一种出钢弱脱氧方式下控制钢水磷含量的方法技术

本发明专利技术公开了一种出钢弱脱氧方式下控制钢水磷含量的方法。本发明专利技术通过控制转炉吹炼过程及吹炼终点的炉渣碱度、氧化性和温度(吹炼终点的炉渣碱度R＝3.2～4.0，终点温度T＝1620℃～1650℃，碳含量为0.04wt％～0.06wt％，终点钢水中氧含量为500ppm～700ppm)，实现最大程度的过程脱磷并防止后期回磷，将钢水中P控制在了较低水平，出钢时采用“双挡渣”操作，出钢后期进行弱脱氧合金化(铝块加入量为钢种目标用量约2/3)，利用大氩气强烈搅拌以及高的氧分压冲混脱磷，保持顶渣有较好的流动性，实现尽可能多的钢包去磷；出钢后扒渣，进一步降低了回磷几率和磷的总质量，提高了钢水洁净度和铸坯质量。铸坯质量。

【技术实现步骤摘要】
一种出钢弱脱氧方式下控制钢水磷含量的方法


[0001]本专利技术涉及一种出钢弱脱氧方式下控制钢水磷含量的方法，属于转炉炼钢


技术介绍

[0002]钢的洁净度是反映钢的总体质量水平的重要标志，是保证钢的内在质量的重要指标。目前，钢的洁净度普遍以钢中有害元素含量以及非金属夹杂物的种类、数量、尺寸、分布和形态等特性来评价，而钢中有害元素主要为O、S、P、H、N五大杂质元素以及含量较低的Pb、As、Cu、Zn等，其中尤其因为P存在“比例较高、基数较大、在冶炼过程脱除困难且易造成回磷，控制难度较大”的问题，制约了钢的洁净度的提升。
[0003]磷在绝大多数钢种中都是有害的，主要危害性在于它容易在晶界偏析，使钢发生“冷脆”现象。随着工业现代化的不断发展，国民经济相关的各行业对钢材质量的要求日益提高，优质钢和高纯净钢的需求量不断增长，生产品种转向高精端、高品质、高附加值的钢材领域，所生产的低温容器用钢、海洋用钢、低温船板用钢、抗酸容器用钢等对钢中的磷元素含量要求极其严格，部分要求磷含量小于0.008％。如何高效地去除钢中的磷并有效控制回磷，成为转炉生产中亟待解决的关键问题之一。
[0004]CN 201910270142.2公开了一种转炉生产低磷洁净钢的高效冶炼工艺，它通过加入转炉冶炼低磷洁净钢时渣料的及时调整，氧枪枪位及供氧量的控制，“双渣+全留渣”的操作方法生产低磷洁净钢。CN201910090722.3公开了一种冶炼低磷钢的方法，该方法通过对参数和工序的优化，在给定铁水和废钢条件下，最终能够稳定的生产成品P≤0.005％的合格铸坯，同样采用“双渣操作”方法。双渣法是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。上述“双渣操作”方式会对生产节奏、金属收得率等造成一定的影响。CN201910568664.0公开了一种转炉生产超低磷钢的方法，该方法在吹炼末期采用氮气搅拌工艺生产超低磷钢，工艺流程设计如下：转炉氧气吹炼过程采用单渣法脱磷，终点提枪后将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％。上述“氮气搅拌”工艺，降低了钢水氧化性，但不适用于低氮钢种，且对生产节奏同样会造成一定的影响。

