一种转炉高效脱磷的工艺，属于转炉炼钢技术领域，该工艺中，转炉终点炉渣并不倒出，用于下一炉次的脱磷，为了提高循环炉次中脱磷阶段的冶炼效果，通过控制脱磷阶段枪位、供氧、造渣技术手段，实现利用转炉终点炉渣高效脱磷，可节约石灰消耗量，提高转炉脱磷效果，与常规工艺相比，该工艺可节约石灰消耗量40%-60%，节约轻烧白云石消耗量40-46%，而转炉终点钢水中磷的质量分数为0.006%以下。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于转炉炼钢
，特别是提供了一种转炉高效脱磷的工艺。
技术介绍
对于传统转炉炼钢法，每炉冶炼出钢后炉渣全部倒出。进行下一炉冶炼时，重新加入石灰等各种炉料，这种操作模式石灰消耗量大、成本高。因而，利用转炉冶炼终点的炉渣继续脱磷，是能够解决传统转炉操作石灰消耗量大的最好方法。在传统转炉生产中，为了达到脱磷效果，吹炼开始后向转炉加入石灰等造渣，加入的渣料中基本不含P2O5。而采用转炉终点炉渣留在炉内进行脱磷时，炉渣中已经具有1.5%左右的P2O5，和传统工艺相比，由于钢水与炉渣中的P2O5浓度梯度不同，如果采用和传统工艺相同的吹炼工艺，脱磷速度较慢，很难达到与传统工艺相同的脱磷效果。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对转炉终点炉渣应用于脱磷阶段的情况，提供一种转炉高效脱磷的工艺，实现利用转炉终点炉渣高效脱磷，可节约石灰消耗量，提高转炉脱磷效果。本专利技术的技术解决方案是：一种转炉高效脱磷的工艺，转炉双渣冶炼工艺包括加入废钢、铁水→转炉吹炼脱磷→倒脱磷炉渣→转炉吹炼脱碳→转炉出钢同时留渣。脱磷阶段供氧、调渣控制操作步骤如下： ⑴转炉脱磷阶段采用低枪位操作，顶吹氧枪枪位按照下式控制：H=3.23×h-2+1.3，其中：H为枪位，m；h为熔池深度，m；顶吹氧气顶吹搅拌强度为：3.0-3.5Nm3/min/t钢，脱磷吹炼时间控制在4-5分钟；⑵脱磷吹炼开始后2-3min时，加入烧结矿，控制炉渣中FeO的质量百分数为9%-15%；⑶控制脱磷炉渣二元碱度为1.2-1.8；⑷倒出脱磷炉渣的50%-60%，进行脱碳阶段操作。本专利技术所述一种转炉高效脱磷的工艺，由于转炉吹炼终点炉渣中的P2O5质量分数一般在1.5%左右，出钢温度在1600℃以上。在工艺控制方面，转炉吹炼终点的炉渣与钢液中的磷含量相对稳定，炉渣基本已经不具备脱磷能力，但是脱磷反应属于吸热反应，如果温度降低，转炉终点炉渣会重新具备脱磷能力。与转炉终点相比，在转炉吹炼开始前，铁水内的磷含量较高，温度较低，转炉终点炉渣在脱磷阶段使用时，能够重新具有脱磷效果，因此转炉出钢结束后终点炉渣留在炉内能够重新发挥脱磷效果。鉴于转炉终点炉渣的热力学特点，为了能够有效利用转炉终点炉渣脱磷，本专利技术的目的就在于提供工艺过程中动力学、热力学参数的控制要领，以实现利用转炉终点炉渣高效脱磷。传统理论研究脱磷的关键在于：较低的熔池温度、较高的炉渣碱度、高的氧化性等。在生产过程中，为了实现脱磷效果，从以下几个方面控制实现磷含量的控制：（1）控制炉渣中含有高的FeO含量，实现磷的氧化；（2）提高炉渣碱度，（3）低温出钢。当采用转炉终点炉渣应用于脱磷阶段脱磷时，由于渣中P2O5含量较高，为了达到脱磷目的，应当提供良好的动力学条件，加强熔池的搅拌。所以，本工艺采用顶吹氧枪低枪位、高供氧强度吹炼技术，脱磷阶段氧枪枪位较常规转炉吹炼前期枪位降低100~200mm，供氧强度保持在3.0-3.5Nm3/min/t以上，以通过加强顶吹氧气流对熔池搅拌促进铁水中溶解的[P]向渣/铁界面传输，弥补吹炼前炉渣中已经有1.5%的P2O5含量引起的浓度梯度导致的传质较慢问题。针对低枪位、高供氧速率吹炼会引起渣中FeO含量降低，随着炉渣中FeO含量降低，钢水的间接氧化作用减弱，炉渣的流动性也会受到影响，为了弥补该问题，本工艺脱磷阶段提高了铁矿石加入量和加入批次，以保证能够在加强熔池搅拌同时，渣中具有足够的FeO含量（9%-15%），以获得良好的热力学脱磷效果。本专利技术的技术效果：采用本研究开发的高效脱磷工艺，脱磷阶段结束，脱磷率平均为≥55%，在所留炉渣P2O5含量1.5%以上情况下，超过了常规转炉吹炼前期的脱磷率。由于脱磷阶段脱磷效率高，脱磷结束炉渣中P2O5的质量百分数可达到2%-2.7%，脱碳阶段终点钢水中磷的质量分数可脱除至≤0.0060%，这充分说明该工艺具有良好的脱磷效果，能够满足除少数超低磷钢种（如抗酸管线钢）外绝大多数钢种磷含量控制要求。