專利名稱：雙渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及冶金工藝領(lǐng)域，具體地指一種適應(yīng)于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高碳低磷鋼水的工藝。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高碳低磷鋼水時(shí)有兩種出鋼工藝模式，一種是低拉補(bǔ)碳工藝，即低碳出鋼后再大量補(bǔ)碳(終點(diǎn)碳在0.07％～0.12％之間)；另一種是高碳出鋼工藝(終點(diǎn)碳≥0.30％)。低拉碳工藝能保證較低的終點(diǎn)磷、合適的終點(diǎn)溫度和相對(duì)穩(wěn)定的終點(diǎn)碳(穩(wěn)定在0.07％～0.12％之間)，其工藝較為穩(wěn)定，因而為絕大多數(shù)鋼廠所采用。但是該工藝熔池終點(diǎn)氧含量高，其鋼鐵料消耗高，合金收得率低，生產(chǎn)成本高，對(duì)爐襯侵蝕嚴(yán)重。如果采用高碳出鋼工藝，將大幅度提高終點(diǎn)碳，顯著降低熔池終點(diǎn)氧，從而降低鋼鐵料和合金消耗，并大大減少脫氧合金化產(chǎn)生的夾雜物，提高鋼水純凈度。但是轉(zhuǎn)爐高碳出鋼工藝存在著去磷能力差、終點(diǎn)溫度偏低以及終渣流動(dòng)性差不利于濺渣護(hù)爐等難點(diǎn)。因此目前轉(zhuǎn)爐采用高硅高磷鐵水生產(chǎn)高碳低磷鋼水時(shí)，多采用低拉補(bǔ)碳工藝。即便實(shí)施高碳出鋼，也通常采用下述兩種工藝，一種是先對(duì)鐵水進(jìn)行脫磷預(yù)處理，再由轉(zhuǎn)爐實(shí)施高碳出鋼；另一種是由兩座轉(zhuǎn)爐采用雙聯(lián)法完成，即由一座轉(zhuǎn)爐先去磷，再由另一座轉(zhuǎn)爐降碳升溫?；谔岣哔|(zhì)量和降低成本的雙重目的，采用高碳出鋼工藝生產(chǎn)高碳低磷鋼水是極為有效的一種手段，但前述兩種高碳出鋼工藝都存在一定的弊病，鐵水脫磷預(yù)處理工藝大大增加了鐵水預(yù)處理的設(shè)備投資和生產(chǎn)成本，而雙聯(lián)法不僅生產(chǎn)組織難度大，而且會(huì)制約轉(zhuǎn)爐產(chǎn)能的發(fā)揮。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)上述問(wèn)題提供一種低成本、可在一座轉(zhuǎn)爐內(nèi)以高硅高磷鐵水為原料、采用雙渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝。
本發(fā)明的技術(shù)方案為將高硅高磷鐵水送入頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐中，并進(jìn)行下述步驟(1)吹煉前期一次脫磷倒渣將造渣材料總量的50％～60％加入轉(zhuǎn)爐中，采用低-高槍位和高-低供氧流量進(jìn)行吹煉操作，吹煉前期結(jié)束后倒出70％～80％的富磷爐渣，控制前期結(jié)束時(shí)的熔池溫度為1350～1450℃，爐渣堿度在2.3～2.7之間，氧化鐵含量在12％-16％之間；(2)吹煉中期二次脫磷倒渣將造渣材料總量的30％～40％加入轉(zhuǎn)爐中，采用高槍位和低供氧流量進(jìn)行吹煉操作，吹煉中期結(jié)束后倒出50％～60％的爐渣，控制中期結(jié)束時(shí)的爐渣堿度在3.2～3.7之間，氧化鐵含量為8％～12％；(3)吹煉后期再次脫磷并調(diào)整熔池終點(diǎn)溫度和終點(diǎn)碳將剩余10％～20％的造渣材料加入轉(zhuǎn)爐中，采用高-低槍位和中等供氧流量進(jìn)行吹煉操作，控制后期結(jié)束時(shí)的爐渣堿度在3.7～4.2之間，氧化鐵含量為10％～15％，吹煉后期結(jié)束后，在出鋼過(guò)程中進(jìn)行脫氧合金化處理后，即得到高碳低磷鋼水。
