轉(zhuǎn)爐低溫冶煉超低磷鋼的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種轉(zhuǎn)爐低溫冶煉超低磷鋼的方法。該方法的冶煉條件為：在35t頂吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行超低磷鋼冶煉，鐵水32～33t、廢鋼2.5～3t，氧槍工作氧氣流量為6500～7800Nm3/h，鐵水中[P]0.120～0.150％，具體操作包括：1)高效脫磷步驟；2)倒渣搖爐步驟；3)快速升溫步驟；4)出鋼操作步驟，采用留鋼出鋼的方式，留鋼量為1t，出鋼后鋼包中[P]≤0.0050％。本發(fā)明具有如下有益效果：1)本發(fā)明在單座轉(zhuǎn)爐完成超低磷鋼冶煉，與雙聯(lián)法相比工藝路線簡(jiǎn)單、冶煉周期控制合理、可操作性強(qiáng)，易于控制。2)本發(fā)明生產(chǎn)成本低，鋼損小，僅依靠低溫及雙渣完成了超低磷冶煉。
【專利說(shuō)明】轉(zhuǎn)爐低溫冶煉超低磷鋼的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐低溫冶煉超低磷鋼的方法，屬于鋼鐵生產(chǎn)【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]近年來(lái)，純凈鋼、超純凈鋼的生產(chǎn)技術(shù)獲得迅速發(fā)展，采用新工藝盡可能降低鋼中 雜質(zhì)元素的含量特別是磷、硫含量是純凈鋼冶煉工藝研究的主要內(nèi)容，磷是鋼中的有害元 素，容易在晶界偏析，引起鋼的低溫脆性和回火脆性。高級(jí)優(yōu)質(zhì)鋼對(duì)磷量的要求越來(lái)越嚴(yán) 格，特別是對(duì)于低溫用鋼、海洋用鋼、抗氫致裂紋鋼（用作長(zhǎng)期界外作業(yè)的重軌、天然氣、石 油輸送管道以及石油精煉設(shè)備等），要求[P] <0.010%甚至0.005%。超低磷鋼一般指鋼 中[P] <50X1(TS的鋼，冶煉超低磷鋼要從煉鋼工藝的各個(gè)環(huán)節(jié)（鐵水預(yù)處理脫磷、轉(zhuǎn)爐爐 內(nèi)脫磷、出鋼過(guò)程鋼水脫磷、防止出鋼回磷）入手，盡可能降低鋼中的磷含量。目前，轉(zhuǎn)爐冶 煉實(shí)現(xiàn)超低磷鋼比較成熟的方法為兩座轉(zhuǎn)爐聯(lián)合作業(yè)（即雙聯(lián)法），但許多煉鋼企業(yè)是采 用傳統(tǒng)的爐機(jī)匹配模式，如按照雙聯(lián)法冶煉超低磷鋼，會(huì)打亂煉鋼廠整體生產(chǎn)組織模式，且 雙聯(lián)法增加了倒灌次數(shù)，溫降及鐵損均較大。發(fā)揮轉(zhuǎn)爐深脫磷潛力，是許多無(wú)法實(shí)現(xiàn)雙聯(lián)法 冶煉超低磷鋼的煉鋼企業(yè)工藝技術(shù)攻關(guān)的目標(biāo)。
[0003]國(guó)內(nèi)外對(duì)超低磷鋼的工藝研究的報(bào)道較多，例如，仇圣桃等公開(kāi)了一種超低磷鋼 冶煉方法（申請(qǐng)?zhí)枺篊N201210258353.2)，該方法采用雙渣及留渣操作工藝冶煉得到超低磷 鋼，但該方法對(duì)煉鋼具體操作上沒(méi)有脫磷方法的描述。黃一新等公開(kāi)了"一種轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)超 低磷鋼冶煉工藝"（申請(qǐng)?zhí)枺篊N20101026 6559_ 0)，該方法采用多次倒渣及控制溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)低 磷，存在可操作性差的問(wèn)題。