專利名稱：一種較低堿度脫磷渣快速高效脫磷的轉(zhuǎn)爐冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金行業(yè)中轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，主要涉及一種轉(zhuǎn)爐快速、高效脫憐的冶煉工藝技術(shù)。
背景技術(shù)：
隨著轉(zhuǎn)爐出鋼不倒渣+轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉的少渣冶煉工藝的開發(fā)與應(yīng)用，轉(zhuǎn)爐出鋼后的倒渣環(huán)節(jié)被轉(zhuǎn)移到了雙渣冶煉脫磷期結(jié)束，與轉(zhuǎn)爐出鋼后倒渣不同，轉(zhuǎn)爐脫磷期結(jié)束倒渣時(shí)由于冶煉溫度較低，且轉(zhuǎn)爐內(nèi)含有大量鋼液，轉(zhuǎn)爐倒渣面臨挑戰(zhàn)，為保證脫磷期結(jié)束爐渣具有良好流動(dòng)性，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐快速足量倒渣，轉(zhuǎn)爐脫磷階段爐渣堿度必須控制在較低范圍。高堿度是脫磷的有利因素，低堿度爐渣不利于脫磷，如何在較低堿度條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐快速、高效脫磷成為提高轉(zhuǎn)爐出鋼不倒渣+轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉工藝生產(chǎn)效率的重要研究?jī)?nèi)容。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的:實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐出鋼不倒渣+雙渣冶煉工藝中轉(zhuǎn)爐前期脫磷渣堿度在較低條件下快速、高效脫磷。本發(fā)明的技術(shù)方案是:本發(fā)明主`要針對(duì)轉(zhuǎn)爐出鋼不倒渣+轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉工藝前期脫磷階段的高效、快速脫磷，所述工藝主要由出鋼后留渣、濺渣護(hù)爐、高溫液態(tài)渣冷卻固化、添加廢鋼、兌鐵、脫磷階段吹煉、倒渣、脫碳階段吹煉、出鋼九個(gè)階段組成，在所述工藝前期脫磷階段中添加少量石灰、輕燒白云石、鎂碳球，合理控制爐渣堿度(Ca0/Si02)和爐渣MgO含量在較低范圍(前期脫磷渣目標(biāo)堿度控制范圍1.10^1.55, MgO含量控制范圍4 8%)，采用低槍位、高供氧強(qiáng)度吹煉技術(shù)，保證對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼液的強(qiáng)攪拌效果。低槍位具體槍位位置為氧槍槍頭距鋼液面0.8^2.4m,大型轉(zhuǎn)爐氧槍槍位相對(duì)較高，小型轉(zhuǎn)爐氧槍槍位相對(duì)較低,并且脫磷階段氧槍槍位分兩階段控制，第一階段氧槍槍位較該爐型常規(guī)轉(zhuǎn)爐雙渣吹煉脫磷期槍位降低IOOlOOmm (如210t轉(zhuǎn)爐常規(guī)轉(zhuǎn)爐雙渣吹煉脫磷期槍位一般為2.4 2.8m, IOOt轉(zhuǎn)爐常規(guī)轉(zhuǎn)爐雙渣吹煉脫磷期槍位一般為1.r1.7m),吹煉最后f 3min采用第二階段氧槍槍位控制，此階段較第一階段氧槍槍位提升5(T200 mm。脫磷階段后期，隨著溫度的升高，脫碳反應(yīng)加強(qiáng)，導(dǎo)致渣中FetO消耗過快，此時(shí)應(yīng)適當(dāng)提高氧槍槍位，彌補(bǔ)因反應(yīng)消耗的FetO,使?fàn)t渣氧化性保持在較高范圍。在低槍位控制條件下，整個(gè)脫磷階段供氧強(qiáng)度控制在
3.05^3.65Nm3/(min t)，保證高供氧強(qiáng)度吹煉，對(duì)鋼液形成較強(qiáng)烈的攪拌效果，加快鋼液中[P]向渣/鐵界面?zhèn)鬟f，提高脫磷的動(dòng)力學(xué)條件。在脫磷階段低槍位、高供氧強(qiáng)度控制條件下，增加鐵礦石加入量(6 20kg/t鋼)和加入批次(2 4次)，控制加入的鐵礦石粒度小于50mm的含量在85%以上，使?fàn)t渣中FetO —直保持在9%以上，保證脫磷的氧化性氣氛，提升脫磷的熱力學(xué)條件，可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐前期脫磷階段在較低堿度范圍內(nèi)高效、快速脫磷，極大的提高轉(zhuǎn)爐出鋼不倒渣+轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉工藝的生產(chǎn)效率，為轉(zhuǎn)爐高效、快速生產(chǎn)低磷鋼、超低磷鋼提供了技術(shù)支持。本發(fā)明的有益效果在于:
