一种转炉底吹富氧炼钢的方法技术

本发明专利技术提供了一种转炉底吹富氧炼钢的方法，其特征在于：转炉底吹透气砖采用双层套管式透气砖，转炉吹炼期的前80％阶段双层套管式透气砖的外层供天然气、内层供氧气，底吹的氧气和天然气与顶吹氧气同步供气，转炉吹炼期的80

【技术实现步骤摘要】
一种转炉底吹富氧炼钢的方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶金
，特别涉及一种转炉底吹富氧炼钢的方法。

技术介绍

[0002]上世纪西欧卢森堡和奥地利的钢厂试验在转炉底吹一定量的氧气，实现顶底复吹供氧，开发出了的一种转炉炼钢新工艺,后来新日铁広畑厂也采用该技术。运用中发现主要存在转炉吹炼后期进行底吹氧的操作会导致钢中的氧含量高、遮盖气体导致钢中的氢含量高、合金收得率低、钢中夹杂物多、底吹透气砖寿命低与转炉炉衬寿命不同步问题，新日铁其后建设的君津、大分厂转炉都没有再使用该技术。
[0003]国内少数科研院校和钢厂对该项技术开展了后续研究，现有的研究成果转炉底吹透气砖完全供氧气，比转炉炉衬寿命低很多。转炉出钢钢水过氧化的情况非常严重，普钢和低碳钢冶炼出钢氧都在900PPm左右，合金收得率低,遮盖气体导致钢中的氢含量高,限制了部分品种钢的冶炼。目前炉底吹富氧技术对解决上述问题缺乏有效的手段。