上述步驟(1)中，所說(shuō)低-高槍位和高-低供氧流量操作為先采用1.4m的低槍位和3.0Nm3/min·t的供氧流量，120～150秒后將槍位提至1.7m，同時(shí)將供氧流量降至2.6Nm3/min·t，所說(shuō)吹煉前期時(shí)間控制在350～390秒。
上述步驟(2)中，所說(shuō)加入的造渣材料是按每批3～5kg/t的批量分批錯(cuò)開(kāi)加入，所說(shuō)高槍位和低供氧流量為采用1.8m的槍位和2.6Nm3/min·t的供氧流量，所說(shuō)吹煉中期時(shí)間控制在380～420秒。
上述步驟(3)中，所說(shuō)加入的造渣材料是按每批2～4kg/t的批量分批錯(cuò)開(kāi)加入，所說(shuō)高-低槍位和中等供氧流量操作為先采用1.7m的槍位和2.8Nm3/min·t的供氧流量，出鋼前30秒再將槍位壓低至1.4m，所說(shuō)吹煉后期時(shí)間控制在80～120秒。
對(duì)步驟(3)中出完鋼后留下的爐渣，再采用氧槍以濺渣槍位向爐渣吹氧，其中槍位為0.5～1.0m，供氧流量為2.8Nm3/min·t，供氧時(shí)間控制在20～30秒。
在步驟(1)中，充分利用吹煉前期熔池溫度低、渣鋼間磷分配比高、脫磷熱力學(xué)條件極好的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)通過(guò)加大熔池?cái)嚢鑿?qiáng)度來(lái)獲得較好的脫磷動(dòng)力學(xué)條件，可產(chǎn)生很好的脫磷效果，使熔池磷含量在吹煉前期便降至較低水平。
在步驟(2)中，由于在吹煉中期溫度上升，脫碳反應(yīng)加快，氧化鐵含量降低，同時(shí)因高碳出鋼，終點(diǎn)氧低，氧化鐵低，渣鋼間磷分配比相對(duì)較低，脫磷效果差，易回磷，必須通過(guò)步驟(1)中的倒渣操作來(lái)降低渣中五氧化二磷含量，并在步驟(2)中重新調(diào)渣來(lái)確保爐渣有足夠的堿度和氧化性，以達(dá)到抑制回磷并進(jìn)一步去磷的目的。
對(duì)步驟(3)中出完鋼后留下的爐渣，再采用氧槍以濺渣槍位向爐渣吹氧，以達(dá)到濺渣護(hù)爐的目的。
本發(fā)明僅需在一座轉(zhuǎn)爐完成整個(gè)吹煉過(guò)程，大大節(jié)約了設(shè)備投資。本發(fā)明通過(guò)兩次脫磷倒渣，可以倒去富磷渣、抑制回磷并進(jìn)一步脫磷，出鋼后采用氧槍以濺渣槍位向爐渣吹氧，解決了終渣流動(dòng)性差不利于濺渣護(hù)爐等難點(diǎn)，所生產(chǎn)的高碳低磷鋼水與傳統(tǒng)方法得到的高碳低磷鋼水相比，其轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn)碳由0.07％～0.12％提高到0.3％～0.8％，終點(diǎn)氧含量由350ppm左右降低至100ppm左右，終點(diǎn)磷基本上小于0.015％，其鋼鐵料、合金等成本消耗均顯著降低，高碳低磷鋼水的冶煉成本約降低26元/噸鋼，即降低了生產(chǎn)成本。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
