CN103361462A

CN103361462A - 转炉低碳高磷出钢的控制方法

Info

Publication number: CN103361462A
Application number: CN2013103357675A
Authority: CN
Inventors: 卢凯; 杨新泉; 王羽; 杨松; 吴仕慈; 罗传清; 邓品团; 林利平; 王安军; 丁金发; 李小云; 肖邦志; 李海洋; 杨文军
Original assignee: Wuhan Iron and Steel Group Corp
Current assignee: Wuhan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2013-08-02
Filing date: 2013-08-02
Publication date: 2013-10-23
Anticipated expiration: 2033-08-02
Also published as: CN103361462B

Abstract

本发明公开了一种转炉低碳高磷出钢的控制方法，包括如下步骤：（1）吹炼前：加入由废钢与入炉铁水组成的原料，根据入炉铁水装入量、成分和温度确定废钢装入量，废钢与入炉铁水的重量比为1∶5.25~9；（2）吹炼中：根据前述废钢与入炉铁水的重量配比，控制氧枪枪位在1.5~2.0米，加入与原料重量比为45~72kg/吨的熔剂，确保转炉的终渣碱度控制在2.0~2.5；（3）吹炼终点：采用动态控制方式进行调节，控制转炉内钢水碳含量和温度，使出钢碳含量控制在0.04~0.07%，温度控制在1660~1680℃，防止钢水过氧化出钢，确保碳温协调出钢。本发明工艺简单、降碳保磷效果好、成本低、能避免氧枪粘枪，适于广泛应用于转炉冶炼技术领域。

Description

转炉低碳高磷出钢的控制方法

技术领域

本发明涉及转炉冶炼技术领域，具体地指一种转炉低碳高磷出钢的控制方法。

背景技术

行业内通常将成品磷含量上限在0.05%以上的钢种称为高磷钢，主要钢种包括大气耐腐蚀用钢、集装箱钢以及硅钢等，因其成品碳含量≤0.12%，故又被称为低碳高磷钢。采用现有的转炉冶炼工艺生产高磷钢时，由于转炉脱磷和脱碳反应均是氧化反应，因此在转炉冶炼吹氧的强氧化性气氛下，通过吹氧将钢中的碳含量由4.5%降低到0.12%以下的同时，脱磷反应也在进行，这直接造成炉渣碱度偏高，终点磷偏低，此时转炉的出钢为低碳低磷钢，其平均磷含量为0.018%，相较于高磷品种钢成品磷0.07～0.12%的含量明显偏低，必须通过后续工序补加磷铁来满足成品高磷钢中磷含量的要求，而这又导致熔剂和磷铁合金等消耗高，生产成本较高。另一方面，现有工艺中转炉冶炼高磷品种钢时，炉渣碱度降低，渣量少，吹炼过程中容易发生金属喷溅，导致氧枪粘枪事故的发生。

当前，钢铁行业市场形势严峻，降低成本比以往任何时候更为迫切，节能降耗已成为促进国家经济、社会可持续发展的最重要和最有效的手段之一。

因此，有必要进行转炉低碳高磷出钢工艺技术的开发，在降低炉渣碱度和碳含量的同时，提高转炉出钢磷含量，以达到少加或不加磷铁从而降本增效的目的。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种工艺简单、降碳保磷效果好、成本低、能避免氧枪粘枪的转炉低碳高磷出钢的控制方法。

为实现上述目的，本发明所设计的转炉低碳高磷出钢的控制方法，包括如下步骤：1）吹炼前：加入由废钢与入炉铁水组成的原料，根据入炉铁水装入量、成分和温度确定废钢装入量，其中，废钢与入炉铁水的重量比为1∶5.25~9；（2）吹炼中：根据前述废钢与入炉铁水的重量配比，控制氧枪枪位在1.5~2.0米，加入与原料重量比为45~72kg/吨的熔剂，确保转炉的终渣碱度控制在2.0~2.5；（3）吹炼终点：采用动态控制方式进行调节，控制转炉内钢水碳含量和温度，使出钢碳含量控制在0.04~0.07%，温度控制在1660~1680℃的范围，防止钢水过氧化出钢，确保碳温协调出钢，所述碳温即为出钢时钢水的碳含量和温度的简称。

