本發(fā)明涉及煉鋼,特別是一種抑制低碳鋼回p的冶煉方法。
背景技術(shù):
1、轉(zhuǎn)爐具有良好的去磷能力,一般去磷效率可達(dá)到90%以上,冶煉超低磷鋼脫磷效率更高。但在冶煉超低碳鋼時(shí),雖然能夠通過(guò)有效的去磷手段實(shí)現(xiàn)冶煉過(guò)程鋼液w[p]達(dá)到控制目標(biāo),但由于冶煉終點(diǎn)要求低碳出鋼,一般低碳鋼終點(diǎn)w[c]≤0.040%,因工藝需要,需增加供氧強(qiáng)度強(qiáng)制拉低碳,往往通過(guò)延長(zhǎng)終點(diǎn)壓槍時(shí)間及降低壓槍槍位,實(shí)現(xiàn)低碳,在鋼液碳含量w[c]≤0.040%以后,持續(xù)拉低碳的過(guò)程中,fe被大量氧化的同時(shí)會(huì)有一個(gè)極速升溫的過(guò)程,因脫磷是一個(gè)放熱反應(yīng),冶煉低碳鋼終點(diǎn)拉低碳時(shí)因溫度急劇回升會(huì)造成回p,按煉鋼冶煉數(shù)據(jù)跟蹤,采集低碳鋼終點(diǎn)拉碳前后p含量變化,拉低碳過(guò)程(即急劇升溫過(guò)程)鋼水回磷量w[p]在0.001-0.003%。除冶煉后期易因溫度急劇上升帶來(lái)回p外,在低碳鋼出鋼時(shí)也易造成出鋼回p,其主要機(jī)理為因拉低碳終點(diǎn)必須執(zhí)行拉低碳操作模式,導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)爐渣呈稀薄狀,稀薄狀爐渣在出鋼過(guò)程容易與鋼水一起混出,鋼渣混出過(guò)程因出鋼合金化加si、mn等合金,si、mn等合金化過(guò)程會(huì)造成回p,由此導(dǎo)致的出鋼回磷量w[p]在0.001-0.002%。低碳鋼因工藝設(shè)計(jì),低碳冶煉時(shí)因冶煉后期及出鋼過(guò)程回p,總回磷量w[p]%在0.002-0.005%,不符合低磷冶煉的要求。因此,關(guān)于低碳鋼如何有效控制冶煉后期、出鋼過(guò)程回p,需新技術(shù)的支持。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的就是針對(duì)現(xiàn)有低碳鋼冶煉時(shí),由于低碳鋼冶煉工藝設(shè)計(jì),低碳冶煉時(shí)因冶煉后期及出鋼過(guò)程回p,總回磷量w[p]在0.002-0.005%,不符合低磷冶煉的要求,提供一種抑制低碳鋼回p的冶煉方法。
2、本發(fā)明的一種抑制低碳鋼回p的冶煉方法,包括下述步驟:
3、(1)轉(zhuǎn)爐冶煉前期、中期正常吹煉,轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)檢測(cè)w[c]≤0.15%,w[p]達(dá)到控制目標(biāo)后,開(kāi)始逐步向轉(zhuǎn)爐中加入自制冷壓球,控制熔池溫度≤1610℃;具體加入自制冷壓球和鋼水中c含量的關(guān)系如下:
4、當(dāng)0.08%≤w[c]≤0.15%時(shí),加入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的自制冷壓球重量為2-3kg/t鋼;
5、當(dāng)0.045%≤w[c]<0.08%時(shí),加入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的自制冷壓球重量為3-4kg/t鋼;
6、當(dāng)w[c]<0.045%時(shí),加入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的自制冷壓球重量為4-5.5kg/t鋼;
7、所述自制冷壓球中含有下述質(zhì)量百分含量的成分:feo:65-80%,fe:12-20%,al2o3:12-18%,其它為雜質(zhì)元素;
8、(2)終點(diǎn)w[c]<0.045%后,持續(xù)拉碳,當(dāng)鋼液碳含量w[c]進(jìn)入低碳鋼冶煉目標(biāo)后,即不需頂吹氧脫碳后,氧槍頂吹氧切換為頂吹氬氣,持續(xù)用氧槍吹氬攪拌2-3min,控制熔池溫度在1580-1600℃;
9、(3)出鋼前先倒渣,倒去熔池表面稀薄渣部分,倒渣量為2-3t,倒渣后轉(zhuǎn)爐內(nèi)渣量隨之減少,此時(shí)再向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入石灰2-3kg/t鋼,然后進(jìn)行出鋼操作,出鋼過(guò)程不加任何合金或脫氧劑,避免加合金或脫氧劑后在出鋼過(guò)程發(fā)生回p反應(yīng);
10、(4)出鋼時(shí)留鋼1-2t,減少出鋼過(guò)程下渣量,出鋼后先進(jìn)行撈渣操作,撈渣后再完成合金化操作,避免合金化回p;通過(guò)上述操作后,轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)出鋼后取樣檢測(cè),鋼水回p為0,或w[p]降低0.0002-0.001%,達(dá)到控制轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼時(shí)控p的目標(biāo)。
11、本發(fā)明中所述自制冷壓球是采用成分符合要求的轉(zhuǎn)爐自產(chǎn)爐下渣及l(fā)f鋼包爐爐下渣,并配加磁選出的純fe混合均勻后壓制而成。
12、本發(fā)明中工藝步驟及參數(shù)的設(shè)計(jì)原理如下:
