CN103103308A

CN103103308A - 一种转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法

Info

Publication number: CN103103308A
Application number: CN2013100711259A
Authority: CN
Inventors: 李晶; 姚永宽; 蔡可森; 武贺; 吴国平; 曹余良; 李翔; 周朝钢; 樊攀
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-03-06
Publication date: 2013-05-15

Abstract

一种顶低复吹转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法，属于钢铁冶炼控制方法。本发明主要是将转炉终点钢液磷含量控制在低于30ppm的方法。本方法为将上一炉次冶炼磷含量≤100ppm的低磷钢，出钢留25%~35%氧化渣在炉内；入炉铁水的磷含量够控制在≤0.13%，铁水带渣量≤5kg/t，入炉铁水温度稳定且>1300℃；转炉所用废钢磷含量<0.030%，且控制废钢比在12%~13%；向转炉中加入渣料，渣料用量为每吨钢铁料115~125kg；采用双渣法控制转炉底吹强度；控制转炉终点碳≤0.06%，终点温度≤1640℃，终点炉渣碱度为4.2~4.5，渣中氧化铁含量控制在18%~25%，得到磷含量低于30ppm的钢液。本发明操作简便易于掌握。

Description

一种转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法

技术领域

本发明涉及冶炼控制方法，具体是指一种顶底复吹转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法。

技术背景

高炉冶炼过程属还原性气氛，高炉料（铁矿石、烧结矿、球团、焦炭、石灰等）中的磷被还原进入铁水，因此高炉冶炼过程不能脱磷。在无铁水脱磷预处理条件下，铁水中的磷主要靠在转炉中氧化去除。采用转炉深脱磷，冶炼超低、极低磷钢的工艺主要有转炉双联法和传统炼钢的双渣法或双渣留渣法。转炉双联法是生产超低、极低磷钢的先进工艺，其终点出钢磷含量可稳定控制在30ppm以下，但其需要两座转炉进行生产，其中一座转炉进行高效脱磷操作，另一座转炉进行脱碳升温和深脱磷操作。因此在炼钢车间无富余转炉条件下无法采用转炉双联法进行超低、极低磷钢的生产。传统炼钢工艺中可采用单渣法、双渣法或双渣留渣法进行脱磷操作，其中采用单渣法转炉终点磷可控制在100ppm左右，双渣法或双渣留渣法可将转炉终点磷含量控制在50ppm左右。磷主要造成钢的冷脆，尤其在低温条件下破坏作用显著，因此低温用钢种要严格控制钢中磷的含量，例如成品高级石油管线钢中要求P≤100ppm和低温压力容器用9Ni钢更是要求成品磷低于30ppm。随着国家海洋资源战略和西气东输工程的实施，市场对具有高附加值、高技术含量的超低、极低磷等洁净钢的需求量越来越大。而采用常规的转炉冶炼控制方法很难达到冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制要求，因此有必要开发一种转炉终点出钢磷含量低于30ppm的复吹转炉深脱磷冶炼控制方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种顶底复吹转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法。

本发明采用以下技术方案实现：一种转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法，主要包括以下步骤：

（1）上一炉次要求冶炼过磷含量≤100ppm的低磷钢，出钢后在炉内保留氧化渣中的25%~35%；

（2）入炉铁水的磷含量够控制在≤0.13%，铁水带渣量≤5kg/t，入炉铁水温度稳定且>1300℃；

（3）转炉所用废钢磷含量<0.030%，且控制废钢比在12%~13%；

（4）向转炉中加入每吨钢铁料115~125kg/t的总渣量，渣料包括活性石灰、轻烧白云石、轻烧镁球、烧结返矿等；

（5）采用双渣法，一次倒渣时间控制在开吹6min、温度控制在1400℃~1420℃，一次倒渣率≥50%；

（6）一次倒渣前控制转炉底吹强度为0.04Nm³/(min·t)，一次倒渣后控制底吹强度为0.02m³/(min·t)，吹炼末期控制底吹强度为0.04m³/(min·t)；