實(shí)施例將高硅高磷鐵水送入頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐中，并進(jìn)行下述步驟(1)吹煉前期一次脫磷倒渣將造渣材料總量的50％～60％加入轉(zhuǎn)爐中，在進(jìn)行吹煉操作時(shí)，先采用1.4m的低槍位和每噸鋼水3.0Nm3/min的供氧流量，以加大熔池?cái)嚢鑿?qiáng)度，這樣既可提高前期石灰熔化速度，亦可使熔池磷含量在吹煉前期便降至較低水平，120～150秒后將槍位提至1.7m，同時(shí)將供氧流量降低至每噸鋼水2.6Nm3/min，以便降低吹煉前期升溫速度，延長(zhǎng)脫磷期，保證脫磷效果，吹煉前期時(shí)間最短不少于350，最長(zhǎng)不超過(guò)390秒，結(jié)束后倒出70％～80％的富磷爐渣，控制吹煉前期結(jié)束時(shí)的熔池溫為1350～1450℃，爐渣堿度在2.3～2.7之間，氧化鐵含量在12～16％之間；
(2)吹煉中期二次脫磷倒渣將造渣材料總量的30％～40％加入轉(zhuǎn)爐中，且按每批每噸鋼水3～5kg的批量將造渣材料分批錯(cuò)開(kāi)加入，采用1.8m的槍位和每噸鋼水2.6Nm3/min的供氧流量進(jìn)行吹煉操作，吹煉中期時(shí)間最短不少于380，最長(zhǎng)不超過(guò)420秒，結(jié)束后倒出50％～60％的爐渣，并取鋼樣為后期確定吹煉時(shí)間提供依據(jù)，控制中期結(jié)束時(shí)的爐渣堿度在3.2～3.7之間，氧化鐵含量在8％～12％之間；(3)吹煉后再次脫磷并期調(diào)整熔池終點(diǎn)溫度和終點(diǎn)碳將剩余10％～20％的造渣材料加入轉(zhuǎn)爐中，且按每批每噸鋼水2～4kg的批量分批錯(cuò)開(kāi)加入，在進(jìn)行吹煉時(shí)，先采用1.7m的槍位和每噸鋼水2.8Nm3/min的供氧流量，出鋼前30秒再將槍位壓低至1.4m，其中，控制吹煉后期結(jié)束時(shí)的爐渣堿度在3.7～4.2之間，氧化鐵含量在10％～15％之間，根據(jù)吹煉中期結(jié)束時(shí)所取鋼樣確定吹煉后期時(shí)間，其最短不小于80，最長(zhǎng)不超過(guò)120秒。吹煉后期結(jié)束后，在出鋼過(guò)程中進(jìn)行脫氧合金化處理后，即得到高碳低磷鋼水。在出鋼后通過(guò)采用0.5～1.0m的槍位和每噸鋼水2.8Nm3/min的供氧流量向爐渣吹氧20～30秒，以改善爐渣流動(dòng)性，確保濺渣護(hù)爐效果。
采用本發(fā)明的工藝，可使終點(diǎn)碳達(dá)到0.3％～0.8％，終點(diǎn)氧在100ppm左右，終點(diǎn)磷小于0.015％。下表列出了部分高碳鋼鋼種轉(zhuǎn)爐吹煉后期結(jié)束時(shí)的工藝參數(shù)控制情況。

權(quán)利要求
1.一種雙渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝，其特征在于，將高硅高磷鐵水送入轉(zhuǎn)爐中，并進(jìn)行下述步驟(1)吹煉前期一次脫磷倒渣將造渣材料總量的50％～60％加入轉(zhuǎn)爐中，采用低-高槍位和高-低供氧流量進(jìn)行吹煉操作，吹煉前期結(jié)束后倒出70％～80％的富磷爐渣，控制前期結(jié)束時(shí)的熔池溫度為1350～1450℃，爐渣堿度在2.3～2.7之間，氧化鐵含量在12％-16％之間；(2)吹煉中期二次脫磷倒渣將造渣材料總量的30％～40％加入轉(zhuǎn)爐中，采用高槍位和低供氧流量進(jìn)行吹煉操作，吹煉中期結(jié)束后倒出50～60％的爐渣，控制中期結(jié)束時(shí)的爐渣堿度在3.2～3.7之間，氧化鐵含量為8％～12％；(3)吹煉后期再次脫磷并調(diào)整熔池終點(diǎn)溫度和終點(diǎn)碳將剩余10％～20％的造渣材料加入轉(zhuǎn)爐中，采用高-低槍位和中等供氧流量進(jìn)行吹煉操作，控制后期結(jié)束時(shí)的爐渣堿度在3.7～4.2之間，氧化鐵含量為10％～15％，吹煉后期結(jié)束后，在出鋼過(guò)程中進(jìn)行脫氧合金化處理后，即得到高碳低磷鋼水。