余志祥等公開(kāi)了一種生產(chǎn)超低磷鋼的控制磷的方法（申請(qǐng)?zhí)枺?CN02115419. 8)，該方法側(cè)重于對(duì)脫磷劑的開(kāi)發(fā)利用及煉鋼后道工序控制回磷。另外國(guó)內(nèi)外 許多文章、專利等提出轉(zhuǎn)爐脫磷方法，都只是理論及思路方面,沒(méi)有明確可行的煉鋼操作方 法，關(guān)于轉(zhuǎn)爐如何通過(guò)有效的槍位控制及搭配合理的氧槍流量、合理的冶煉熔劑用量來(lái)實(shí) 現(xiàn)轉(zhuǎn)爐深脫磷，基本沒(méi)有可操作性強(qiáng)的描述。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種轉(zhuǎn)爐低溫冶煉超低磷鋼的方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明設(shè)計(jì)的頂吹轉(zhuǎn)爐低溫冶煉超低磷鋼的方法，通過(guò)采 用全程低溫冶煉及冶煉過(guò)程造雙漁，將冶煉終點(diǎn)P的重量比濃度控制為[P] < 0. 004%，出 鋼則采用留鋼的方式徹底杜絕下渣，有效抑制了出鋼回磷，出鋼后鋼包P < 0. 0050%，從而 實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)爐超低磷冶煉。
[0006]本發(fā)明方法的冶煉條件為：在35t頂吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行超低磷鋼冶煉，鐵水32?33t、廢 鋼2. 5?3t,氧槍工作氧氣流量為6500?7800Nm3/h,鐵水中[P]〇. 120?〇. 150%，其具體 操作為：
[0007] 1)高效脫磷期（低供氧抑制脫碳升溫）：采用低供氧強(qiáng)度，吹氧流量為65〇〇? 7000Nm3/h ;開(kāi)吹lmin內(nèi)，吹煉槍位800?900mm，主要任務(wù)為升溫及熔解廢鋼；丨?細(xì)化內(nèi)， 分2?4批次加入石灰總計(jì)1500Kg及鐵礦石總計(jì)500Kg，同時(shí)將槍位提至1100?1200mm ; 4?7min內(nèi)，槍位提至1200?1300mm，并2?4分批次加入鐵礦石總計(jì)500Kg ;7min時(shí)，倒 爐測(cè)溫、取樣；高效脫磷期結(jié)束時(shí)，溫度控制為1450?1480?，[C]控制為1. 70?2. 00%，
[P]控制為 〇· 025 ?0· 035% ;
[0008] 2)倒渣搖爐期：倒去爐渣總量的1/3-1/2后，抬爐至爐體偏離煙罩中心線±30。 范圍內(nèi)，緩慢前后搖爐lmin后將爐體搖回至零位，前后搖爐的目的為防止?fàn)t渣結(jié)坨而造成 二次下槍點(diǎn)不著火；
[0009] 3)快速升溫期：開(kāi)吹，氧氣流量7600?7800Nm3/h，吹煉槍位700?900mm，加入 石灰6〇0?SOOkg，鎂球300kg，鐵礦石700kg ;吹煉4min后倒?fàn)t，倒?fàn)t溫度控制為1530? l55〇°C，倒?fàn)t[C]0.〇6〇?0.〇9〇%，倒?fàn)t[P]彡0.008%，點(diǎn)吹30?50s后出鋼，出鋼溫度 1550 ?157(TC,出鋼[C]彡 0.040%,出鋼[P]彡 0.0040% ;
[0010] 4)出鋼操作：戴擋渣帽出鋼，采用留鋼出鋼的方式防止出鋼過(guò)程下渣回磷，留鋼 量為lt，出鋼后鋼包中[P] < 0. 0050% ;
