CN103993120B

CN103993120B - 一种半钢冶炼低硫钢的方法

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Publication number: CN103993120B
Application number: CN201410249495.1A
Authority: CN
Inventors: 陈路; 曾建华; 梁新腾; 杨森祥; 黄德胜; 杜丽华; 张彦恒
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2014-06-06
Filing date: 2014-06-06
Publication date: 2016-03-16
Anticipated expiration: 2034-06-06
Also published as: CN103993120A

Abstract

本发明公开了一种半钢冶炼低硫钢的方法，所述方法包括在转炉中兑入半钢后加入造渣材料顶吹氧气进行转炉冶炼，然后进行转炉冶炼终点控制并出钢，其中，所述造渣材料包括硅铁、活性石灰和高镁石灰，所述造渣材料的加入量使得炉渣碱度为3-4，所述硅铁的加入量为3-5kg/吨钢。根据本发明提供的方法，能够大大降低回硫量，从而实现半钢冶炼低硫钢。此外，本发明的方法，操作简单，具有很好的推广应用前景。

Description

一种半钢冶炼低硫钢的方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体地，涉及一种半钢冶炼低硫钢的方法。

背景技术

我国攀西地区由于具有独特的钒钛磁铁矿资源，高炉冶炼时采用钒钛磁铁矿，采用钒钛矿资源进行冶炼需要在炼钢之前进行提钒，然而，铁水经提钒后碳质量百分数较一般铁水低(3.0％-3.8％)，硅、锰发热成渣元素含量为痕迹，因此半钢冶炼具有吹炼过程中酸性成渣物质少、渣系组元单一、初期渣形成时间晚、并且热量不足等特点，这使得半钢炼钢比铁水炼钢更加困难。半钢炼钢的普通方法是在炼钢过程中加入含有SiO₂、FeO等的造渣材料，而这些造渣材料往往含有大量的S(含量可达0.1重量％)等杂质，对于冶炼低硫钢时回硫控制十分不利，因此，半钢采用普通方法冶炼低硫钢十分困难。

因此，本领域亟需一种能够针对冶炼攀西地区的钒钛磁铁矿提矾后形成的半钢冶炼低硫钢的方法。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有的半钢冶炼低硫钢方法中难以进行回硫控制的缺陷，提供一种能够实现有效回硫控制的半钢冶炼低硫钢的方法。

本发明的发明人研究发现，在转炉的半钢铁水中加入硅铁进行半钢冶炼低硫钢时，硅铁可以快速融化，吹氧后可以快速氧化为SiO₂，并且硅铁氧化过程为放热过程，可以补偿加入硅铁时的半钢铁水的温度，而氧化的SiO₂可快速参与造渣，并且能够实现半钢冶炼过程中有效的回硫控制。

为了实现上述目的，本发明提供一种半钢冶炼低硫钢的方法，所述方法包括在转炉中兑入半钢后加入造渣材料顶吹氧气进行转炉冶炼，然后进行转炉冶炼终点控制并出钢，其中，所述造渣材料包括硅铁、活性石灰和高镁石灰，所述造渣材料的加入量使得炉渣碱度为3-4，所述硅铁的加入量为3-5kg/吨钢。

根据本发明提供的方法，能够实现对回硫的有效控制大大降低转炉冶炼的回硫量，进行转炉冶炼终点控制后出钢即可得到低硫钢。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种半钢冶炼低硫钢的方法，所述方法包括在转炉中兑入半钢后加入造渣材料顶吹氧气进行转炉冶炼，然后进行转炉冶炼终点控制并出钢，其中，所述造渣材料包括硅铁、活性石灰和高镁石灰，所述造渣材料的加入量使得炉渣碱度为3-4，所述硅铁的加入量为3-5kg/吨钢。

