專利名稱:單渣法生產(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，具體指一種適應(yīng)于轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)高碳低磷鋼的工藝。
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)上述問題提供一種成本低、便于前后工序產(chǎn)能匹配、可在一座轉(zhuǎn)爐內(nèi)以高硅高磷鐵水為原料、采用單渣法生產(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)吹煉前期一次化渣脫磷將造渣材料總量的45％～55％加入轉(zhuǎn)爐中，采用低-中高槍位和高-中供氧流量進(jìn)行吹煉操作，控制吹煉前期結(jié)束時(shí)的熔池溫度為1350～1450℃，爐渣堿度在2.0～2.5之間，氧化鐵含量在9％～13％之間；(2)吹煉中期二次化渣脫磷并倒渣將造渣材料總量的25％～35％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％的富磷爐渣，控制吹煉中期結(jié)束時(shí)的熔池溫度為1560～1600℃，爐渣堿度在3.5～4.0之間，氧化鐵含量為12％～16％；(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15％～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，氧化鐵含量為12％～18％，吹煉后期結(jié)束后，在出鋼過程中進(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，所說低-中高槍位和高-中供氧流量為先采用1.4m的槍位和3.0Nm3/min·t的供氧流量，110～140秒后將槍位提至1.6m，同時(shí)將供氧流量降至2.8Nm3/min·t，所說吹煉前期時(shí)間控制在330～360秒。
上述步驟(2)中，所說加入的造渣材料是按每批3～5kg/t的批量分批錯(cuò)開加入，所說高槍位和低供氧流量操作為采用1.85m的槍位和2.65Nm3/min·t的供氧流量，所說吹煉中期時(shí)間控制在370～410秒。
上述步驟(3)中，所說加入的造渣材料是按每批2～4kg/t的批量分批錯(cuò)開加入，所說高-中低槍位和中等供氧流量操作為先采用1.7m的槍位和2.7Nm3/min·t的供氧流量，出鋼前30秒再將槍位壓至1.55m，所說吹煉后期時(shí)間控制在100～140秒。
上述步驟(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0.5～0.8m，供氧流量為2.8Nm3/min·t，供氧時(shí)間控制在10～20秒。
在步驟(1)中，因?yàn)榇禑捛捌谌鄢販囟鹊?，渣量不宜過大，同時(shí)要控制較低的爐渣堿度，使?fàn)t渣盡快活躍，以便在有效脫磷的前提下，為中后期高效脫磷打下基礎(chǔ)。
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，因而需合理配渣來確保爐渣有足夠的堿度和高的氧化性，以達(dá)到高效脫磷的目的。在吹煉中期結(jié)束時(shí)，渣中五氧化二磷含量上升，不利于吹煉后期的脫磷，因而必須通過倒渣操作來降低渣中五氧化二磷總量。
在步驟(3)中，由于在吹煉后期溫度進(jìn)一步上升，渣鋼間磷分配比較低，因而需要在通過步驟(2)中倒渣操作后再配加足夠的渣料來保證爐渣高堿度和高氧化性，從而達(dá)到進(jìn)一步脫磷、獲得低的終點(diǎn)磷的目的。
本發(fā)明通過吹煉前期化渣有效脫磷，吹煉中期高效脫磷后倒去富磷渣，吹煉后期再進(jìn)行脫磷并調(diào)整終點(diǎn)溫度和終點(diǎn)碳，出鋼后采用氧槍以濺渣槍位向爐渣吹氧，解決了去磷能力差、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)，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％升至0.3％～0.8％、終點(diǎn)氧含量由350ppm左右降低至100ppm左右，終點(diǎn)磷小于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，而且終點(diǎn)溫度高達(dá)1640～1660℃，使得高碳低磷鋼水在后工序(鋼包精煉爐)的冶煉成本約降低12元/噸鋼，即降低了生產(chǎn)成本；同時(shí)吹煉過程全部在一個(gè)轉(zhuǎn)爐中進(jìn)行，倒渣操作也只有1次，生產(chǎn)出的高碳低磷鋼水在具有上述優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，不增加生產(chǎn)組織難度，使得轉(zhuǎn)爐、鋼包精煉爐及連鑄工序的產(chǎn)能達(dá)到匹配，因而該工藝適宜于大規(guī)模推廣應(yīng)用。
具體實(shí)施方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
