CN104328240A - 一种采用转炉冶炼高碳低磷钢的方法 - Google Patents

Abstract

一种采用转炉冶炼高碳低磷钢的方法：转炉冶炼减少废钢的加入量；采用全留渣及双渣同阶段进行的方式；吹氧量达到应吹氧量的83~86%时，进行第一次定碳测温；出钢；氩站脱氧处理；常规后工序操作。本发明，出钢碳可控制在0.12%以上、磷可控制在0.020%以内，实现了高碳低磷出钢，且降低了增碳剂、高碳锰铁等合金消耗，同时由于出钢氧含量降低，即出钢氧含量在200PPm左右，从而使脱氧铝线消耗也减少，致使吨钢成本下降。

Description

一种采用转炉冶炼高碳低磷钢的方法

技术领域

本发明涉及一种转炉炼钢方法，具体是指采用转炉冶炼高碳低磷钢的方法，即指成品碳含量>0.20%、磷≤0.025%的钢种的转炉的冶炼方法。

背景技术

通常，成品碳含量均≤0.20%的钢种称之为中低碳钢，碳含量在此之上的，则称之为高碳钢。有一部分钢种在要求碳含量高的同时，要求磷含量要很低，如45#和50#钢等，其成品碳含量高达0.40%以上，而磷含量又要求在0.025%以内，这类钢称之为高碳低磷钢。

对于这类钢种的冶炼，通常情况下，为保证钢中磷含量满足要求，在转炉冶炼终点时一般采用低碳低磷出钢，然后再补加碳的工艺模式。这种低碳低磷出钢工艺，转炉终点碳的含量控制在0.04～0.06%。该冶炼方式的优点是能保证较低的出钢磷含量、合适的出钢温度以及相对稳定的出钢碳含量，转炉终点控制比较稳定，但是其存在在转炉终点钢水中，氧含量高，一般约在500－600PPm，这导致钢铁料消耗高、合金收得率低、脱氧合金化的脱氧夹杂物较多和炉衬侵蚀较大，使钢种成本高。

为克服上述不足，也有研究提出在转炉终点采取高碳([C]≥0.10%)出钢工艺技术措施，虽然可以减少增碳剂等合金消耗，也能使转炉终点碳含量提高，降低转炉钢水的氧化性（C-O积平衡理论），减少对炉衬的侵蚀，利于提高合金收得率，使生产成本进一步降低，但该出钢工艺存在转炉终渣氧化铁含量低，其不利于脱磷；再高碳出钢的转炉终点命中率较低，需要补吹调整终点碳温后再出钢。

经检索，传统冶炼低磷钢均采用大渣量、高碱度、低碳、高氧化性的操作方式，不仅增加了炼钢的成本，而且影响转炉炉况的稳定，均无法实现高碳低磷的统一。。

开发转炉高碳低磷出钢炼钢工艺技术很有必要，这种工艺最终实现转炉终点出钢时钢水的碳含量较高、而磷含量较低的有机统一。

发明内容

本发明针对现有技术存在的氧含量高，导致钢铁料消耗高、合金收得率低、脱氧合金化的脱氧夹杂物较多和炉衬侵蚀较大，或由于转炉终渣氧化铁含量低，不利于脱磷转炉终点命中率较低的不足，提供一种减少高碳低磷钢的合金、耐材等消耗、降低生产成本，且转炉终点为高碳低磷出钢的方法

实现上述目的的措施：

一种采用转炉冶炼高碳低磷钢的方法，其步骤：

适用条件：碳重量百分比含量大于0.20%、磷重量百分比含量不超过0.025%的钢种；

1）在转炉冶炼时，减少废钢的加入量，即按照所炼钢种正常设计的废钢加入量减少11.1~44.4Kg/吨钢后加入；

2）采用全留渣及双渣同阶段进行的方式，即在不进行倒渣的条件下，待吹炼250~320S后，进行双渣操作，并严格控制该阶段的钢水中磷的含量在设定的范围内；

3）当吹氧量达到应吹氧量的83~86%时，进行第一次定碳测温，当其碳含量在0.15~0.2%时，进行提枪操作；

4）出钢：控制出钢温度不低于设定出钢温度10℃进行出钢，并控制自第二浇铸炉及以后的钢水浇铸温度不低于设定温度；在浇铸过程中，吨钢加入的碳粉量比所炼钢种设计的碳粉加入量减少1.11~2.78Kg/吨钢后加入；吨钢加入的锰铁量比所炼钢种设计的锰铁加入量减少1.11~1.67Kg/吨钢后加入；