本发明的方法特别适合于半钢冶炼低硫钢。

根据本发明的方法，进行转炉冶炼终点控制后无需进行其他操作直接出钢即可达到半钢冶炼低硫钢的技术效果。

根据本发明的方法，对于造渣材料中硅铁、活性石灰和高镁石灰的加入顺序并没有特别的限定，例如可以为先加入硅铁，再依次加入活性石灰和高镁石灰。

根据本发明提供的方法，对于所述活性石灰和高镁石灰的加入量并没有特别的限定，所述活性石灰和高镁石灰的加入量配合3-5kg/吨钢的硅铁使得炉渣碱度为3-4即可。考虑到石灰的熔化速度和脱磷效果以及熔池温度下降幅度，优选情况下，所述活性石灰的加入量为10-18kg/吨钢，所述高镁石灰的加入量为10-20kg/吨钢。

根据本发明，对于所述活性石灰、高镁石灰和硅铁并没有特别的限定，可以分别为本领域常用的各种活性石灰、高镁石灰和硅铁，优选情况下，所述活性石灰为含有85-90重量％的CaO的活性石灰；所述高镁石灰为含有48-55重量％的CaO和30-40重量％的MgO的高镁石灰；所述硅铁为含有70-80重量％的Si、20-30重量％的Fe和不高于0.01重量％的S的硅铁。

根据本发明提供的方法，对于顶吹氧气并没有特别的限定，所述顶吹氧气可以为本领域常规使用的氧枪顶部吹氧方法，所述氧枪吹氧可以根据实际冶炼操作，使得冶炼过程快速化渣、冶炼过程不返干、不喷溅即可。优选情况下，所述顶吹氧气的氧枪枪位控制包括：控制开吹枪位为2m，吹炼枪位为1.4-1.8m，拉碳枪位为1.4m；所述顶吹氧气的氧气流量为28000-32000Nm³/h。

根据本发明提供的方法，所述转炉终点控制包括：出钢钢水为1630-1660℃、钢水中碳含量为0.05-0.08重量％、氧活度为300-600ppm、磷含量为0.006-0.01重量％和硫含量不大于0.004重量％。控制转炉冶炼终点的方法没有特别的限定，可以采用本领域常规的方法。例如可以为通过供氧操作控制冶炼终点时的钢水碳含量和钢水温度的方法。

根据本发明提供的方法，所述半钢为脱硫和提矾后的铁水。以所述半钢的总重量为基准，所述脱硫和提矾后的铁水可以含有：大于等于3.2重量％的C，0-0.05重量％的Si，0-0.04重量％的Mn，0.06-0.08重量％的P，小于等于0.002重量％的S和余量的Fe；优选情况下，以所述半钢的总重量为基准，所述半钢含有：3.2-4.1重量％的C、0.02-0.05重量％的Si、0.02-0.04重量％的Mn、0.06-0.08重量％的P、0-0.002重量％的S和95.9-96.7重量％的Fe。所述脱硫和提钒后的半钢的温度可以大于等于1300℃，优选为1300-1360℃。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

在以下实施例和对比例中，回硫量为出钢硫含量与入炉硫含量的差，即回硫量＝出钢硫含量-入炉硫含量。

实施例1

在本实施例中，活性石灰为含有90重量％的CaO的活性石灰；高镁石灰为含有30重量％的MgO和55重量％的CaO的高镁石灰；所述硅铁为含有75重量％的Si和25重量％的Fe的硅铁。

炼钢转炉公称容量为200t。入炉半钢铁水成分及温度如表1所示。

表1

在转炉中兑入半钢后加入5kg/吨钢硅铁，再依次加入活性石灰、高镁石灰然后顶吹氧气进行转炉冶炼，其中，活性石灰加入量为13kg/吨钢，高镁石灰加入量为16kg/吨钢，其中，顶吹氧气的氧枪枪位控制包括：控制开吹枪位为2m，吹炼枪位为1.4m，拉碳枪位为1.4m，顶吹氧气的氧气流量为32000Nm³/h。吹炼11min后进行终点控制得到温度为1645℃，碳含量为0.06重量％，氧活度为360ppm，磷含量为0.008重量％和硫含量为0.003重量％的终点钢水，然后进行出钢。通过计算可得，回硫量为0.0018％。

实施例2

在本实施例中，活性石灰为含有85重量％的CaO的活性石灰；高镁石灰为含有40重量％的MgO和48重量％的CaO的高镁石灰；所述硅铁为含有75重量％的Si和25重量％的Fe的硅铁。