[0011] 所述鐵礦石的[TFe]彡55%，[Si02]彡15%，雜質(zhì)元素[P]、[S]彡0· 10%，所述 [P]、[c]、[S]、[TFe]和[Si02]分別為P、C、S、TFe和Si0 2的重量百分比含量。
[0012] 本發(fā)明具有如下有益效果：
[0013] 1)本發(fā)明在單座轉(zhuǎn)爐完成超低磷鋼冶煉，與雙聯(lián)法冶煉超低磷鋼對(duì)比工藝路線簡(jiǎn) 單、冶煉周期控制合理、可操作性強(qiáng)，易于控制。
[0014] 2)本發(fā)明生產(chǎn)成本低，鋼損小，僅依靠低溫及雙渣完成了超低磷冶煉。

【具體實(shí)施方式】
[0015] 以下結(jié)合【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)地說(shuō)明。
[0016] 本發(fā)明的轉(zhuǎn)爐低溫冶煉超低磷鋼的方法，其冶煉條件為：在35t頂吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行超 低磷鋼冶煉，鐵水32?3：3t、廢鋼 2· 5?對(duì),氧槍工作氧氣流量為6500?7800Nm3/h，鐵水 中[Ρ]0· 120?0. 150%，具體操作步驟為：
[0017] 1)高效脫磷期（低供氧抑制脫碳升溫）：高效脫磷期采用低供氧強(qiáng)度，吹氧流量為 6500?7000Nm 3/h ;開(kāi)吹lmin內(nèi)，吹煉槍位800?900mm，主要任務(wù)為升溫及熔解廢鋼；1? 4min內(nèi)，分2?4批次加入石灰總計(jì)1500Kg及鐵礦石總計(jì)500Kg，同時(shí)將槍位提至1100? 1200mm ;4?7min內(nèi)，槍位提至1200?1300mm，并2?4分批次加入鐵礦石總計(jì)500Kg，減 緩升溫速率進(jìn)而降低脫碳速率；7min時(shí)，倒?fàn)t測(cè)溫、取樣；高效脫磷期結(jié)束時(shí)，溫度控制為 1450 ?1480°C，[C]控制為 1. 70 ?2. 00%，[P]控制為 〇· 025 ?0· 035% ;
[0018] 2)倒渣搖爐期：倒去爐渣總量的1/3-1/2后，抬爐至爐體偏離煙罩中心線±30° 范圍內(nèi)，緩慢前后搖爐lmin后將爐體搖回至零位，前后搖爐的目的為防止?fàn)t渣結(jié)坨而造成 二次下槍點(diǎn)不著火；
[0019] 3)快速升溫期：開(kāi)吹，氧氣流量76〇0?7800Nm3/h,吹煉槍位700?900mm，渣量加 入石灰600?800kg，鎂球300kg，鐵礦石700kg ;吹煉4min后倒?fàn)t，倒?fàn)t溫度控制為1530? 1550°C,倒?fàn)t[C]0. 060?0· 090%，倒?fàn)t[P] < 0. 008%，點(diǎn)吹30?50s后出鋼，出鋼溫度 1550 ?1570?，出鋼[C]彡 0_040%，出鋼[P]彡 0. 0040% ;
[0020] 4)出鋼操作：戴擋渣帽出鋼，采用留鋼出鋼的方式防止出鋼過(guò)程下渣回磷，留鋼 量為It,出鋼后鋼包[P] < 0· 0050% ;
[0021]所述鐵礦石的[TFe] > 55%，[SiCg矣I5%，雜質(zhì)元素[p]、[s] <〇. 1〇%，所述 [P]、[C]、[S]、[TFe]和[Si02]分別為P、C、S、TFe和Si02的重量百分比含量。
[0022] 實(shí)施例1