具体实施方式本专利技术的主要工艺包括以下内容：（1） 转炉出钢结束后，不倒渣，炉渣留在砖炉内，供下一炉吹炼阶段脱磷使用；（2） 转炉脱磷阶段采用低枪位操作，顶吹氧枪枪位按照下式控制：H=3.23×h-2+1.3，其中：H为枪位，m；h为熔池深度，m；在实际的生产过程中，枪位与氧枪的设计参数、氧枪气体压力、转炉形状等因素有关，根据不同转炉的氧枪以及转炉各相关参数的特征值，回归之后，得到采用常规工艺转炉炼钢时，枪位与熔池深度的关系为：H=3.23×h-2+1.5。本工艺中，采取低枪位操作，以加大氧枪顶吹气体对熔池的搅拌，在大量实验的基础上，得到低枪位脱磷时，枪位应当按照H=3.23×h-2+1.3控制，同时，配合顶吹氧气搅拌强度为：3.0-3.5Nm3/min/t钢，脱磷吹炼时间控制在4-5分钟；（3） 脱磷吹炼开始后2-3min时，加入烧结矿，控制炉渣中FeO的质量百分数为9%-15%；增加炉渣中的FeO含量的主要目的是：当炉渣中FeO的质量百分数达到9%-15%时，炉渣的氧化性强，可达到氧化脱磷要求；（4） 炉渣二元碱度控制为1.2-1.8，脱磷阶段由于采用了低枪位操作，钢水的动力学条件很好，不需要靠加入大量石灰，提高碱度来脱磷，不但节约了原料，也增加了炉渣的流动性；（5） 倒出脱磷炉渣的50%-60%，进行脱碳阶段操作。 下表1至表8列出了本专利技术在210吨和100吨顶底复吹转炉上生产低磷钢水时的关键参数实例。但本专利技术的保护范围并不仅限于以下实施例。表1 210吨复吹转炉顶吹工艺关键参数炉次转炉枪位，m顶吹搅拌强度，Nm3/min/t脱磷吹炼时间，min12.43.34.222.23.34.532.33.54.6表2 210吨转炉烧结矿加入工艺关键参数炉次吹炼开始时刻加入烧结矿时刻烧结矿加入量，t脱磷渣中FeO质量分数，%脱磷阶段倒渣比例，%118:27:3218:29:451.89.3552203：05:0503:07:322.314.3258304：52:1704:54:572.112.7553表3 210吨转炉终点钢水成分控制水平表4 210吨转炉冶炼渣料消耗控制水平炉次实际消耗石灰，kg/吨钢传统工艺消耗石灰，kg/吨钢节约石灰用量，%实际消耗轻烧白云石，kg/吨钢传统工艺消耗轻烧白云石，kg/吨钢节约轻烧白云石用量，%124.2555610.317.842223.452559.416.543322.748538.715.945表5 100吨复吹转炉顶吹工艺关键参数炉次转炉枪位，m顶吹搅拌强度，Nm3/min/t脱磷吹炼时间，mina1.23.44.6b1.23.34.3c1.33.54.1表6 100吨转炉烧结矿加入工艺关键参数炉次吹炼开本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种转炉高效脱磷的工艺，转炉双渣冶炼工艺包括加入废钢、铁水→转炉吹炼脱磷→倒脱磷炉渣→转炉吹炼脱碳→转炉出钢同时留渣，其特征在于：脱磷阶段供氧、调渣控制操作步骤如下：？（1）转炉脱磷阶段采用低枪位操作，顶吹氧枪枪位按照下式控制：H=3.23×h？2+1.3，其中：H为枪位，m；h为熔池深度，m；顶吹氧气顶吹搅拌强度为：3.0？3.5Nm3/min/t钢，脱磷吹炼时间控制在4？5分钟；（2）脱磷吹炼开始后2？3min时，加入烧结矿，控制炉渣中FeO的质量百分数为9%？15%；（3）控制脱磷炉渣二元碱度为1.2？1.8；（4）倒出脱磷炉渣的50%？60%，进行脱碳阶段操作。
【技术特征摘要】
1.一种转炉高效脱磷的工艺，转炉双渣冶炼工艺包括加入废钢、铁水→转炉吹炼脱磷→倒脱磷炉渣→转炉吹炼脱碳→转炉出钢同时留渣，其特征在于：脱磷阶段供氧、调渣控制操作步骤如下：
（1）转炉脱磷阶段采用低枪位操作，顶吹氧枪枪位按照下式控制：H=3.23×h-2+1.3，其中：H为枪位，m；h为熔池深度，m；顶吹...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱国森，李海波，王新华，王建伟，吕迺冰，崔阳，包春林，何肖飞，刘国梁，吕延春，王文军，姜仁波，南晓东，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：
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