一種轉(zhuǎn)爐高碳出鋼磷含量小于70ppm的冶煉方法技術(shù)

一種轉(zhuǎn)爐高碳出鋼磷含量小于70ppm的冶煉方法，屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。工藝在鐵水硅含量0.2～0.6％，磷含量＜0.11％的條件下，采用雙渣+留渣操作，控制一次倒渣溫度和堿度，充分發(fā)揮轉(zhuǎn)爐前期的脫磷能力，倒出富含磷氧化物的脫磷渣，降低吹煉后期轉(zhuǎn)爐的脫磷負(fù)擔(dān)。倒渣結(jié)束后，加入輔料再次造渣，控制適宜的槍位、底吹流量、終點(diǎn)溫度和爐渣成分，在轉(zhuǎn)爐吹煉后期繼續(xù)深脫磷。本發(fā)明專利技術(shù)較現(xiàn)有脫磷工藝相比，不需要鐵水預(yù)脫磷或轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)，即可實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐出鋼碳含量高于0.1％，鋼液磷含量小于0.007％的控制目標(biāo)，有效提高低磷鋼水潔凈度和金屬收得率，降低噸鋼生產(chǎn)成本。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種轉(zhuǎn)爐高碳出鋼磷含量小于70ppm的冶煉方法
一種轉(zhuǎn)爐高碳出鋼磷含量小于70ppm的冶煉方法，屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼
技術(shù)背景磷是鋼材中主要有害元素之一，鋼液凝固過程中磷會(huì)在晶界發(fā)生偏析，顯著降低鋼的韌性，導(dǎo)致鋼材發(fā)生“冷脆”現(xiàn)象，脫磷是煉鋼最主要任務(wù)之一。目前，國(guó)內(nèi)各鋼廠的主要生產(chǎn)工藝為:高爐鐵水→鐵水預(yù)脫硫→轉(zhuǎn)爐吹煉→精煉→連鑄。由于鐵礦石中的磷元素幾乎全部被還原進(jìn)入鐵水中，一般高爐鐵水磷含量在0.08～0.16％之間，普通鋼材要求磷含量小于0.03％，優(yōu)質(zhì)鋼材要求磷含量低于0.01％甚至0.005％。工藝工序中只有轉(zhuǎn)爐具有脫磷能力，轉(zhuǎn)爐出鋼磷含量的高低決定了產(chǎn)品的磷含量的大小，充分發(fā)揮轉(zhuǎn)爐脫磷能力對(duì)降低鋼材磷含量具有重要作用。傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐工藝中，一般通過降低出鋼碳含量增加熔池氧化性來增強(qiáng)轉(zhuǎn)爐脫磷能力，通常情況下，出鋼磷含量低于0.01％的鋼種，終點(diǎn)碳含量一般控制在0.1％以下，甚至在0.03％左右。降低出鋼碳含量可以增強(qiáng)轉(zhuǎn)爐末期的脫磷能力，降低鋼液磷含量，但也帶來了一系列問題:低碳出鋼后要添加增碳劑增加鋼液碳含量才能滿足鋼種對(duì)碳的要求，造成了碳資源的浪費(fèi)；鋼液碳含量低，熔池氧勢(shì)高，脫氧合金消耗增加；鋼材夾雜物數(shù)量增加；金屬收得率低；容易導(dǎo)致下渣回磷等問題。為了解決低碳出鋼帶來的弊端，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐高碳出鋼深脫磷，本項(xiàng)目的主要研究目的為通過優(yōu)化轉(zhuǎn)爐輔料結(jié)構(gòu)、槍位控制、底吹控制、轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)溫度和爐渣成分的控制，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)出鋼碳含量高于0.1％，鋼液磷含量低于0.007％。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種轉(zhuǎn)爐高拉碳深脫磷的冶煉方法，充分利用轉(zhuǎn)爐雙渣法的優(yōu)點(diǎn)，優(yōu)化過程操作和終點(diǎn)控制，在出鋼碳含量大于0.1％的條件下，實(shí)現(xiàn)鋼液磷含量小于70ppm的深脫磷目標(biāo)。本工藝的具體流程為：高爐鐵水脫硫預(yù)處理→復(fù)吹轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉→出鋼留渣→濺渣護(hù)爐。轉(zhuǎn)爐冶煉主要包括以下步驟：(1)采用雙渣+留渣操作，鐵水硅含量0.2～0.6％，鐵水磷含量＜0.11％，廢鋼比控制在9～14％；(2)轉(zhuǎn)爐總輔料加入量控制在54～66kg/t，輔料包括石灰和輕燒白云石。