（7）控制转炉终点碳≤0.06%，终点温度≤1640℃，终点炉渣碱度为4.2~4.5，渣中氧化铁含量控制在18%~25%。

进一步的，步骤（4）具体包括以下步骤：

（4.1）在开吹的同时向转炉中加入每吨钢铁料（铁水+废钢）用65~75 kg/t的由活性石灰、轻烧白云石、轻烧镁球、烧结返矿等混合而成的一次渣料；

（4.2）一次倒渣后，分批多次加入每吨钢铁料（铁水+废钢）用50~60kg/t的由活性石灰、轻烧白云石、轻烧镁球、烧结返矿等混合而成的二次渣料。

为了较好的实现本发明，所述一次渣料中活性石灰的份量为每吨钢铁料40±5kg/t、轻烧白云石的份量为15±3kg/t、轻烧镁球的份量为6±2kg/t，、烧结返矿的份量为12±3kg/t；二次渣料中活性石灰的份量为每吨钢铁料30±4kg/t、轻烧白云石的份量为10±3kg/t、烧结返矿的份量为15±3kg/t。同时，所述活性石灰中的磷含量≤0.010%，轻烧白云石及轻烧镁球渣的磷含量≤0.030%，烧结返矿中的磷含量≤0.050%。

本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本发明操作简便易于掌握，在无铁水脱磷预处理及转炉双联法脱磷的条件下，也能实现转炉终点出钢磷含量低于30ppm的控制要求。

（2）本发明能有效的确保转炉终点钢液磷含量的波动幅度，从而确保超低、极低磷钢种的开发生产。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做进一步详细说明，但本发明的实施方式不限于此。

实施例1

根据每吨钢铁料（铁水+废钢）的用量称取72.2kg/t的一次总渣料，其中活性石灰为45.7kg/t，轻烧白云石为11.4kg/t，轻烧镁球为6.2kg/t，烧结返矿为4.2kg/t，造渣剂为2.4kg/t，杂灰为2.4kg/t；以及每吨钢铁料用量44.6kg/t的二次总渣料，其中活性石灰为27.5kg/t，轻烧白云石为2.7kg/t，烧结返矿为14.4kg/t备用。为了确保终点钢液的磷含量，所述活性石灰中的磷含量0.005%，轻烧白云石及轻烧镁球渣的磷含量0.027%，烧结返矿中的磷含量0.043%，造渣剂及杂灰中的磷含量为0.030%。

然后在按照以下步骤进行处理：

（1）上一炉次冶炼磷含量≤100ppm的低磷钢，出钢留25%氧化渣在炉内；

（3）转炉所用废钢磷含量0.028%，且控制废钢比在13.3%；

（4）开吹时向转炉中一次性加入已经称取好的每吨钢铁料（铁水+废钢）72.2kg/t的一次总渣料，即在开吹的同时要为每吨入炉钢铁料加入活性石灰为45.7kg/t，轻烧白云石为11.4kg/t，轻烧镁球为6.2kg/t，烧结返矿为4.2kg/t，造渣剂为2.4kg/t，杂灰为2.4kg/t。

（5）采用双渣法，一次倒渣时间控制在开吹6min、温度控制在1413℃，一次倒渣率≥50%；

（7）一次倒渣后，加入已称取好的每吨钢铁料（铁水+废钢）用量为44.6 kg/t的二次总渣料，即在二次吹炼过程中要为每吨钢铁料（铁水+废钢）加入活性石灰为27.5kg/t，轻烧白云石为2.7kg/t，烧结返矿为14.4kg/t，为确保深脱磷效果，二次开吹以稳定操作、优化温度制度为前提条件，分批次加入二次渣料；

（8）控制转炉终点碳0.04%，终点温度1620℃，终点炉渣碱度为4.5，渣中氧化铁含量控制在24.3%。

通过上述控制，转炉出钢钢液磷含量为0.0025%。

实施例2

本实施例同实施例1相比，不同点在于出钢留30%氧化渣在炉内，冶炼渣料加入量和一次倒渣温度及终点碳含量的不同。本实施例根据每吨钢铁料（铁水+废钢）的用量加入74.9kg/t的一次总渣料，其中活性石灰为35.1kg/t，轻烧白云石为20.2kg/t，轻烧镁球为6.4kg/t，烧结返矿为13.2kg/tt；以及加入每吨钢铁料用量48kg/t的二次总渣料，其中活性石灰为20kg/t，轻烧白云石为15.7kg/t，烧结返矿为12.3kg/t。本实施例控制一次倒渣温度为1403℃，转炉终点钢液碳含量为0.04%，终点钢液磷含量为0.0028%。

实施例3

本实施例同实施例1和2相比，不同点在于出钢留35%氧化渣在炉内，冶炼渣料加入量和终点碳含量的不同。本实施例根据每吨钢铁料（铁水+废钢）的用量称取68.4kg/t的一次总渣料，其中活性石灰为39.4kg/t，轻烧白云石为13.2kg/t，轻烧镁球为6.3kg/t，烧结返矿为9.5kg/tt；以及每吨钢铁料用量66.5kg/t的二次总渣料，其中活性石灰为26.1kg/t，轻烧白云石为11.3kg/t，轻烧镁球为2.4kg/t，烧结返矿为26.6kg/t备用。本实施例转炉终点温度为1640℃，转炉终点碳含量为0.05%，终点钢液磷含量为0.0018%。