5）在氩站进行脱氧处理，控制氩流量在5~20Nm³/h，并吨钢加入的铝线量比所炼钢种设计的铝线加入量减少0.11~0.22Kg/吨钢；

6）按常规进行后工序操作。

本发明与现有技术相比，出钢碳可控制在0.12%以上、磷可控制在0.020%以内，实现了高碳低磷出钢，且降低了增碳剂、高碳锰铁等合金消耗，同时由于出钢氧含量降低，即出钢氧含量在200PPm左右，从而使脱氧铝线消耗也减少，致使吨钢成本下降。

具体实施方式

下面对本发明予以详细描述：

实施例1

本实施例冶炼的是45#钢种，其要求C：0.42-0.50%，P含量在0.025%以下，属于高碳低磷钢；

采用90吨转炉冶炼步骤：

1）在转炉冶炼时，按照其钢种，设计的废钢应加入量为88.9Kg/吨钢，按照33.3Kg/吨钢减量后，其实际加入量按照55.6Kg/吨钢加入；

2）采用全留渣及双渣同阶段进行的方式，即在不进行扒渣的条件下，待吹炼至255S时，进行双渣操作，并严格控制该阶段的钢水中磷的含量在设定的范围内；

3）当吹氧量达到应吹氧量的84%时，进行第一次定碳测温，当其碳含量在0.15%时，进行常规提枪操作；

4）出钢：设定的出钢温度为1680℃，按照出钢温度比设定出钢温度高11℃进行出钢，则实际出钢温度为1691℃；第一浇铸炉的温度为1691℃，自第二浇铸炉及以后的钢水浇铸温度为设定温度1680℃；吨钢加入的碳粉量比该钢种设计的碳粉加入量按照1.11Kg/吨钢减少后加入；吨钢加入的锰铁量比所该钢种设计的锰铁加入量按照1.67Kg/吨钢减少后加入；经对终点钢水的成分进行检测，其C、P及O检测结果分别为：0.14%、0.019%和0.002%；

5）在氩站进行脱氧处理，氩流量为8Nm³/h；由于终点钢水中的氧为0.002%，故使吨钢加入的铝线量比炼该钢种设计的铝线加入量减少了0.167Kg/吨钢；

6）按常规进行后工序操作。

经检测，终点钢水的成分中，其C、P及氧分别为：0.14%、0.019%和0.002%，完全实现了高碳低磷的出钢目的，并通过将废钢，碳粉、锰铁及铝线加入量的减少，使吨钢成本降低了近12.5元。

实施例2

本实施例冶炼的是50#钢种，其要求C：0.42-0.50%，P含量在0.02%以下，属于高碳低磷钢；

采用90吨转炉冶炼步骤：

1）在转炉冶炼时，按照其钢种，设计的废钢应加入量为105.5Kg/吨钢，按照30.0Kg/吨钢减量后，其实际加入量按照75.5Kg/吨钢加入；

2）采用全留渣及双渣同阶段进行的方式，即在不进行扒渣的条件下，待吹炼至280S时，进行双渣操作，并严格控制该阶段的钢水中磷的含量在设定的范围内；

3）当吹氧量达到应吹氧量的83%时，进行第一次定碳测温，当其碳含量在0.17%时，进行常规提枪操作；

4）出钢：设定的出钢温度为1690℃，按照出钢温度比设定出钢温度高10℃进行出钢，则实际出钢温度为1700℃；第一浇铸炉的温度为1700℃，自第二浇铸炉及以后的钢水浇铸温度为设定温度1690℃；吨钢加入的碳粉量比该钢种设计的碳粉加入量按照1.85Kg/吨钢减少后加入；吨钢加入的锰铁量比所该钢种设计的锰铁加入量按照1.67Kg/吨钢减少后加入；经对终点钢水的成分进行检测，其C、P及氧检测结果分别为：0.15%、0.016%和0.002%；

5）在氩站进行脱氧处理，氩流量为13Nm³/h；由于终点钢水中的氧为0.002%，故使吨钢加入的铝线量比炼该钢种设计的铝线加入量减少了0.123Kg/吨钢；

6）按常规进行后工序操作。

经检测，终点钢水的成分中，其C、P及氧分别为：0.15%、0.016%和0.002%，完全实现了高碳低磷的出钢目的，并通过将废钢，碳粉、锰铁及铝线加入量的减少，使吨钢成本降低了近12.6元。