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)吹煉前期一次化渣脫磷將造渣材料總量的45％～55％加入轉(zhuǎn)爐中，在進(jìn)行吹煉時(shí)，先采用1.4m的低槍位和每噸鋼水3.0Nm3/min的供氧流量進(jìn)行吹煉操作，以加大熔池?cái)嚢鑿?qiáng)度，110～140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，保證前期有效脫磷，并為中后期高效脫磷打下基礎(chǔ)，吹煉前期時(shí)間最短不少于330秒，最長(zhǎng)不超過360秒，控制吹煉前期結(jié)束時(shí)的熔池溫度為1350～1450℃，爐渣堿度在2.0～2.5之間，氧化鐵含量在9％～13％之間；(2)吹煉中期二次化渣脫磷并倒渣將造渣材料總量的25％～35％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)開加入，采用1.85m的槍位和每噸鋼水2.65Nm3/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370秒，最長(zhǎng)不超過410秒，結(jié)束后倒出50％～60％的富磷爐渣，并取鋼樣為后期確定吹煉時(shí)間提供依據(jù)，控制吹煉中期結(jié)束時(shí)的熔池溫度為1560～1600℃，爐渣堿度在3.5～4.0之間，氧化鐵含量在12％～16％之間；(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15％～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)開加入，在進(jìn)行吹煉時(shí)，先采用1.7m的槍位和每噸鋼水2.7Nm3/min的供氧流量，出鋼前30秒再將槍位壓低至1.55m，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)所取鋼樣確定吹煉中期時(shí)間最短不少于110秒，最長(zhǎng)不超過140秒，吹煉后期結(jié)束后，在出鋼過程中進(jìn)行脫氧合金化處理后，即得到高碳低磷鋼水。在出鋼后通過采用0.5～0.8m的槍位和每噸鋼水2.8Nm3/min的供氧流量向爐渣吹氧10～20秒，以改善爐渣流動(dòng)性，確保濺渣護(hù)爐效果。
采用本發(fā)明的工藝方法，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％。終點(diǎn)溫度達(dá)1640～1660℃。
權(quán)利要求
1.一種單渣法生產(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)吹煉前期一次化渣脫磷將造渣材料總量的45％～55％加入轉(zhuǎn)爐中，采用低-中高槍位和高-中供氧流量進(jìn)行吹煉操作，控制吹煉前期結(jié)束時(shí)的熔池溫度為1350～1450℃，爐渣堿度在2.0～2.5之間，氧化鐵含量在9％～13％之間；(2)吹煉中期二次化渣脫磷并倒渣將造渣材料總量的25％～35％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％的富磷爐渣，控制吹煉中期結(jié)束時(shí)的熔池溫度為1560～1600℃，爐渣堿度在3.5～4.0之間，氧化鐵含量為12％～16％；(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15％～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，氧化鐵含量為12％～18％，吹煉后期結(jié)束后，在出鋼過程中進(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所述的單渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝，其特征在于，步驟(1)中，所說低-中高槍位和高-中供氧流量為先采用1.4m的槍位和3.0Nm3/min·t的供氧流量，120～150秒后將槍位提至1.6m，同時(shí)將供氧流量降至2.8Nm3/min·t，所說吹煉前期時(shí)間控制在330～360秒。
3.如權(quán)利要求
1所述的單渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝，其特征在于，步驟(2)中，所說加入的造渣材料是按每批3～5kg/t的批量分批錯(cuò)開加入，所說高槍位和低供氧流量操作為采用1.85m的槍位和2.65Nm3/min·t的供氧流量，所說吹煉中期時(shí)間控制在370～410秒。
4.如權(quán)利要求
1所述的單渣法生產(chǎn)高碳低磷鋼水的轉(zhuǎn)爐工藝，其特征在于，步驟(3)中，所說加入的造渣材料是按每批2～4kg/t的批量分批錯(cuò)開加入，所說高-中低槍位和中等供氧流量操作為先采用1.7m的槍位和2.7Nm3/min·t的供氧流量，出鋼前30秒再將槍位降至1.55m，所說吹煉后期時(shí)間控制在100～140秒。
5.如權(quán)利要求
1或4所述的單渣法生產(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0.5～0.8m，供氧流量為2.8Nm3/min·t，供氧時(shí)間控制在10～20秒。
專利摘要
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)高碳低磷鋼水的工藝，它不需要兩次倒渣操作，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)成本過高、前后工序產(chǎn)能不匹配的問題。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，吹煉前期化渣有效脫磷，吹煉中期高效脫磷后倒去富磷渣，吹煉后期再進(jìn)行脫磷并調(diào)整終點(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％，終點(diǎn)磷含量小于0.015％，終點(diǎn)溫度達(dá)1640～1660℃，可以大規(guī)模推廣應(yīng)用。
文檔編號(hào)C21C5/30GK1995404SQ200610166515
公開日2007年7月11日 申請(qǐng)日期2006年12月28日
發(fā)明者吳健鵬, 李小明, 王金平, 易衛(wèi)東, 魏海, 徐永清, 洪慶海, 吳維軒 申請(qǐng)人:武漢鋼鐵(集團(tuán))公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan