CN102943145A - 一种超低磷钢的转炉冶炼方法 - Google Patents

Abstract

一种超低磷钢的转炉冶炼方法。通过采用双渣法操作，对转炉吹炼前期渣料的加入量及钢水温度进行控制，得到碱度较高、流动性较好、渣量较大的转炉炉渣，同时采用较强的底吹氩搅拌，加快钢液脱磷反应的进行及脱磷产物向炉渣中转移，从而进一步促进脱磷反应的进行，前期吹炼结束后倒掉一半以上的前期渣，然后加入第二批渣料进行重新造渣。在吹炼后期的吹氧脱碳使钢液温度升高，炉渣变得很稀，出钢过程容易下渣，因此在出钢前采用稠渣操作，避免出钢过程下较多的渣，减少钢液在炉外精炼过程的回磷，成品钢中的P≤0.005%。

Description

一种超低磷钢的转炉冶炼方法

技术领域

本发明属于炼钢技术，是一种超低磷钢的转炉冶炼方法。

背景技术

采用常规的转炉冶炼方法得到的成品钢，其磷含量一般都较高，磷含量控制较好的钢种也达到了0.015%左右。因此，常规的转炉冶炼方法无法冶炼出对磷含量要求非常低的钢种，如临氢钢、9镍钢等。要冶炼出超低磷含量的钢种就必须对转炉冶炼工艺，包括渣料的加入量控制、吹炼时间控制、温度控制、炉渣流动性控制、炉渣碱度控制、底吹氩操作及转炉出钢操作等进行合理的调整，以使转炉冶炼过程的脱磷效率最大化，得到超低磷钢。

良好的脱磷离不开良好动力学条件和热力学条件，特别是转炉炉渣的碱度、流动性、渣量及钢水温度等对脱磷的影响，因此，在当前钢铁行业进入微利时期，冶炼高品质超低磷钢必须在不大量增加冶炼成本的基础上优化转炉冶炼过程工艺控制方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低磷钢的转炉冶炼控制方法，根据转炉冶炼各个时期的特点确定渣料的加入量，控制不同时期的炉渣碱度和钢水温度，改善脱磷反应的热力学条件和动力学条件，得到P≤0.005%的超低磷含量的钢液，能冶炼出如临氢钢、9镍钢等超低磷钢种。

本发明的技术方案：一种超低磷钢的转炉冶炼方法。其工艺步骤如下：

（1）转炉冶炼前一炉结束后应将转炉中残钢残渣倒干净，入炉铁水进行预处理后扒干净预处理炉渣，P≤0.17%，Si=0.40%~0.60%，废钢比≤15%，石灰和白云石按正常冶炼要求进行准备；

（2）根据入炉铁水的硅含量确定转炉冶炼前期需要加入的渣量，石灰按9×Si%吨计算加入；根据炉渣的流动性加入适量白云石，根据钢水温度加入矿石，转炉倒前期渣时的温度为1550℃左右；

（3）转炉冶炼实行全程底吹氩，转炉前期渣的碱度CaO/SiO₂=2.4~30，前期冶炼时间控制在6~12min，前期操作结束倒掉一半以上的炉渣，钢液中的磷≤0.005%；

（4）倒完前期渣后加入第二批渣料，第二批渣料的加入量为前期加入渣料的一半，控制转炉后期炉渣碱度CaO/SiO₂=3.5~4.5，采用正常的顶吹供氧工艺进行吹炼，冶炼过程根据转炉温度加入适量矿石，转炉终点温度1610~1640℃。

本发明的优点：根据入炉铁水的条件确定转炉冶炼各个时期渣料的加入量、钢水温度的控制、炉渣流动性控制及吹炼时间的控制，以得到有利于脱磷的合适的炉渣碱度、良好的热力学条件和动力学条件，同时，倒掉大部分前期的高磷炉渣等，得到P≤0.005%超低磷钢液。

附图说明

图1为采用本工艺转炉吹炼之前的磷含量。

图2为采用本工艺转炉吹炼之后的磷含量。

具体实施方式

实施例一：一种超低磷钢的转炉冶炼方法。按以下工艺步骤：

转炉入炉铁水先进行铁水预处理，处理后铁水硫含量S：0.011%，温度1298 ℃，铁水入转炉前必须将铁水预处理渣扒干净。转炉冶炼前一炉结束后应将转炉中的残钢残渣倒干净，转炉冶炼加入铁水及废钢，铁水130吨，废钢20吨，铁水中磷含量P=0.15%，Si=0.47%。