炼钢转炉公称容量为200t。入炉半钢铁水成分及温度如表2所示。

表2

在转炉中兑入半钢后加入3kg/吨钢硅铁，再依次加入活性石灰、高镁石灰然后氧枪吹氧进行转炉冶炼，其中，活性石灰加入量为15kg/吨钢，高镁石灰加入量为17kg/吨钢，其中，顶吹氧气的氧枪枪位控制包括：控制开吹枪位为2m，吹炼枪位为1.8m，拉碳枪位为1.4m，顶吹氧气的氧气流量为30000Nm³/h。吹炼10min后进行终点控制得到温度为1650℃，碳含量为0.05重量％，氧活度为300ppm，磷含量为0.009重量％和硫含量为0.0035重量％的的终点钢水，然后进行出钢。通过计算可得，回硫量为0.002％。

实施例3

在本实施例中，活性石灰为含有87重量％的CaO的活性石灰；高镁石灰为含有35重量％的MgO和50重量％的CaO的高镁石灰；所述硅铁为含有75重量％的Si和25重量％的Fe的硅铁；所述中碳锰铁合金为含有80重量％的Mn和1.2重量％的C的中碳锰铁合金。

炼钢转炉公称容量为200t。入炉半钢铁水成分及温度如表3所示。

表3

在转炉中兑入半钢后加入4.2kg/吨钢硅铁，再依次加入活性石灰、高镁石灰然后氧枪吹氧进行转炉冶炼，其中，活性石灰加入量为14kg/吨钢，高镁石灰加入量为16.5kg/吨钢，其中，顶吹氧气的氧枪枪位控制包括：控制开吹枪位为2m，吹炼枪位为1.6m，拉碳枪位为1.4m，顶吹氧气的氧气流量为28000Nm³/h。吹炼12min后进行终点控制得到温度为1660℃，碳含量为0.07重量％，氧活度为340ppm，磷含量为0.005重量％和硫含量为0.002重量％的终点钢水，然后进行出钢。通过计算可得，回硫量为0.001％。

对比例1

根据实施例2的方法进行转炉炼钢，不同的是，用普通造渣剂(普通造渣剂成分为：52-60重量％的SiO₂、5-8重量％的CaO、15％的TFe、5-8重量％的MnO、0.06重量％的P和0.08重量％的S，0.5重量％的H₂O)代替硅铁，并且将高镁石灰的加入量变为18kg/吨钢，吹炼12min后进行终点控制得到温度为1650℃，碳含量为0.05重量％，氧活度为600ppm，磷含量为0.008重量％和硫含量为0.006重量％的终点钢水。通过计算可得回硫量为0.0045％。

通过以上实施例与对比例的比较可以看出，采用本发明提供的方法，能够实现对回硫的有效控制，大大降低了回硫量，从而实现半钢冶炼低硫钢。此外本发明的方法，操作简单，具有很好的推广应用前景。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种半钢冶炼低硫钢的方法，所述方法包括在转炉中兑入半钢后加入造渣材料顶吹氧气进行转炉冶炼，然后进行转炉冶炼终点控制并出钢即可得到低硫钢，所述造渣材料包括硅铁、活性石灰和高镁石灰，所述造渣材料的加入量使得炉渣碱度为3-4，所述硅铁的加入量为3-5kg/吨钢；所述活性石灰的加入量为10-18kg/吨钢，所述高镁石灰的加入量为10-20kg/吨钢；

其中，所述转炉终点控制包括：出钢钢水为1630-1660℃、钢水中碳含量为0.05-0.08重量％、氧活度为300-600ppm、磷含量为0.006-0.01重量％和硫含量不高于0.004重量％。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述活性石灰含有85-90重量％的CaO；

所述高镁石灰含有48-55重量％的CaO和30-40重量％的MgO；

所述硅铁含有70-80重量％的Si、20-30重量％的Fe和0-0.01重量％的S。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述顶吹氧气的氧枪枪位控制包括：控制开吹枪位为2m，吹炼枪位为1.4-1.8m，拉碳枪位为1.4m。

4.根据权利要求1或3所述的方法，其中，所述顶吹氧气的氧气流量为28000-32000Nm³/h。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述半钢为提矾后的铁水。