(3)整體槍位采用高—低—高—低四段式控制，前期高槍位化渣，保持爐口可見爐渣發(fā)泡；中期低槍位脫碳；末期先高槍位增加渣中(FeO)，再采用低槍位增強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁龃笤?鋼間接觸面積，促進(jìn)脫磷反應(yīng)的進(jìn)行。(4)一次倒渣時(shí)間為吹氧開始后5～6min，一倒?fàn)t渣堿度大于2.5，倒渣溫度為1400～1440℃，倒渣率為50～70％。(5)吹煉前期底吹強(qiáng)度為0.04m3/(min·t)，中期底吹強(qiáng)度為0.03m3/(min·t)，后期底吹強(qiáng)度0.04m3/(min·t)；(6)終點(diǎn)溫度≤1620℃，出鋼碳含量0.1～0.2％，終渣堿度＞3.5，爐渣T.Fe含量12～15％；(7)留渣量為3～4t，連續(xù)留渣爐數(shù)不超過3爐。其中步驟(2)具體包括以下步驟：(2.1)轉(zhuǎn)爐兌鐵水前，向爐中加入8kg/t的石灰作為鋪底料；(2.2)吹氧從開吹到吹氧18％之前，加入4kg/t的輕燒白云石，鐵水硅含量0.2～0.4％的爐次，向轉(zhuǎn)爐中加入20kg/t石灰；而對(duì)于入爐鐵水硅含量在0.4～0.6％的爐次，向轉(zhuǎn)爐中加入24kg/t的石灰；在吹煉過程中，根據(jù)爐內(nèi)情況，加入適量返回礦促進(jìn)化渣；(2.3)一次倒渣完成后,加入8kg/t的輕燒白云石，31kg/t石灰二次造渣，根據(jù)吹煉的實(shí)際情況，小批量多批次加入返回礦，防止脫碳期爐渣出現(xiàn)返干。輔料中所述石灰中氧化鈣≥90％，輕燒白云石中氧化鎂≥30％本專利技術(shù)較現(xiàn)有工藝相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)及有益效果：(1)本工藝容易掌握，不需要增加額外設(shè)備，在無鐵水脫磷預(yù)處理的條件下，實(shí)現(xiàn)出鋼碳含量高于0.1％，鋼液磷含量低于70ppm。(2)本工藝在滿足超低磷出鋼的條件下，出鋼碳含量較高，熔池氧勢(shì)低，提高了金屬收得率和鋼水純凈度高。具體實(shí)施方式下面結(jié)合生產(chǎn)實(shí)施案列對(duì)本專利技術(shù)做進(jìn)一步詳細(xì)說明，但本專利技術(shù)的實(shí)施方式不限于此。實(shí)施案例1爐號(hào)15G400044，鐵水Si含量為0.23％，鐵水P含量為0.096％，鐵水溫度為1300℃，鐵水裝入量125.0t，廢鋼20.07t。爐次具體操作過程如下所示：(1)留渣量為4t；(2)輔料的加入情況：開吹前加入噸鋼石灰6kg/t；開吹到吹氧60s加入輕燒白云石4kg/t，石灰18kg/t；一次倒渣結(jié)束后，吹氧時(shí)間330s加入輕燒白云石6kg/t，石灰30kg/t。(3)過程槍位控制：前期槍位為2.1m快速化渣，脫碳期槍位控制在1.8m，后期適當(dāng)抬高槍位到1.9m化渣，吹煉末期槍位降到1.5m加強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁?4)一次倒渣的控制：一倒時(shí)間為300s，倒渣溫度為1401℃，倒渣率為52％。(5)底吹流量控制：前期底吹流量0.032m3/(min·t)，脫碳期底吹流量0.032m3/(min·t)左右，吹煉后期底吹0.036m3/(min·t)(6)終點(diǎn)碳含量為0.127％，磷含量為0.0066％，出鋼溫度為1570℃，爐渣堿度為4.1，渣中T.Fe含量為13.5％。實(shí)施案例2爐號(hào)為15G500036，鐵水Si含量為0.37％，鐵水P含量為0.101％，鐵水溫度為1276℃，鐵水裝入量127.46t，廢鋼20.13t。爐次具體操作過程如下所示：(1)留渣量為3t；(2)輔料的加入情況：開吹前加入噸鋼石灰8kg/t；開吹到吹氧50s加入輕燒白云石4kg/t，石灰20kg/t；一次倒渣結(jié)束后，吹氧時(shí)間345s加入輕燒白云石6kg/t，石灰31kg/t。(3)過程槍位控制：前期槍位為2.0m快速化渣，脫碳期槍位控制在1.8m，后期適當(dāng)抬高槍位到1.9m化渣，吹煉末期槍位降到1.5m加強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁?4)一次倒渣的控制：一倒時(shí)間為309s，倒渣溫度為1415℃，倒渣率為50％。(5)底吹流量控制：前期底吹流量0.032m3/(min·t)，脫碳期底吹流量0.032m3/(min·t)左右，吹煉后期底吹0.036m3/(min·t)(6)終點(diǎn)碳含量為0.157％，磷含量為0.007％，出鋼溫度為1597℃，爐渣堿度為4.0，渣中T.Fe含量為13.1％。