在前期脫磷階段，鋼液溫度控制在130(Tl4(KrC左右，溫度較低，從熱力學(xué)條件分析，其對(duì)脫磷有利，但前提是必須保證有良好的鋼-渣反應(yīng)動(dòng)力學(xué)條件，即在較低溫度下必須保證爐渣具有良好的熔化性能。通過嚴(yán)格控制石灰、輕松白云石、鎂碳球的加入，使前期脫磷渣堿度控制在1.l(Tl.55、Mg0含量控制在4、％，可以加快脫磷階段渣料(石灰、輕燒白云石等)的熔化，為脫磷反應(yīng)提供有利的動(dòng)力學(xué)條件，從而促進(jìn)脫磷反應(yīng)的發(fā)生。其中石灰、輕松白云石、鎂碳球的加入量主要通過目標(biāo)堿度、入爐鐵水Si含量和上爐留渣量及其成分來確定。根據(jù)相關(guān)資料，高堿度或高氧化性爐渣都能提高脫磷效果，在爐渣控制在較低堿度范圍時(shí)，則須采用提高爐渣氧化性實(shí)現(xiàn)高效、快速脫磷，本發(fā)明采用增加鐵礦石的加入量和加入批次實(shí)現(xiàn)增加爐渣FetO含量的目的，同時(shí)要求鐵礦石粒度小于50mm的含量在85%以上，保證鐵礦石快速熔化，從而保證脫磷階段爐渣FetO含量始終控制在較高含量，同時(shí)采用低槍位、高供氧強(qiáng)度的吹煉技術(shù)，加強(qiáng)頂吹氧氣流對(duì)熔池的攪拌，促進(jìn)鋼液中[P]向渣/鐵界面?zhèn)鬏?，從而?shí)現(xiàn)高·效快速脫磷的目的。國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐底吹效果較差，一般底吹強(qiáng)度在0.025、.lNm3/min/t，甚至有很多轉(zhuǎn)爐底吹強(qiáng)度在0.045 Nm3/min/t以下，底吹攪拌效果很差，本發(fā)明可以很好的解決此類底吹強(qiáng)度弱的轉(zhuǎn)爐在低堿度控制條件下的少渣冶煉脫磷期快速高效脫磷。傳統(tǒng)的脫磷階段采用高堿度爐渣控制以及高槍位、低供氧強(qiáng)度吹煉技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)良好的脫磷熱力學(xué)條件，但脫磷動(dòng)力學(xué)條件差，無法對(duì)鋼液形成強(qiáng)烈的攪拌，而本發(fā)明采用低堿度爐渣控制以及低搶位、高供氧強(qiáng)度吹煉技術(shù)可以極大的提高脫磷動(dòng)力學(xué)條件，彌補(bǔ)了國(guó)內(nèi)轉(zhuǎn)爐底吹效果弱的劣勢(shì)，尤其是底吹強(qiáng)度在0.045 Nm3/min/t以下轉(zhuǎn)爐，同時(shí)分批次大量加入鐵礦石的方法保證了脫磷所需的熱力學(xué)條件，可以實(shí)現(xiàn)低堿度條件下的快速高效脫磷。從圖1可以直觀地看出本發(fā)明的有益效果。


圖1是本發(fā)明與以往低堿度爐渣脫磷效果的對(duì)比圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步說明。實(shí)驗(yàn)在210噸轉(zhuǎn)爐內(nèi)進(jìn)行，鐵水與廢鋼總裝入量為210 240噸，所采用的工藝是轉(zhuǎn)爐出鋼后不倒渣+轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉的少渣冶煉工藝。脫磷階段通過嚴(yán)格控制添加石灰、輕燒白云石、鎂碳球的加入量(根據(jù)入爐鐵水Si含量、目標(biāo)堿度、目標(biāo)MgO含量，上爐留渣量及其成分綜合確定)，脫磷期爐渣堿度(CaO/SiO2)在始終控制在1.2r1.48的較低范圍，同時(shí)脫磷渣MgO含量控制在5.9^7.6%的范圍。