000Nm3/h。前期化渣采取高枪位大氧量加大熔池搅拌强度，配加冷料降低熔池温度和提高氧化性，以炉渣活跃为准。中期降低氧气流量至18000-20000Nm3/h，氧枪枪位根据炉渣进行调整，炉口活跃则降低枪位至1.6-2.0m，出现“返干”迹象，则提高枪位至2.0-2.2m，同时加入少量石灰、矿石辅以调渣。吹炼后期压低枪位至1.4-1.6m，氧气流量22000-23000。倒炉温度目标1640，碳含量≤0.07％，磷含量≤0.010％。作为上述技术方案的改进，所述第二步中，将氧气吹炼阶段的脱磷渣尽可能的倒除，倒渣过程以钢水不流出为准。作为上述技术方案的改进，所述第二步中，测温所得到的温度为T1，T1温度越高，第三步的搅拌时间越长，并且控制轻烧、铁皮的加入量，使温度低于1620℃。第二步，倒掉终点渣，测温。其目的在于将氧气吹炼阶段的脱磷渣尽可能的倒除，倒渣过程以钢水不流出为准。如熔渣氧化性高，倒渣量少，加入轻烧100-200kg，起渣后再次倒渣。测温目的是为了在氮气搅拌阶段控制轻烧、铁皮的加入量，使温度低于1620℃。作为上述技术方案的改进，所述第三步中再次造渣，搅拌时间为1-3min，出钢温度≤1620。为脱磷创造强氧化性、低温、高碱度和强搅拌条件，以熔渣FeO含量≥15％、碱度大于2.0、T≤1620℃为标准。加入铁皮2-5kg/吨钢，轻烧2-5kg/吨钢，石灰3-7kg/吨钢，根据脱磷理论，在目前阶段，温度越低，脱磷效率越高，即氮气搅拌时的温降越大越好，氮气流量20000-30000Nm3/h，枪位130±50cm，搅拌时间视T1温度略有浮动，T1温度越高，搅拌时间越长。为确保生产顺行，减少LF炉加热时间，搅拌时间以≤3min为宜作为上述技术方案的改进，所述第三步中，熔渣FeO含量≥15％、碱度大于2.0、T≤1620℃。作为上述技术方案的改进，所述第三步中，根据第二步倒渣所测温度加入铁皮2-5kg/吨钢，轻烧2-5kg/吨钢，石灰3-7kg/吨钢与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有如下有益效果：1)转炉出钢磷稳定控制在0.005％以内。2)与以往转炉“点吹”工艺相比较，采取“氮气搅拌”工艺后，降低了钢水氧化性，但不适用于低氮钢种。上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本专利技术的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。具体实施方式下面详细说明本专利技术的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本专利技术的原理，本专利技术的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。实施例某钢厂实施本专利技术所述技术方案，按此工艺生产了14炉超低磷钢，其流程为转炉吹炼－倒渣－调渣、氮气搅拌－倒渣－出钢。具体工艺过程控制分四步：第一步，转炉采用单渣法吹炼；第二步，倒掉氧气吹炼终点渣，测温，切换气体介质为氮气；第三步，下降氧枪至吹炼点，氮气流量20000-30000Nm3/h，枪位130±50cm，搅拌，同步根据第二步倒渣所测温度加入铁皮、轻烧加入量调整温度、熔渣氧化性和碱度；第四步，再次倒渣，终点做好出钢口挡渣工作，溅渣护炉。详细的每步工艺参数详见下表。表1、工艺参数及检测值本实施例实行上述工艺，转炉终点磷≤0.005％的比例达到85.7％。本专利技术公开了一种转炉生产超低磷钢的方法，属于钢铁领域，具体涉及一种120吨转炉吹炼末期采用氮气搅拌工艺生产超低磷钢的方法，工艺流程设计如下：转炉氧气吹炼过程采用单渣法脱磷，终点提枪后降气体介质切换为氮气，插入钢水中搅拌，搅拌过程进行造渣，倒渣出钢，实现转炉出钢终点磷含量≤0.005％。本专利技术所列举的各原料，以及本专利技术各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本专利技术，在此不一一列举实施例。以上所述是本专利技术的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本专利技术之权利范围，应当指出，对于本
的普通技术人员来说，在不脱离本专利技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本专利技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种转炉生产超低磷钢的方法，其特征在于：在氧气吹炼出钢P≤0.010％的基础上，增加氮气搅拌工艺，继续深脱磷，降低至出钢磷≤0.005％。

【技术特征摘要】
1.一种转炉生产超低磷钢的方法，其特征在于：在氧气吹炼出钢P≤0.010％的基础上，增加氮气搅拌工艺，继续深脱磷，降低至出钢磷≤0.005％。2.如权利要求1所述的转炉生产超低磷钢的方法，其特征在于，所述方法包含如下步骤：第一步，转炉采用单渣法吹炼；第二步，倒掉氧气吹炼终点渣，测温，切换气体介质为氮气；第三步，下降氧枪至吹炼点，氮气流量20000-30000Nm3/h，枪位130±50cm，搅拌，同步根据第二步倒渣所测温度加入铁皮、轻烧调整温度、熔渣氧化性和碱度；第四步，再次倒渣，终点做好出钢口挡渣工作，溅渣护炉。3.如权利要求2所述的转炉生产超低磷钢的方法，其特征在于：所述第一步中控制炉渣碱度≥3.0，出钢温度≤1640℃，钢水P含量≤0.010％，钢水C含量≤0.07％。4.如权利要求2所述的转炉生产超低磷钢的方法，其特征在于：所述第一步中，采用单渣法进行脱磷，吹炼过程加入石灰40-60kg/吨钢，轻烧15-...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖扬标，潘艳华，赵中福，吴义强，刘东清，罗焕松，段光豪，阮鹏，
申请(专利权)人：武汉钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42