冶炼前期加入第一批渣料进行造渣，加入的渣料为：石灰4.23吨，白云石1.36吨，吹炼过程加入了500 kg矿石，吹炼过程实行顶底复吹操作，供氧流量控制在24000 ~ 28000 Nm³/h，枪位采用较低枪位并根据实际情况进行适当调整，改善转炉前期脱磷的动力学条件，前期吹炼9min结束，倒掉大部分前期渣后进行取样、测温，钢水温度为1542 ℃，磷含量为0.0038%；倒完前期渣后接着加入第二批渣料，二批渣料加入量为石灰2.1吨，采用正常的顶吹供氧工艺（氧枪位、流量等）进行吹炼，吹炼过程根据转炉实际温度情况加入800kg矿石，转炉终点温度1620 ℃，出钢前因炉渣太稀，加入了500 kg白云石进行稠渣操作，避免转炉出钢下渣。

转炉终点控制C=0.050%，P=0.0045%，温度为1620 ℃，严格挡渣出钢，渣厚≤50 mm，出钢时间5min，出钢1/5向钢包中加入适量的低磷含量的合金进行脱氧合金化，同时向钢包中加入预熔渣350 kg，石灰600 kg，出钢3/5加完合金及渣料，不足合金在LF精炼炉进行添加。采用本工艺吹炼得到的成品钢中的P≤0.005%。

实施例二：一种超低磷钢的转炉冶炼方法。按以下工艺步骤：

转炉入炉铁水先进行铁水预处理，处理后铁水硫含量S：0.010%，温度1292 ℃，铁水入转炉前必须将铁水预处理渣扒干净。转炉冶炼前一炉结束后应将转炉中的残钢残渣倒干净，转炉冶炼加入铁水及废钢，铁水135吨，废钢18吨，铁水中=P=0.16%，Si=0.45%。

冶炼前期加入第一批渣料进行造渣，加入的渣料为：石灰4.05吨，白云石1.52吨，吹炼过程加入了600kg矿石，吹炼过程实行顶底复吹操作，供氧流量控制在24000 ~ 28000 Nm³/h，枪位采用较低枪位并根据实际情况进行适当调整，改善转炉前期脱磷的动力学条件，前期吹炼8min结束，倒掉大部分前期渣后进行取样、测温，钢水温度为1556 ℃，P=0.0035%；倒完前期渣后接着加入第二批渣料，二批渣料加入量为石灰2.0吨，采用正常的顶吹供氧工艺（氧枪位、流量等）进行吹炼，吹炼过程根据转炉实际温度情况加入600 kg矿石，转炉终点温度1610 ℃，出钢前因炉渣太稀，加入300 kg白云石进行稠渣操作，避免转炉出钢下渣。

转炉终点控制C=0.060%，P=0.0046%，温度为1610 ℃，严格挡渣出钢，渣厚≤50 mm，出钢时间5 min，出钢1/5向钢包中加入适量的低磷含量的合金进行脱氧合金化，同时向钢包中加入预熔渣350 kg，石灰600 kg，出钢3/5加完合金及渣料，不足合金在LF精炼炉进行添加。采用本工艺吹炼得到的成品钢中的P≤0.005%。

Claims (1)

1.一种超低磷钢的转炉冶炼方法，其特征在于采用如下工艺步骤：

（1）转炉冶炼前一炉结束后应将转炉中残钢残渣倒干净，入炉铁水进行预处理后扒干净预处理炉渣，P≤0.17%，Si=0.40%~0.60%，废钢比≤15%，石灰和白云石按正常冶炼要求进行准备；

（2）根据入炉铁水的硅含量确定转炉冶炼前期需要加入的渣量，石灰按9×Si%吨进行计算加入；根据炉渣的流动性加入适量白云石，根据钢水温度加入矿石，转炉倒前期渣时的温度为1550℃左右；

（3）转炉冶炼实行全程底吹氩，转炉前期渣的碱度CaO/SiO₂=2.4~30，前期冶炼时间控制在6~12min，前期操作结束倒掉一半以上的炉渣，钢液中的磷≤0.005%；

（4）倒完前期渣后加入第二批渣料，第二批渣料的加入量为前期加入渣料的一半，控制转炉后期炉渣碱度CaO/SiO₂=3.5~4.5，采用正常的顶吹供氧工艺进行吹炼，冶炼过程根据转炉温度加入适量矿石，转炉终点温度1610~1640℃。

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