如上所述，便可较好的实现本发明。

以上具体实施方式为本发明的优选实施例，并不能对本发明的权利要求进行限定，其它的任何背离本发明的技术方案而所做的改变或其它等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。

本发明公开了一种转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法，其特征在于，主要包括以下步骤：（1）上一炉次冶炼磷含量≤100ppm的低磷钢，出钢留25%~35%氧化渣在炉内；（2）入炉铁水的磷含量够控制在≤0.13%，铁水带渣量≤5kg/t，入炉铁水温度稳定且>1300℃；（3）转炉所用废钢磷含量<0.030%，且控制废钢比在12%~13%；（4）向转炉中加入每吨钢铁料115~125kg/t的总渣量，渣料包括活性石灰、轻烧白云石、轻烧镁球、烧结返矿等；（5）采用双渣法，一次倒渣时间控制在开吹6min、温度控制在1400℃~1420℃，一次倒渣率≥50%；（6）一次倒渣前控制转炉底吹强度为0.04Nm³/(min·t)，一次倒渣后控制底吹强度为0.02m³/(min·t)，吹炼末期控制底吹强度为0.04m³/(min·t)；（7）控制转炉终点碳≤0.06%，转炉终点温度为≤1640℃，终点炉渣碱度为4.2~4.5，渣中氧化铁含量控制在18%~25%。

为了更充分的说明本发明的效果，现在以实际测试数据进行相关说明，120t顶底复吹转炉双渣留渣法深脱磷冶炼管线钢，不同炉次转炉终点钢液磷含量如表1所示.

表1 转炉终点钢液磷含量

炉号	12204687	12204688	12302072	12302073
					终点钢液磷含量/%	0.0025	0.0020	0.0018	0.0028

以上各炉次，转炉终点钢液磷含量均低于0.0030%，实现了顶底复吹转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制目标。

本发明工艺流程简单操作方便，能有效实现转炉深脱磷和降低转炉终点钢液磷含量。

Claims

1.一种转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法，其特征在于：

步骤一、上一炉次要求冶炼过磷含量≤100ppm的低磷钢，出钢后在炉内保留氧化渣中的25%~35%；

步骤二、入炉铁水的磷含量够控制在≤0.13%，铁水带渣量≤5kg/t，入炉铁水温度稳定且>1300℃；

步骤三、转炉所用废钢磷含量<0.030%，且控制废钢比在12%~13%；

步骤四、向转炉中加入渣料，渣料用量为每吨钢铁料115~125kg；所述的渣料包括活性石灰、轻烧白云石、轻烧镁球、烧结返矿；

步骤五、采用双渣法，一次倒渣时间控制在开吹6min、温度控制在1400℃~1420℃，一次倒渣率≥50%；

步骤六、一次倒渣前控制转炉底吹强度为0.04Nm³/(min·t)，一次倒渣后控制底吹强度为0.02m³/(min·t)，吹炼末期控制底吹强度为0.04m³/(min·t)；

步骤七、控制转炉终点碳≤0.06%，终点温度≤1640℃，终点炉渣碱度为4.2~4.5，渣中氧化铁含量控制在18%~25%，得到磷含量低于30ppm的钢液。

2.根据权利要求1所述的转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法，其特征在于：所述的渣料分两次加入：

第一次在开吹的同时向转炉中加入每吨钢铁料用65~75 kg的由活性石灰、轻烧白云石、轻烧镁球、烧结返矿等混合而成的一次渣料；

第二次为一次倒渣后，分批多次加入每吨钢铁料用50~60 kg的由活性石灰、轻烧白云石、轻烧镁球、烧结返矿等混合而成的二次渣料。

3.根据权利要求2所述的转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法，其特征在于，所述一次渣料中活性石灰的份量为每吨钢铁料40±5kg、轻烧白云石的份量为15±3kg、轻烧镁球的份量为6±2kg，、烧结返矿的份量为12±3kg；二次渣料中活性石灰的份量为每吨钢铁料30±4kg、轻烧白云石的份量为10±3kg、烧结返矿的份量为15±3kg。

4.根据权利要求3所述的转炉冶炼终点钢液磷含量低于30ppm的控制方法，其特征在于，所述活性石灰中的磷含量≤0.010%，轻烧白云石及轻烧镁球中的磷含量≤0.030%，烧结返矿中的磷含量≤0.050%。