[0023] 1)高效脫磷期（低供氧抑制脫碳升溫）：采用低供氧強(qiáng)度，吹氧流量6500NmVh ;開(kāi) 吹lmin內(nèi)，吹煉槍位800mm，主要任務(wù)為升溫及熔解廢鋼；吹煉丨?4min期間，分 3批次加 入石灰總計(jì)1500Kg及鐵礦石總計(jì)500Kg，同時(shí)將槍位提至11〇〇麵；4?7η?η期間，槍位提 至l 2〇Omm，并分3批次加入鐵礦石總計(jì)500Kg減緩升溫速率進(jìn)而降低脫碳速率；7min后倒 爐測(cè)溫、取樣，前期結(jié)束溫度1450°C。前期結(jié)束[C]2. 00%，[P]〇. 035% ; '
[0024] 2)倒渣搖爐期：倒去35%爐渣后，抬爐至爐體偏離煙罩中心線土3〇。范圍內(nèi)，緩 慢前后搖爐lmin后將爐體搖回至零位，前后搖爐的目的為防止?fàn)t渣結(jié)坨而造成二次下槍 點(diǎn)不著火；
[0025] 3)快速升溫期：開(kāi)吹，氧氣流量7600Nm3/h，吹煉槍位700mm，加入石灰 600kg， 鎂球300kg，鐵礦石700kg。吹煉4min倒?fàn)t，倒?fàn)t溫度153(TC,倒?fàn)t[C]〇. 080 %，倒?fàn)t [Ρ]0·009%，點(diǎn)吹 30s 后出鋼，出鋼溫度 155(TC，出鋼[C]0. 040%，出鋼[p]〇. 〇〇4〇%;
[0026] 4)出鋼操作：戴擋渣帽出鋼，采用留鋼出鋼的方式防止出鋼過(guò)程下渣回磷（留鋼 量It)，出鋼后鋼包[P]0. 0050%。
[0027] 實(shí)施例2
[0028] 1)高效脫磷期（低供氧抑制脫碳升溫）：采用低供氧強(qiáng)度，吹氧流量6600NmVh ; 開(kāi)吹lmin內(nèi)，吹煉槍位820mm,主要任務(wù)為升溫及熔解廢鋼；1?4min分3批次加入石灰總 計(jì)1500Kg及鐵礦石總計(jì)500Kg，同時(shí)將槍位提至1120mm ;4?7min槍位提至1220mm，并分 3批次加入鐵礦石總計(jì)5〇OKg減緩升溫速率進(jìn)而降低脫碳速率，7min倒?fàn)t測(cè)溫、取樣，前期 結(jié)束溫度 1460°C。前期結(jié)束[C]2.00%，[P]0.033% ;
[0029] 2)倒渣搖爐期：倒去40%爐渣后抬爐至爐體偏離煙罩中心線±30。范圍內(nèi)緩慢 前后搖爐lmin后將爐體搖回至零位，前后搖爐的目的為防止?fàn)t渣結(jié)坨而造成二次下槍點(diǎn) 不著火；
[0030] 3)快速升溫期：開(kāi)吹，氧氣流量7650Nm3/h，吹煉槍位750mra，加入石灰650kg， 鎂球300kg，鐵礦石700kg。吹煉4min倒?fàn)t，倒?fàn)t溫度1535 ?，倒?fàn)t[C]0. 085 %,倒?fàn)t [P]0. 0078%,點(diǎn)吹 35s 后出鋼，出鋼溫度 1555?,出鋼[C]0.038%，出鋼[P]〇. 0038% ;
[0031] 4)出鋼操作：戴擋渣帽出鋼，米用留鋼出鋼的方式防止出鋼過(guò)程下渲回磷（留鋼 量It)，出鋼后鋼包[P]彡〇. 0048%。
[0032] 實(shí)施例3
[0033] 1)高效脫磷期（低供氧抑制脫碳升溫）：采用低供氧強(qiáng)度，吹氧流量6700Nra3/h ; 開(kāi)吹lmin內(nèi)吹煉槍位840mm,主要任務(wù)為升溫及熔解廢鋼；1?4min分3批次加入石灰總 計(jì)1500Kg及鐵礦石總計(jì)500Kg,同時(shí)將槍位提至1140mm ;4?7min槍位提至1240mm,并分 3批次加入鐵礦石總計(jì)5〇OKg減緩升溫速率進(jìn)而降低脫碳速率，7min倒?fàn)t測(cè)溫、取樣，前期 結(jié)束溫度 1465°C。前期結(jié)束[C]l. 80%，[P]0. 030% ;