技术实现思路

[0004]本专利技术所要解决的技术问题是提供一种能够缩短转炉冶炼时间、减少转炉喷溅、控制转炉出钢钢水过氧化的转炉底吹富氧炼钢的方法。
[0005]为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种转炉底吹富氧炼钢的方法，转炉底吹透气砖采用双层套管式透气砖，转炉吹炼期的前80％阶段双层套管式透气砖的外层供天然气、内层供氧气，底吹的氧气和天然气与顶吹氧气同步供气，转炉吹炼期的80
‑
100％阶段底吹的天然气和氧气切换为底吹氩气，转炉出钢后底吹氩气切换为底吹氮气，转炉出钢得到的钢水进行RH真空处理脱[H]。
[0006]进一步地，所述底吹氧气的供气方式包括：
[0007]转炉吹炼期的前60％阶段底吹氧气的流量Q1按公式Q1＝Q*K1计算控制，底吹氧气的供气强度按公式Q1/(60*钢水量)计算；
[0008]转炉吹炼期的60
‑
80％阶段底吹氧气的流量Q2按公式Q2＝Q*K2计算控制，底吹氧气的供气强度按公式Q2/(60*钢水量)计算；
[0009]Q为顶吹氧气流量，
[0010]K1为转炉吹炼期前60％阶段底吹氧气流量系数，K1的大小范围为8
‑
15％，
[0011]K2为转炉吹炼期的60
‑
80％阶段底吹氧气流量系数，K1的大小范围为6
‑
10％。
[0012]进一步地，所述转炉吹炼期的前80％阶段底吹的天然气的供气强度控制为0.01
‑
0.033NM3/min﹒t，底吹的天然气的流量控制为底吹的氧气和天然气总气量的16～30％。
[0013]进一步地，所述转炉吹炼期的80
‑
100％阶段底吹氩气的供气强度按如下方式控制：
[0014]转炉冶炼的是低碳钢时底吹氩气的供气强度为0.05
‑
0.15NM3/min﹒t，转炉冶炼的是其他钢种时底吹氩气的供气强度为0.03
‑
0.09NM3/min﹒t。
[0015]进一步地，所述转炉吹炼结束后需要补吹时，底吹气体为氩气，底吹氩气的供气强度按如下方式控制：
[0016]转炉冶炼的是低碳钢时底吹氩气的供气强度为0.05
‑
0.15NM3/min﹒t，转炉冶炼的是其他钢种时底吹氩气的供气强度为0.03
‑
0.09NM3/min﹒t。
[0017]进一步地，所述转炉出钢后底吹氮气的供气强度控制为0.01
‑
0.033NM3/min﹒t。
[0018]进一步地，所述底吹的氧气和天然气与顶吹氧气同步供气是指在转炉吹炼期的前80％阶段顶吹氧气停吹时底吹的氧气和天然气切换为底吹氩气，且底吹氩气的供气强度控制为0.01
‑
0.033NM3/min﹒t。
[0019]进一步地，所述转炉吹炼期内转炉需提枪停吹氧气时，底吹氧气和天然气均切换为底吹氩气。
[0020]进一步地，所述底吹氩气切换为底吹氧气和天然气时，底吹氧气1
‑
3秒后再底吹天然气；底吹氧气和天然气切换为底吹氩气时，底吹天然气1
‑
3秒后再底吹氧气。
[0021]进一步地，所述转炉出钢得到的钢水进行RH真空处理5
‑
15min，将钢水中的[H]脱除至1.5PPm以下。
[0022]本专利技术提供的一种转炉底吹富氧炼钢的方法，其有益效果在于：
[0023]1)本专利技术可以缩短冶炼时间约13％左右。
[0024]2)降低了转炉熔池碳和温度的梯度，实现熔池钢水的均匀化，出钢返碳的现象得到改善，减少转炉喷溅。
[0025]3)本专利技术转炉底吹富氧供气模式可以有效控制钢水过氧化，实现HP295出钢氧小于260PPm,超低碳钢工业纯铁出钢氧小于600PPm，同钢种条件下比原纯底吹氧出钢氧降低约300
‑
600PPm。减少了合金消耗。
[0026]4)本专利技术安排底吹氧的钢水经过真空处理，可以有效脱除天然气分解溶于钢中的[H]，使钢水中的[H]≤1.5PPm。
附图说明
[0027]图1为本专利技术实施例提供的转炉底吹富氧炼钢的方法中对低碳钢底吹富氧冶炼的供气曲线图；
[0028]图2为本专利技术实施例提供的转炉底吹富氧炼钢的方法中对其他钢种底吹富氧冶炼的供气曲线图。
具体实施方式
[0029]本专利技术实施例提供的一种转炉底吹富氧炼钢的方法，转炉底吹透气砖采用的是双层套管式，套管内层通氧气，外层通天然气。并且，在供气方式上套管内层底吹的氧气、套管外层底吹的天然气和顶吹的氧气的流量按一定比例配比供气，这样氧气以天然气作冷却介质分解吸热，可对转炉的底吹透气砖及底吹透气砖四周的耐火材料进行遮盖保护，可以降低转炉熔池碳和温度的梯度，实现熔池钢水的均匀化，使出钢返碳的现象得到改善，减少了转炉喷溅。
[0030]并且，在转炉吹炼期，转炉吹炼期的前80％阶段双层套管式透气砖的外层供天然气、内层供氧气，底吹的氧气和天然气与顶吹氧气同步供气。当转炉吹炼期到达60％阶段的
时候，底吹氧气的供气强度会降低25％。因此，为了防止增加氮元素，转炉吹炼期的80
‑
100％阶段通过切换阀组将底吹的天然气和氧气切换为底吹氩气，而在转炉出钢后为了降低生产成本，将底吹氩气切换为底吹氮气。
[0031]由于在转炉吹炼期底吹天然气过程中，天然气会发生如下的反应CH4＝＝[C]+2H2(吸热反应)，底吹天然气分解后产生H2，会使钢中的[H]含量增加，因此，转炉出钢得到的钢水需要进行RH真空处理以脱去钢水中的[H]。
[0032]其中，在转炉吹炼期底吹氧气的供气方式如下：
[0033]转炉吹炼期的前60％阶段底吹氧气的流量Q1按公式Q1＝Q*K1计算控制，底吹氧气的供气强度按公式Q1/(60*钢水量)计算。其中，Q为顶吹氧气流量，K1为转炉吹炼期前60％阶段底吹氧气流量系本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种转炉底吹富氧炼钢的方法，其特征在于：转炉底吹透气砖采用双层套管式透气砖，转炉吹炼期的前80％阶段双层套管式透气砖的外层供天然气、内层供氧气，底吹的氧气和天然气与顶吹氧气同步供气，转炉吹炼期的80
‑
100％阶段底吹的天然气和氧气切换为底吹氩气，转炉出钢后底吹氩气切换为底吹氮气，转炉出钢得到的钢水进行RH真空处理脱[H]。2.根据权利要求1所述的转炉底吹富氧炼钢的方法，其特征在于，所述底吹氧气的供气方式包括：转炉吹炼期的前60％阶段底吹氧气的流量Q1按公式Q1＝Q*K1计算控制，底吹氧气的供气强度按公式Q1/(60*钢水量)计算；转炉吹炼期的60
‑
80％阶段底吹氧气的流量Q2按公式Q2＝Q*K2计算控制，底吹氧气的供气强度按公式Q2/(60*钢水量)计算；Q为顶吹氧气流量，K1为转炉吹炼期前60％阶段底吹氧气流量系数，K1的大小范围为8
‑
15％，K2为转炉吹炼期的60
‑
80％阶段底吹氧气流量系数，K1的大小范围为6
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10％。3.根据权利要求1所述的转炉底吹富氧炼钢的方法，其特征在于，所述转炉吹炼期的前80％阶段底吹的天然气的供气强度控制为0.01
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0.033NM3/min﹒t，底吹的天然气的流量控制为底吹的氧气和天然气总气量的16～30％。4.根据权利要求1所述的转炉底吹富氧炼钢的方法，其特征在于，所述转炉吹炼期的80
‑
100％阶段底吹氩气的供气强度按如下方式控制：转炉冶炼的是低碳钢时底吹氩气的供气强度为0.05
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0.15NM3/min﹒...

【专利技术属性】
技术研发人员：余慧，王红国，窦为学，史志鹏，智新龙，
申请(专利权)人：河北敬业高品钢科技有限公司，
类型：发明
国别省市：