技术实现思路

[0005]针对上述问题，本专利技术提供了一种出钢弱脱氧方式下控制钢水磷含量的方法。本专利技术通过控制转炉吹炼过程及吹炼终点的炉渣碱度、氧化性和温度，出钢时采用“双挡渣”操作，出钢后期进行弱脱氧合金化，钢包顶渣冲混、出钢后扒渣等措施，有效降低了吹炼终点的钢水磷含量和出钢过程中的回磷程度，降低了钢水中的磷含量，提高了钢水洁净度和铸坯质量，且对生产节奏基本不会造成影响。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种出钢弱脱氧方式下控制钢
水磷含量的方法，其特征是，依次包括以下步骤：
[0007]1)转炉吹炼
[0008]氧气顶底复吹转炉炼钢，吹炼过程控制平稳进行，副枪TSC温度控制在1570℃～1590℃，碳含量控制在0.20wt％～0.40wt％；低温和一定的氧化性有利于脱磷，TSC温度过高会导致钢水w(P)偏高，造成吹炼后期去磷难度大，w(C)过高则会导致吹炼后期吹炼时间长，升温高导致钢水回磷增大；
[0009]2)拉碳
[0010]吹炼终点拉碳枪位保持15s以上，保证终点一次命中率，钢水温度、成分符合目标要求，避免因温度低造成二次吹炼或高温产生过氧化现象；吹炼终点目标要求：炉渣碱度R＝3.2～4.0，终点温度T＝1620℃～1650℃，碳含量为0.04wt％～0.06wt％，终点钢水中氧含量为500ppm～700ppm；
[0011]3)出钢前的准备工作
[0012]采用出钢“双挡渣”技术，滑板挡渣挡住出钢时的前期炉渣；出钢前打开钢包的底吹氩气，控制氩气流量为50NL/min～100NL/min；
[0013]4)出钢弱脱氧合金化
[0014]钢包准备到位，转炉倾倒至出钢角度，打开滑板开始出钢；出钢28～32s后增大底吹氩气流量为300NL/min～600NL/min，加入小颗粒石灰和小颗粒萤石，保证炉渣较好的流动性和较高的碱度，利用大氩气强烈搅拌以及高的氧分压冲混脱磷；依次加入锰铁合金，硅铁合金(或硅锰铁合金)，钢种目标用量60～70％的铝块，保证弱脱氧效果，控制炉渣中(FeO)含量为16wt％～17wt％；出钢时间控制在3min～4min；
[0015]5)出钢结束后吹氩弱搅拌
[0016]出钢结束后继续吹氩弱搅拌3～8min(以不裸露钢水为原则)，目的是防止炉渣结壳影响扒渣效果，同时也促进了钢水中的夹杂物上浮，然后关闭钢包底吹氩气；
[0017]6)钢包扒渣
[0018]钢包扒渣，当扒渣至钢水面裸露75～85％时，扒渣完毕，然后加入钢包覆盖剂，等待进入下道工序。
[0019]其中，步骤1)在转炉吹炼过程控制合理的枪位和加料模式，合理配加造渣料及冷却剂，控制熔池均匀、缓慢升温，保证炉渣具有良好的流动性和泡沫化，避免喷溅和返干。
[0020]进一步的，所述步骤4)小颗粒石灰和小颗粒萤石，吨钢参考加入量分别为2.0kg～3.0kg、0.5kg～1.0kg，铝块加入量为钢种目标用量的2/3。
[0021]进一步的，所述步骤4)出钢1.3～1.7min时加入锰铁合金，出钢2～2.2min后加入硅铁合金或硅锰铁合金，再加铝块。
[0022]本专利技术通过控制转炉吹炼过程及吹炼终点的炉渣碱度、氧化性和温度，保证并改善脱磷的热力学和动力学条件，实现最大程度的过程脱磷并防止后期回磷，将钢水w(P)控制在了较低水平；出钢时采用“双挡渣”操作，有效降低了出钢下渣量，降低了回磷几率及回磷量；出钢后期进行弱脱氧合金化(铝块加入量为钢种目标用量的约2/3)，利用大氩气强烈搅拌以及高的氧分压冲混脱磷，在保证顶渣渣量、碱度的同时，保持顶渣有较好的流动性，实现尽可能多的钢包去磷；出钢后扒渣，进一步降低了回磷几率和磷的总质量，为精炼高效处理及铸机稳定浇注解除了后顾之忧。
[0023]本专利技术的有益效果是：
[0024]1、通过本专利技术的方法，实现转炉出钢终点磷含量≤0.005wt％，弱脱氧出钢后成品磷含量≤0.006wt％，实现了较低磷含量的稳定控制。
[0025]2、上述方式通过对生产过程进行控制，不另外增加生产环节，对生产节奏、金属收得率基本没有影响。
具体实施方式
[0026]以下结合具体的实施例来说明其效果。
[0027]实施例1
[0028]1)转炉吹炼
[0029]根据铁水成分，吹炼过程中造渣料轻烧石灰、轻烧白云石、冷却剂(铁矿石)的吨钢加入量分别为30kg、6kg、10kg。
[0030]采用氧气顶底复吹转炉转炉，吹炼过程控制合理的枪位和加料模式，合理配加造渣料及冷却剂，控制熔池均匀、缓慢升本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种出钢弱脱氧方式下控制钢水磷含量的方法，其特征是，依次包括以下步骤：1)转炉吹炼氧气顶底复吹转炉炼钢，吹炼过程控制平稳进行，副枪TSC温度控制在1570℃～1590℃，碳含量控制在0.20wt％～0.40wt％；；2)拉碳吹炼终点拉碳枪位保持15s以上，保证终点一次命中率，吹炼终点目标要求：炉渣碱度R＝3.2～4.0，终点温度T＝1620℃～1650℃，碳含量为0.04wt％～0.06wt％，终点钢水中氧含量为500ppm～700ppm；3)出钢前的准备工作采用出钢“双挡渣”技术，滑板挡渣挡住出钢时的前期炉渣；出钢前打开钢包的底吹氩气，控制氩气流量为50NL/min～100NL/min；4)出钢弱脱氧合金化钢包准备到位，转炉倾倒至出钢角度，打开滑板开始出钢；出钢28～32s后增大底吹氩气流量为300NL/min～600NL/min，加入石灰和萤石；然后依次加入锰铁合金，硅铁合金或硅锰铁合金，钢种目标用量60～70％的铝块，保证弱脱氧效果；5)出钢结束后吹氩弱搅拌出钢结束后继续吹氩弱搅拌3～8min，以不裸露钢水为原则；6)钢包扒渣钢包扒渣，当扒渣至钢水面裸露75～85％时，扒渣完毕，然后加入钢包覆盖剂，等待进入下道工序。2.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：王念欣，苗振鲁，曾晖，董德明，李海峰，张戈，栾吉益，陈万福，董洪壮，袁宇皓，李长新，董慧，孙宗辉，
申请(专利权)人：山东钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：