一种超低磷钢转炉冶炼方法技术

本发明专利技术公开了一种超低磷钢转炉冶炼方法，包括以下步骤：将铁水和废钢混合后得钢水，依次对钢水进行复吹、第一次造渣、倒渣、续吹、第二次造渣、后吹、终点控制，制得钢液。本发明专利技术通过吹氧量确定倒渣时机，避免人工纯经验控制的波动，通过调整石灰及铁矿石加入量，控制前期渣的碱度和氧化性，以及炉内半钢温度，确保前期脱磷效果，减轻后续脱磷压力，在停止供氧后，结合底吹氩气搅拌炉渣与钢水，增加钢渣反应界面进一步脱磷，最终钢液磷元素质量含量在0.004％以下。0.004％以下。

【技术实现步骤摘要】
一种超低磷钢转炉冶炼方法


[0001]本专利技术属于钢铁冶炼
，尤其涉及一种超低磷钢转炉冶炼的方法。

技术介绍

[0002]目前钢铁企业生产表面硬化优质合金钢、镀锡钢、深冲钢、低温用钢及海洋用钢等钢种，其磷元素质量含量要求在0.004％以下。由于高炉供应给转炉铁水中的磷元素质量含量的综合值在0.16％以上，在转炉炼钢过程中靠经验操作很难保证炉钢液终点磷元素质量含量在0.004％以下。
[0003]目前国内外生产转炉低磷钢的主要方法有：
[0004]1、铁水预脱磷+转炉脱磷：铁水采用含FeO氧化剂、含CaO、BaO固定剂，含CaF2、CaCO3促进剂及石灰基料进行铁水预脱磷处理，铁水脱磷率达到80％以上，缺点是处理过程温降大，通过吹氧补偿温降时喷溅较大，同时铁水包或鱼雷罐体积小，反应慢，效率低。同时需要预处理设备。
[0005]2、转炉脱磷+炉外脱磷：采取转炉采取双渣冶炼，出钢时不脱氧，加入合成渣通过钢包吹氩进行炉外脱磷。缺点是要增加扒渣设备，扒渣不干净，效率低。
[0006]3、双转炉脱磷：采用一座转炉先脱磷，一座脱碳，缺点是效率低，铁水两次出入转炉温度损失大。
[0007]4、转炉双渣法：转炉供氧至总氧量的35％
‑
40％时倒渣，后期续吹结束后采用底吹氮气搅拌脱磷，或再加入碳粉或硅铁再造渣脱磷。采用底吹氮气搅拌会造成钢水增氮，影响钢水洁净度。续吹完毕后重新加入碳粉、硅铁再造渣造成成本升高，效率降低。
[0008]以上技术中采用双转炉脱磷法、双渣法等可勉强将出钢磷控制在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0.004％以下难度较大。
[0009]因此，本专利技术提供一种超低磷钢转炉冶炼的方法。以解决上述
技术介绍
中提出的问题。