實(shí)施案例3爐號(hào)為14G406548鐵水Si含量為0.688％，鐵水P含量為0.103％，鐵水溫度為1301℃，鐵水裝入量127.88t，廢鋼20.15t。爐次具體操作過程如下所示：(1)留渣量為3.5t；(2)輔料的加入情況：開吹前加入噸鋼石灰8kg/t；開吹到吹氧70s加入輕燒白云石4kg/t，石灰24kg/t；一次倒渣結(jié)束后，吹氧時(shí)間353s加入輕燒白云石8kg/t，石灰32kg/t。(3)過程槍位控制：前期槍位為2.0m快速化渣，脫碳期槍位控制在1.8m，后期適當(dāng)抬高槍位到1.9m化渣，吹煉末期槍位降到1.5m加強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁?4)一次倒渣的控制：一倒時(shí)間為330s，倒渣溫度為1418℃，倒渣率為51％。(5)底吹流量控制：前期底吹流量0.032m3/(min·t)，脫碳期底吹流量0.032m3/(min·t)左右，吹煉后期底吹0.036m3/(min·t)(6)終點(diǎn)碳含量為0.162％，磷含量為0.0062％，出鋼溫度為1622℃，爐渣堿度為3.5，渣中T.Fe含量為12.7％。實(shí)施案例4爐號(hào)為14G406711鐵本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種轉(zhuǎn)爐高碳出鋼磷含量小于70ppm的冶煉方法，其特征具體流程為：高爐鐵水脫硫預(yù)處理→復(fù)吹轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉→出鋼留渣→濺渣護(hù)爐；主要包括以下步驟：(1)采用雙渣+留渣操作，鐵水硅含量0.2～0.6％，鐵水磷含量＜0.11％，廢鋼比控制在9～14％；(2)轉(zhuǎn)爐總輔料加入量控制在54～66kg/t，輔料包括石灰和輕燒白云石；(3)整體槍位采用高—低—高—低四段式控制，前期高槍位化渣，保持爐口可見發(fā)泡爐渣；中期低槍位脫碳；末期先高槍位增加渣中(FeO)，再采用低槍位增強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁龃笤?鋼間接觸面積，促進(jìn)脫磷反應(yīng)的進(jìn)行；(4)轉(zhuǎn)爐吹氧開始后5～6min時(shí)進(jìn)行一次倒渣操作，一倒?fàn)t渣堿度大于2.5，倒渣溫度為1400～1440℃，倒渣率為50～70％；(5)吹煉前期底吹強(qiáng)度為0.04m3/(min·t)，中期底吹強(qiáng)度為0.03m3/(min·t)，后期底吹強(qiáng)度0.04m3/(min·t)；(6)終點(diǎn)溫度小于1620℃，出鋼碳含量0.1～0.2％，終渣堿度≥3.5，爐渣T.Fe含量12～15％；(7)出鋼后留渣3～4t，連續(xù)留渣爐數(shù)不超過3爐。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種轉(zhuǎn)爐高碳出鋼磷含量小于70ppm的冶煉方法，其特征具體流程為：高爐鐵水脫硫預(yù)處理→復(fù)吹轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉→出鋼留渣→濺渣護(hù)爐；主要包括以下步驟：(1)采用雙渣+留渣操作，鐵水硅含量0.2～0.6％，鐵水磷含量＜0.11％，廢鋼比控制在9～14％；(2)轉(zhuǎn)爐總輔料加入量控制在54～66kg/t，輔料包括石灰和輕燒白云石；(3)整體槍位采用高—低—高—低四段式控制，前期高槍位化渣，保持爐口可見發(fā)泡爐渣；中期低槍位脫碳；末期先高槍位增加渣中(FeO)，再采用低槍位增強(qiáng)熔池?cái)嚢瑁龃笤?鋼間接觸面積，促進(jìn)脫磷反應(yīng)的進(jìn)行；(4)轉(zhuǎn)爐吹氧開始后5～6min時(shí)進(jìn)行一次倒渣操作，一倒?fàn)t渣堿度大于2.5，倒渣溫度為1400～1440℃，倒渣率為50～70％；(5)吹煉前期底吹強(qiáng)度為0.04m3/(min·t)，中期底吹強(qiáng)度為0.03m3/(min·t)，后期底吹強(qiáng)度0.04m3/(min·t)；...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李晶，張志明，鄧長(zhǎng)付，劉志明，于文濤，周朝剛，韓嘯，羅開敏，吳龍龍，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：北京科技大學(xué)，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：北京;11