[0034] 2)倒渣搖爐期：倒去45%爐渣后抬爐至爐體偏離煙罩中心線±30。范圍內(nèi)緩慢 前后搖爐lmin后將爐體搖回至零位，前后搖爐的目的為防止?fàn)t渣結(jié)坨而造成二次下槍點(diǎn) 不著火；
[0035] 3)快速升溫期：開(kāi)吹，氧氣流量7700Nm3/h，吹煉槍位800mm,加入石灰700kg， 鏡球300kg，鐵礦石700kg。吹煉4min倒?fàn)t，倒?fàn)t溫度1540 °C,倒?fàn)t[C] 0· 080 %,倒?fàn)t [P]彡 0.0075%，點(diǎn)吹 40s 后出鋼，出鋼溫度 1560°C,出鋼[C]0.036%，出鋼[p]〇. 0036% ;
[0036] 4)出鋼操作：戴擋渣帽出鋼，采用留鋼出鋼的方式防止出鋼過(guò)程下渣回磷（留鋼 量It)，出鋼后鋼包[P]彡〇. 0046%。
[0037] 實(shí)施例4
[0038] 1)高效脫磷期（低供氧抑制脫碳升溫）：采用低供氧強(qiáng)度，吹氧流量69〇〇Nm3/ h ; 開(kāi)吹lmin內(nèi)吹煉槍位860mm，主要任務(wù)為升溫及熔解廢鋼；1?分3批次加入石灰總 計(jì)1500Kg及鐵礦石總計(jì)500Kg，同時(shí)將槍位提至1160mm ;4?7min槍位提至1260麵，并分 3批次加入鐵礦石總計(jì)5〇OKg減緩升溫速率進(jìn)而降低脫碳速率，7min倒?fàn)t測(cè)溫、取樣，前期 結(jié)束溫度 147〇°C。前期結(jié)束[C]1.75%，[P]0.028% ;
[0039] 2)倒渣搖爐期：倒去40%爐渣后抬爐至爐體偏離煙罩中心線±30。范圍內(nèi)緩慢 前后搖爐lmin后將爐體搖回至零位，前后搖爐的目的為防止?fàn)t渣結(jié)坨而造成二次下槍點(diǎn) 不著火；
[0040] 3)快速升溫期：開(kāi)吹，氧氣流量7750Nm3/h，吹煉槍位850mm，加入石灰750kg， 續(xù)球 3〇Okg，鐵礦石7〇Okg。吹煉4min倒?fàn)t，倒?fàn)t溫度1545Γ，倒?fàn)t[C]0.075%，倒?fàn)t [Ρ]0·075%，點(diǎn)吹 45s 后出鋼，出鋼溫度 1565°C,出鋼[C]0.034%，出鋼[P] < 0.035% ;
[0041] 4)出鋼操作：戴擋渣帽出鋼，采用留鋼出鋼的方式防止出鋼過(guò)程下渣回磷（留鋼 量It),出鋼后鋼包[P] 0.0045 %。
[0042] 實(shí)施例5
[0043] 1)高效脫磷期（低供氧抑制脫碳升溫）：采用低供氧強(qiáng)度，吹氧流量7000Nm3/h ; 開(kāi)吹lmin內(nèi)吹煉槍位9〇Omm，主要任務(wù)為升溫及溶解廢鋼；1?4min分3批次加入石灰總 計(jì)1500Kg及鐵礦石總計(jì)500Kg,同時(shí)將槍位提至1200mm ;4?7min槍位提至1300mm，并分 3批次加入鐵礦石5〇〇Kg減緩升溫速率進(jìn)而降低脫碳速率，7min倒?fàn)t測(cè)溫、取樣，前期結(jié)束 溫度 1480°C。前期結(jié)束[C]1.70%，[Ρ]0·025% ;
[0044] 2)倒渣搖爐期：倒去40%爐渣后抬爐至爐體偏離煙罩中心線±30。范圍內(nèi)緩慢 前后搖爐lmin后將爐體搖回至零位，前后搖爐的目的為防止?fàn)t渣結(jié)坨而造成二次下槍點(diǎn) 不著火；