作为优选方案，在步骤2）中，所述熔剂加入方式为吹炼前一次性加入重量比为1.5~2∶1的石灰和轻烧白云石。

进一步地，在步骤2）中，所述熔剂加入方式为吹炼前分两次加入重量比为1.5~2∶1的石灰和轻烧白云石，其中石灰和轻烧白云石第一次的加入量占溶剂总重量的40~60%。

再进一步地，在步骤3）中，所述动态控制方式为自氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的82~86%，自副枪第一次测量至吹炼终点的整个碳温控制过程。

还进一步地，在步骤3）中，所述动态控制方式为自氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的85%，自副枪第一次测量至吹炼终点的整个碳温控制过程。

更进一步地，在步骤2）中，将氧枪枪位控制在1.6米。

更进一步地，在步骤2）中，确保转炉的终渣碱度控制在2.2。

更进一步地，在步骤3）中，出钢碳含量控制在0.047%，温度控制在1670℃。

本发明的工作原理是这样的：在转炉冶炼生产中，所谓有利于脱磷的条件为“三高一低”：高氧化性、高碱度、高渣量和低温，相应的，有利于保磷的条件为“三低一高”：低氧化性、低碱度、低渣量和高温。在本发明中，通过控制氧枪枪位、熔剂加入方式与加入量以及动态控制方式的调节，在脱碳和保磷的冶炼过程中实现平衡，既使成品磷含量符合要求，又避免了氧枪粘枪事故的发生。

综上所述，本发明的优点在于：实现了在出钢碳含量为0.04～0.07%的条件下，转炉终点磷含量平均为0.062%，较原工艺提高了0.044%，石灰和轻烧白云石等熔剂单耗显著下降，大幅减少了磷铁和中碳锰铁合金的加入量，降低了生产成本，避免了氧枪粘枪事故的发生，实现了转炉低碳高磷出钢的冶金效果。可应用于各类成品碳含量≤0.12%，成品磷含量≥0.050%的高磷品种钢生产。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

实施例1：

以下以炼钢总厂90吨转炉冶炼集装箱钢种为例，说明转炉低碳高磷出钢的控制方法的具体实施方式：

1）吹炼前：入炉铁水装入量为71.8吨，根据如表1所示的成份、温度，通过物料平衡和热平衡计算，确定如表2所示的废钢装入量和熔剂加入量；

表1：入炉铁水成份及温度

成分

C（%）

Si（%）

Mn（%）

P（%）

S（%）

温度（℃）

参数

/

0.385

0.202

0.124

0.001

1307

表2：计算出的废钢装入量和熔剂加入量

废钢装入量（吨）	石灰（kg）	轻烧白云石（kg）
			12.1	2418	1482

2）吹炼中：根据前述废钢与入炉铁水的重量配比，将上述作为熔剂的石灰和轻烧白云石一次性加入转炉中，氧枪枪位控制在1.5米，所述氧枪枪位为氧枪枪头距铁水液面距离，确保转炉的终渣碱度控制在2.0；

3）吹炼终点：自氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的82%后，自副枪第一次测量至吹炼终点的整个过程中始终对吹氧进行动态控制，调节温度，并控制转炉出钢碳含量，使出钢碳含量控制在0.047%，温度控制在1660℃，所述碳温即为出钢时钢水的碳含量和温度的简称，防止钢水过氧化出钢，确保碳温协调出钢，出钢后的钢水量为75.51吨，其温度和成份如表3所示，实现了低碳高磷出钢，其磷含量达到0.062%，处于成品磷0.07～0.12%的含量范围之内，同时减少了精炼工序磷铁合金加入量，避免了氧枪粘枪事故的发生，实现了转炉低碳高磷出钢的冶金效果。