在脫磷階段采用低槍位、高供氧強(qiáng)度吹煉技術(shù)，保證對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼液的強(qiáng)攪拌效果，脫磷階段氧槍槍位分兩階段控制，第一階段氧槍槍位較常規(guī)轉(zhuǎn)爐雙渣吹煉脫磷期槍位降低10(T400mm，氧槍槍頭距鋼液面200(T2300mm，吹煉最后f 3min采用第二階段槍位控制，較第一階段槍位提升5(T200 mm,氧槍槍頭距鋼液面220(T2500mm，在低槍位控制條件下，整個(gè)脫磷階段供氧強(qiáng)度控制在3.3.55Nm3/(min *t)，保證高供氧強(qiáng)度吹煉。在脫磷階段增加鐵礦石加入量(6 20kg/t鋼)和加入批次(2 4次)，所加鐵礦石粒度小于50mm的含量在85 95%，保持爐渣中FetO含量在10.5^14.5%，保證爐渣為有利于脫磷的氧化性氛圍，實(shí)現(xiàn)了快速高效脫磷的目的，脫磷效果見圖1所示。從效果圖可以看出，本發(fā)明在較低堿度條件下，可以實(shí)現(xiàn)快速高效脫磷，不僅脫磷階段·所用時(shí)間較短，脫磷結(jié)束鋼液中磷含量也達(dá)到了很低的水平。
權(quán)利要求
1.一種較低堿度脫磷渣快速高效脫磷的轉(zhuǎn)爐冶煉方法，其特征在于，該方法針對(duì)轉(zhuǎn)爐出鋼不倒渣+轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉工藝的前期脫磷階段進(jìn)行高效、快速脫磷，具體步驟如下: (1)脫磷階段通過嚴(yán)格控制添加石灰、輕燒白云石、鎂碳球的加入量，根據(jù)入爐鐵水Si含量、目標(biāo)堿度、目標(biāo)MgO含量、上爐留渣量及其成分綜合確定，使脫磷期爐渣堿度Ca0/Si02始終控制在1.l(Tl.55的較低范圍，同時(shí)控制脫磷渣MgO含量在4 8%的范圍； (2)在上述較低堿度、較低MgO含量的控制目標(biāo)下，采用低槍位、高供氧強(qiáng)度吹煉技術(shù)，保證對(duì)轉(zhuǎn)爐鋼液的強(qiáng)攪拌效果；低槍位具體槍位位置為氧槍槍頭距鋼液面0.8^2.4m，大型轉(zhuǎn)爐氧槍槍位相對(duì)較高，小型轉(zhuǎn)爐氧槍槍位相對(duì)較低；脫磷階段氧槍槍位分兩階段控制，第一階段氧槍槍位較該爐型常規(guī)轉(zhuǎn)爐雙渣吹煉脫磷期槍位降低10(T400mm，吹煉最后f3min采用第二階段氧槍槍位控制，較第一階段氧槍槍位提升5(T200 mm ;在低槍位控制條件下，整個(gè)脫磷階段供氧強(qiáng)度控制在3.05^3.65Nm3/(min t)，保證高供氧強(qiáng)度吹煉。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于:增加脫磷階段鐵礦石加入量6 20kg/t鋼和加入批次2 4次，控制鐵礦石粒度小于50mm的含量在85%以上，保持脫磷渣中FetO含量始終在擴(kuò)20%，保證爐渣為有利于脫磷的高氧化性氣氛，實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐前期脫磷階段在較低堿度范圍控制條件下高效、 快速脫磷。
全文摘要
本發(fā)明涉及冶金行業(yè)中轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，是一種轉(zhuǎn)爐高效、快速脫磷的方法，旨在提供一種在較低堿度轉(zhuǎn)爐渣的控制條件下實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐高效、快速脫磷的工藝技術(shù)。本發(fā)明通過控制轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉前期脫磷階段渣料的加入量，調(diào)整前期脫磷階段爐渣堿度和爐渣MgO含量在較低范圍，此時(shí)，采用低槍位、高供氧強(qiáng)度吹煉技術(shù)，加強(qiáng)頂吹氧氣流對(duì)熔池的攪拌，促進(jìn)鋼液中[P]向渣/鐵界面?zhèn)鬏?，同時(shí)采用分批次加入鐵礦石的方法實(shí)現(xiàn)爐渣中FetO含量控制在較高范圍，為轉(zhuǎn)爐脫磷提供有利的熱力學(xué)條件，從而實(shí)現(xiàn)較低堿度脫磷渣控制條件下高效快速脫磷的目的。
文檔編號(hào)C21C5/32GK103243192SQ20131017615
公開日2013年8月14日 申請(qǐng)日期2013年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2013年5月14日
發(fā)明者王新華, 何肖飛, 梁秀蘭, 姜敏, 王萬軍, 李海波, 朱國(guó)森, 劉國(guó)梁 申請(qǐng)人:北京科技大學(xué)