2.如權(quán)利要求1所述的雙渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝，其特征在于，步驟(1)中，所說(shuō)低-高槍位和高-低供氧流量為先采用1.4m的槍位和3.0Nm3/min·t的供氧流量，120～150秒后將槍位提至1.7m，同時(shí)將供氧流量降至2.6Nm3/min·t，所說(shuō)吹煉前期時(shí)間控制在350～390秒。
3.如權(quán)利要求1所述的雙渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝，其特征在于，步驟(2)中，所說(shuō)加入的造渣材料是按每批3～5kg/t的批量分批錯(cuò)開(kāi)加入，所說(shuō)高槍位和低供氧流量為采用1.8m的槍位和2.6Nm3/min·t的低供氧流量，所說(shuō)吹煉中期時(shí)間控制在380～420秒。
4.如權(quán)利要求1所述的雙渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝，其特征在于，步驟(3)中，所說(shuō)加入的造渣材料是按每批2～4kg/t的批量分批錯(cuò)開(kāi)加入，所說(shuō)高-低槍位和中等供氧流量為先采用1.7m的槍位和2.8Nm3/min.t的供氧流量，出鋼前30秒再將槍位降至1.4m，所說(shuō)吹煉后期時(shí)間控制在80～120秒。
5.如權(quán)利要求1或4所述的雙渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝，其特征在于，對(duì)步驟(3)中出完鋼后留下的爐渣，再采用氧槍以濺渣槍位向爐渣吹氧，其中槍位為0.5～1.0m，供氧流量為2.8Nm3/min·t，供氧時(shí)間控制在20～30秒。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金工藝領(lǐng)域，具體地指一種適應(yīng)于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝，它解決了現(xiàn)有技術(shù)中采用轉(zhuǎn)爐高碳出鋼工藝存在去磷能力差、終點(diǎn)溫度偏低、設(shè)備投資及生產(chǎn)成本過(guò)高的問(wèn)題。本技術(shù)方案包括將高硅高磷鐵水送入轉(zhuǎn)爐中采用變槍變氧流量操作進(jìn)行吹煉，吹煉前期大量去磷，結(jié)束時(shí)倒去富磷渣；吹煉中期重新造渣抑制回磷并進(jìn)一步去磷；吹煉后期再次脫磷并調(diào)整熔池終點(diǎn)溫度和終點(diǎn)碳。本發(fā)明方法設(shè)備投資小、生產(chǎn)成本低，轉(zhuǎn)爐吹煉后期結(jié)束時(shí)的終點(diǎn)碳含量達(dá)到0.3％－0.8％，同時(shí)終點(diǎn)磷含量小于0.015％。
文檔編號(hào)C21C5/30GK1995403SQ20061016651
公開(kāi)日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年12月28日
發(fā)明者余新河, 吳健鵬, 王金平, 李小明, 趙繼宇, 高文芳, 姜茂發(fā), 鐘良材, 王國(guó)平, 朱躍和, 鄒宗樹(shù), 洪慶海, 沈繼勝, 吳維軒 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司