[0045] 3)快速升溫期：開(kāi)吹，氧氣流量78〇ONm3/h，吹煉槍位900mm，加入石灰800kg， 鎂球300kg，鐵礦石700kg。吹煉4min倒?fàn)t，倒?fàn)t溫度15 5〇°C，倒?fàn)t[C] 0. 06 %，倒?fàn)t [卩]彡0.008%，點(diǎn)吹508后出鋼，出鋼溫度1570°〇，出鋼[(：]0.030%，出鋼[?]彡0.0030% ;
[0046] 4)出鋼操作：戴擋渣帽出鋼，采用留鋼出鋼的方式防止出鋼過(guò)程下渣回磷（留鋼 量It)，出鋼后鋼包[P] < 0· 0040%。
[0047] 將實(shí)施例1?5中出鋼[P]、鋼包[P]的含量與LF爐常規(guī)的低硫鋼冶煉方法相應(yīng) 值進(jìn)行對(duì)比，結(jié)果見(jiàn)表1 :
[0048] 表1實(shí)施例1?5中出鋼[P]、鋼包[P]的含量與LF爐常規(guī)的低磷鋼冶煉方法 相應(yīng)值
[0049]

【權(quán)利要求】
1. 一種轉(zhuǎn)爐低溫冶煉超低磷鋼的方法，其特征在于：該方法的冶煉條件為：在35t頂 吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行超低磷鋼冶煉，鐵水32?33t、廢鋼2. 5?3t，氧槍工作氧氣流量為6500? 7800Nm3/h，鐵水中[P]0. 120?0. 150%，具體操作步驟為： 1) 高效脫磷期：采用低供氧強(qiáng)度，吹氧流量為6500?7000Nm3/h ;開(kāi)吹lmin內(nèi)，吹煉 槍位800?900mm ; 1?4min內(nèi)，分2?4批次加入石灰總計(jì)1500Kg及鐵礦石總計(jì)500Kg， 同時(shí)將槍位提至1100?1200mm ;4?7min內(nèi)，槍位提至1200?1300mm，并2?4分批次 加入鐵礦石總計(jì)500Kg，減緩升溫速率進(jìn)而降低脫碳速率；7min時(shí)，倒?fàn)t測(cè)溫、取樣；高效脫 磷期結(jié)束時(shí)，溫度控制為1450?1480°C，[C]控制為1. 70?2. 00%，[P]控制為0. 025? 0. 035% ； 2) 倒渣搖爐期：倒去爐渣總量的1/3-1/2后，抬爐至爐體偏離煙罩中心線±30°范圍 內(nèi)，緩慢前后搖爐lmin后將爐體搖回至零位； 3) 快速升溫期：開(kāi)吹，氧氣流量7600?7800Nm3/h，吹煉槍位700?900mm，加入石 灰600?800kg，鎂球300kg，鐵礦石700kg ;吹煉4min后倒?fàn)t，倒?fàn)t溫度控制為1530? 1550°C，倒?fàn)t[C]0. 060?0. 090%，倒?fàn)t[P]彡0. 008%，點(diǎn)吹30-50s后出鋼，出鋼溫度 1550 ?1570°C，出鋼[C]彡 0· 040%，出鋼[P]彡 0· 0040% ; 4) 出鋼操作：戴擋渣帽出鋼，采用留鋼出鋼的方式防止出鋼過(guò)程下渣回磷，留鋼量為 lt，出鋼后鋼包[P] < 0· 0050% ; 所述鐵礦石的[TFe]彡55%，[Si02]彡15%，雜質(zhì)元素[P]、[S]彡0· 10%，所述[P]、 [C]、[S]、[TFe]和[Si02]分別為P、C、S、TFe和Si02的重量百分比含量。
【文檔編號(hào)】C21C5/28GK104232830SQ201410432652
【公開(kāi)日】2014年12月24日 申請(qǐng)日期:2014年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月29日
【發(fā)明者】汪晛, 黃道昌, 方建紅, 吳本勝, 熊利敏 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司