表3：终点钢水成份及温度

成分	C（%）	Si（%）	Mn（%）	P（%）	S（%）	温度（℃）
							参数	0.047	0.284	0.380	0.062	0.006	1660

实施例2：

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：2）吹炼中：根据前述废钢与入炉铁水的重量配比，将上述作为熔剂的石灰、轻烧白云石分两次加入转炉中，其中石灰和轻烧白云石第一次的加入量占熔剂总重量的40%，氧枪枪位控制在1.6米，确保转炉的终渣碱度控制在2.2；

3）吹炼终点：自氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的85%后，自副枪第一次测量至吹炼终点的整个过程中始终对吹氧进行动态控制，调节温度，并控制转炉出钢碳含量，使出钢碳含量控制在0.04%，温度控制在1670℃。

实施例3：

本实施例与实施例1基本相同，不同之处在于：2）吹炼中：根据前述废钢与入炉铁水的重量配比，将上述作为熔剂的石灰、轻烧白云石分两次加入转炉中，其中石灰和轻烧白云石第一次的加入量占熔剂总重量的60%，氧枪枪位按2.0米控制，确保转炉的终渣碱度控制在2.5；

3）吹炼终点：自氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的86%后，自副枪第一次测量至吹炼终点的整个过程中始终对吹氧进行动态控制，调节温度，并控制转炉出钢碳含量，使出钢碳含量控制在0.07%，温度控制在1680℃。

Claims

1.一种转炉低碳高磷出钢的控制方法，其特征在于：包括如下步骤：

1）吹炼前：加入由废钢与入炉铁水组成的原料，根据入炉铁水装入量、成分和温度确定废钢装入量，其中，废钢与入炉铁水的重量比为1∶5.25~9；

2）吹炼中：根据前述废钢与入炉铁水的重量配比，控制氧枪枪位在1.5~2.0米，加入与原料重量比为45~72kg/吨的熔剂，确保转炉的终渣碱度控制在2.0~2.5；

3）吹炼终点：采用动态控制方式进行调节，控制转炉内钢水碳含量和温度，使出钢碳含量控制在0.04~0.07%，温度控制在1660~1680℃，防止钢水过氧化出钢，确保碳温协调出钢。

2.根据权利要求1所述的转炉低碳高磷出钢的控制方法，其特征在于：在步骤2）中，所述熔剂加入方式为吹炼前一次性加入重量比为1.5~2∶1的石灰和轻烧白云石。

3.根据权利要求1所述的转炉低碳高磷出钢的控制方法，其特征在于：在步骤2）中，所述熔剂加入方式为吹炼前分两次加入重量比为1.5~2∶1的石灰和轻烧白云石，其中石灰和轻烧白云石第一次的加入量占熔剂总重量的40~60%。

4.根据权利要求1所述的转炉低碳高磷出钢的控制方法，其特征在于：在步骤3）中，所述动态控制方式为自氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的82~86%，自副枪第一次测量至吹炼终点的整个碳温控制过程。

5.根据权利要求4所述的转炉低碳高磷出钢的控制方法，其特征在于：在步骤3）中，所述动态控制方式为自氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的85%，自副枪第一次测量至吹炼终点的整个碳温控制过程。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的转炉低碳高磷出钢的控制方法，其特征在于：在步骤2）中，将氧枪枪位控制在1.6米。

7.根据权利要求1至5中任一项所述的转炉低碳高磷出钢的控制方法，其特征在于：在步骤2）中，确保转炉的终渣碱度控制在2.2。

8.根据权利要求1至5中任一项所述的转炉低碳高磷出钢的控制方法，其特征在于：在步骤3）中，出钢碳含量控制在0.047%，温度控制在1670℃。