13、(1)轉(zhuǎn)爐冶煉前期、中期正常吹煉,轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳預(yù)測(cè)值w[c]≤0.15%以后,開(kāi)始逐步向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加自制冷壓球控制熔池溫度≤1610℃,因?yàn)樽灾评鋲呵蛑泻衒eo:65-80%,fe:12-20%,在加入自制冷壓球后,①按脫磷效應(yīng),因脫磷反應(yīng)為2[p]+5(feo)+4(cao)=(4cao?p2o5)+fe,自制冷壓球含高feo,加入后促進(jìn)脫磷反應(yīng),可起到擬制回磷反應(yīng)甚至進(jìn)一步脫磷的作用;②按冷卻效應(yīng),自制冷壓球中因配加了純fe,類(lèi)似于礦石,冷卻系數(shù)在轉(zhuǎn)爐冷卻劑中最高,是最好的冷卻劑,自制冷壓球中的feo可以引發(fā)脫磷反應(yīng)(為放熱反應(yīng)),而純鐵熔化為吸熱反應(yīng),本發(fā)明中合理配比f(wàn)eo和純fe的含量,使上述放熱反應(yīng)和吸熱反應(yīng)達(dá)到熱量平衡,因此加入自制冷壓球后,可同時(shí)起到擬制回磷,并阻止鋼水溫度升高的作用,且其中純鐵可直接回收;③壓球中feo和al2o3具有良好的化渣效果,可改善爐渣流動(dòng)性,促進(jìn)脫磷,同樣可起到擬制回磷甚至進(jìn)一步脫磷的作用。
14、(2)終點(diǎn)w[c]<0.045%后持續(xù)拉碳,當(dāng)鋼液碳含量w[c]進(jìn)入低碳鋼冶煉目標(biāo)后,即不需頂吹氧脫碳后,氧槍頂吹氧切換為頂吹氬氣,持續(xù)用氧槍吹氬攪拌2-3min,控制熔池溫度在1580-1600℃,此時(shí)期(即w[c]<0.045%后)鋼液氧含量在300-550ppm之間,頂槍吹氬攪拌可實(shí)現(xiàn)鋼液中自由氧與殘?zhí)挤磻?yīng)完成自然脫碳進(jìn)一步降低碳含量,且氧槍切換為吹氬氣可避免持續(xù)供氧造成熔池溫度回升;
15、(3)出鋼前先倒渣,倒去熔池表面稀薄渣部分,倒渣量為2-3t,倒渣后轉(zhuǎn)爐內(nèi)渣量隨之減少,此時(shí)再向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入石灰2-3kg/t鋼,可起到稠渣及提高爐渣粘度作用,然后進(jìn)行出鋼操作,出鋼過(guò)程不加任何合金或脫氧劑,避免加合金或脫氧劑后在出鋼過(guò)程發(fā)生回p反應(yīng);
16、(4)出鋼時(shí)留鋼1-2t,減少出鋼過(guò)程下渣量,出鋼后先進(jìn)行撈渣操作,撈渣后再完成合金化操作,避免合金化回p;通過(guò)上述操作后,轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)出鋼后取樣檢測(cè),鋼水回p為0,或者w[p]降低0.0002-0.001%,達(dá)到控制轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼時(shí)控p的目標(biāo)。
17、本發(fā)明方法是發(fā)明人在對(duì)低碳鋼轉(zhuǎn)爐冶煉全過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的理論分析之后作出的。低碳鋼冶煉終點(diǎn)拉低碳時(shí),冶煉熔池溫度會(huì)急劇上升,脫磷反應(yīng)是放熱可逆反應(yīng),終點(diǎn)溫度急劇上升會(huì)造成反應(yīng)逆向進(jìn)行,導(dǎo)致鋼液回p,另外,出鋼過(guò)程鋼渣混出,出鋼合金化時(shí)同樣會(huì)回p。通過(guò)對(duì)回p機(jī)理進(jìn)行研究,本發(fā)明對(duì)冶煉終點(diǎn)拉低碳急劇升溫過(guò)程加以干預(yù),在該時(shí)期對(duì)應(yīng)性的加入冷卻劑(本發(fā)明自制冷壓球),以避免在拉低碳時(shí)溫度急劇上升;低碳鋼出鋼過(guò)程擬制回p難度較大,但通過(guò)對(duì)機(jī)理研究,低碳鋼爐渣過(guò)于稀薄,鋼渣混出不好避免,但鋼渣混出不會(huì)直接回p,是因?yàn)槌鲣摵辖鸹^(guò)程si、mn等參與反應(yīng)導(dǎo)致回p,在出鋼過(guò)程中將脫氧劑加入鋼包內(nèi),會(huì)使鋼中的氧及渣中feo發(fā)生變化導(dǎo)致下降,脫氧產(chǎn)物sio2、al2o3等進(jìn)入爐渣,使?fàn)t渣堿度降低,會(huì)打破脫氧反應(yīng)的平衡狀態(tài),有利于(p2o5)的分解和還原,磷又有部分被還原回鋼液中造成回p。了解了低碳鋼出鋼回p機(jī)理,本發(fā)明同樣對(duì)其加以干預(yù),使低碳鋼出鋼過(guò)程脫氧劑及合金化時(shí)機(jī)后移,出鋼后再加入合金,避免出鋼回p。
18、本發(fā)明的有益效果如下:
19、(1)本發(fā)明通過(guò)四個(gè)關(guān)鍵操作控制回p,通過(guò)擬制升溫及出鋼脫氧合金化時(shí)機(jī)后移,有效解決了低碳鋼轉(zhuǎn)爐冶煉后期易回p問(wèn)題;
20、(2)本發(fā)明通過(guò)擬制低碳鋼轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程回p,提高了轉(zhuǎn)爐脫磷率;
21、(3)本發(fā)明工藝流程簡(jiǎn)單清晰,可操作性強(qiáng),易于控制。