技术实现思路

[0010]本专利技术的目的在于提供一种超低磷钢转炉冶炼的方法，该方法在转炉冶炼中可有效控制钢水终点磷元素质量含量在0.004％以下。
[0011]具体如下，本专利技术提供一种超低磷钢转炉冶炼的方法，包括以下步骤：将铁水和废钢混合后得钢水，依次对钢水进行复吹、第一次造渣、倒渣、续吹、第二次造渣、后吹、终点控制，制得钢液；
[0012]所述钢液的磷元素的质量含量在0.004％以下；
[0013]所述复吹过程中氧气流量为45000m3/h
‑
50000m3/h；
[0014]所述复吹过程中氧气压力为0.90MPa
‑
1.0MPa；
[0015]所述复吹过程中供氩气强度为0.02Nm3/(min
·
t)
‑
0.08Nm3/(min
·
t)；
[0016]所述续吹过程中氧气流量为45000m3/h
‑
50000m3/h；
[0017]所述续吹过程中氧气压力为0.90MPa
‑
1.0MPa；
[0018]所述续吹过程中供氩气强度为0.02Nm3/(min
·
t)
‑
0.08Nm3/(min
·
t)。
[0019]根据本专利技术方法技术方案中的一种技术方案，至少具备如下有益效果：
[0020]转炉脱磷需要高氧化性，本专利技术通过合理设计氧气的流量与压力，可提高成渣速度和降低碳含量，在尽可能少加辅助材料下，保证钢水的有效脱磷，供氧压力过大或过小都会使氧射流产生激波，射流的能量损失增大，影响前期脱磷效果，供氧流量过大会引起喷溅，过小会使延长转炉吹炼时间，降低效率。有效控制氩气流量与压力，实现钢水的合理搅动作用，提高反应接触界面，提高冶炼效率。
[0021]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述终点控制过程中供氩气强度为0.06Nm3/(min
·
t)
‑
0.08Nm3/(min
·
t)；
[0022]所述终点控制过程中供氩气时间为2min
‑
3min。
[0023]利用终点控制高氧化性、高碱度、大渣量特点，在停止供氧后，结合底吹氩气搅拌炉渣与钢水，增加钢渣反应界面进一步脱磷。
[0024]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述后吹后的钢水中碳含量为0.03％
‑
0.06％，温度为1560℃
‑
1580℃。
[0025]根据脱磷的热力学条件，后期控制终点较高的氧化性及较低的终点温度，在此条件下，从动力学的角度通过底吹氩气搅拌促进钢渣反应界面，可以综合深度脱磷。
[0026]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述后吹过程中供氩气强度为0.02Nm3/(min
·
t)
‑
0.08Nm3/(min
·
t)；
[0027]所述后吹过程中氧气流量为45000m3/h
‑
50000m3/h；
[0028]所述后吹过程中氧气压力为0.90MPa
‑
1.0MPa。
[0029]控制合适的氧气压力和流量，防止返干影响脱磷效果，结合底吹搅拌有利于脱磷。
[0030]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述第一次造渣加入铁矿石的量为10kg/t
‑
15kg/t；
[0031]所述第一次造渣加入石灰的量为20kg/t
‑
25kg/t。
[0032]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述第一次造渣温度为1350℃
‑
1400℃。
[0033]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述第一次造渣二元碱度为1.6
‑
2.0。
[0034]通过调整石灰及铁矿石加入量，控制前期渣的碱度和氧化性，以及炉内半钢温度，可保证前期脱磷率，通过增加倒前期渣的步骤，倒掉炉内高磷渣，减轻后续脱磷压力。
[0035]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述第二次造渣温度为1560℃
‑
1580℃。
[0036]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述第二次造渣温度为1562℃
‑
1575℃。
[0037]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述第二次造渣温度为1570℃。
[0038]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述第二次造渣二元碱度为3.2
‑
3.4。
[0039]从热力学考虑，控制合适的终点温度，同时在一定氧化性条件下可满足相对高的二元碱度，可以使炉渣中氧化钙增多有利于脱磷，但碱度过高会出现炉渣粘度增加，反而减低脱磷效果。
[0040]在本专利技术的一些具体实施方案中，所述废钢重量分数为10％
‑
25％。
[0041]铁水中加入废钢可起到冷却作用，使转炉在吹炼过程中达到热平衡，达到合格的终点温度，减少喷溅，并且可以降低成本。
[0042]在本专利技术的一些具体本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种超低磷钢转炉冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：将铁水和废钢混合后得钢水，依次对钢水进行复吹、第一次造渣、倒渣、续吹、第二次造渣、后吹、终点控制，制得钢液；所述钢液的磷元素的质量含量在0.004％以下；所述复吹过程中氧气流量为45000m3/h
‑
50000m3/h；所述复吹过程中氧气压力为0.90MPa
‑
1.0MPa；所述复吹过程中供氩气强度为0.02Nm3/(min
·
t)
‑
0.08Nm3/(min
·
t)；所述续吹过程中氧气流量为45000m3/h
‑
50000m3/h；所述续吹过程中氧气压力为0.90MPa
‑
1.0MPa；所述续吹过程中供氩气强度为0.02Nm3/(min
·
t)
‑
0.08Nm3/(min
·
t)。2.根据权利要求1所述一种超低磷钢转炉冶炼方法，其特征在于，所述终点控制过程中供氩气强度为0.06Nm3/(min
·
t)
‑
0.08Nm3/(min
·
t)；所述终点控制过程中供氩气时间为2min
‑
3min。3.根据权利要求1所述一种超低磷钢转炉冶炼方法，其特征在于，所述后吹后的钢水中碳含量为0.03％
‑
0.06％，温度...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴智才，罗钢，齐江华，刘彭，徐刚军，尹振芝，吴平辉，谢成，苏风光，谭大进，邓之勋，周军军，朱振来，刘毅，万金同，
申请(专利权)人：湖南华菱涟源钢铁有限公司，
类型：发明
国别省市：