实施例3

本实施例冶炼的是50#钢种，其要求C：0.42-0.50%，P含量在0.02%以下，属于高碳低磷钢；

采用90吨转炉冶炼步骤：

1）在转炉冶炼时，按照其钢种，设计的废钢应加入量为66.6Kg/吨钢，按照13.3Kg/吨钢减量后，其实际加入量按照53.3Kg/吨钢加入；

2）采用全留渣及双渣同阶段进行的方式，即在不进行扒渣的条件下，待吹炼至280S时，进行双渣操作，并严格控制该阶段的钢水中磷的含量在设定的范围内；

3）当吹氧量达到应吹氧量的83%时，进行第一次定碳测温，当其碳含量在0.17%时，进行常规提枪操作；

4）出钢：设定的出钢温度为1690℃，按照出钢温度比设定出钢温度高10℃进行出钢，则实际出钢温度为1700℃；第一浇铸炉的温度为1700℃，自第二浇铸炉及以后的钢水浇铸温度为设定温度1690℃；吨钢加入的碳粉量比该钢种设计的碳粉加入量按照1.15Kg/吨钢减少后加入；吨钢加入的锰铁量比所该钢种设计的锰铁加入量按照1.67Kg/吨钢减少后加入；经对终点钢水的成分进行检测，其C、P及氧检测结果分别为：0.12%、0.017%和0.003%；

5）在氩站进行脱氧处理，氩流量为13Nm³/h；由于终点钢水中的氧为0.003%，故使吨钢加入的铝线量比炼该钢种设计的铝线加入量减少了0.123Kg/吨钢；

6）按常规进行后工序操作。

经检测，终点钢水的成分中，其C、P及氧分别为：0.12%、0.017%和0.003%，完全实现了高碳低磷的出钢目的，并通过将废钢，碳粉、锰铁及铝线加入量的减少，使吨钢成本降低了近11.5元。

实施例4

本实施例冶炼的是50#钢种，其要求C：0.42-0.50%，P含量在0.02%以下，属于高碳低磷钢；

采用90吨转炉冶炼步骤：

1）在转炉冶炼时，按照其钢种，设计的废钢应加入量为88.9Kg/吨钢，按照33.3Kg/吨钢减量后，其实际加入量按照55.6Kg/吨钢加入；

2）采用全留渣及双渣同阶段进行的方式，即在不进行扒渣的条件下，待吹炼至280S时，进行双渣操作，并严格控制该阶段的钢水中磷的含量在设定的范围内；

3）当吹氧量达到应吹氧量的83%时，进行第一次定碳测温，当其碳含量在0.17%时，进行常规提枪操作；

4）出钢：设定的出钢温度为1690℃，按照出钢温度比设定出钢温度高10℃进行出钢，则实际出钢温度为1700℃；第一浇铸炉的温度为1700℃，自第二浇铸炉及以后的钢水浇铸温度为设定温度1690℃；吨钢加入的碳粉量比该钢种设计的碳粉加入量按照1.55Kg/吨钢减少后加入；吨钢加入的锰铁量比所该钢种设计的锰铁加入量按照1.67Kg/吨钢减少后加入；经对终点钢水的成分进行检测，其C、P及氧检测结果分别为：0.13%、0.015%和0.003%；

5）在氩站进行脱氧处理，氩流量为13Nm³/h；由于终点钢水中的氧为0.003%，故使吨钢加入的铝线量比炼该钢种设计的铝线加入量减少了0.123Kg/吨钢；

6）按常规进行后工序操作。

经检测，终点钢水的成分中，其C、P及氧分别为：0.13%、0.015%和0.003%，完全实现了高碳低磷的出钢目的，并通过将废钢，碳粉、锰铁及铝线加入量的减少，使吨钢成本降低了近11.8元。

实施例5

本实施例冶炼的是50#钢种，其要求C：0.42-0.50%，P含量在0.02%以下，属于高碳低磷钢；

采用90吨转炉冶炼步骤：

1）在转炉冶炼时，按照其钢种，设计的废钢应加入量为122.2Kg/吨钢，按照33.3Kg/吨钢减量后，其实际加入量按照66.6Kg/吨钢加入；

2）采用全留渣及双渣同阶段进行的方式，即在不进行倒渣的条件下，待吹炼至280S时，进行双渣操作，并严格控制该阶段的钢水中磷的含量在设定的范围内；

3）当吹氧量达到应吹氧量的83%时，进行第一次定碳测温，当其碳含量在0.17%时，进行常规提枪操作；

4）出钢：设定的出钢温度为1690℃，按照出钢温度比设定出钢温度高10℃进行出钢，则实际出钢温度为1700℃；浇次第一炉的温度为1700℃，自第二炉及以后的钢水出钢温度为设定温度1690℃；吨钢加入的碳粉量比该钢种设计的碳粉加入量按照1.85Kg/吨钢减少后加入；吨钢加入的锰铁量比该钢种设计的锰铁加入量按照1.67Kg/吨钢减少后加入；经对终点钢水的成分进行检测，其C、P及氧检测结果分别为：0.14%、0.017%和0.002%；

5）在氩站进行脱氧处理，氩流量为13Nm³/h；由于终点钢水中的氧为0.002%，故使吨钢加入的铝线量比该钢种设计的铝线加入量减少了0.123Kg/吨钢；

6）按常规进行后工序操作。

经检测，终点钢水的成分中，其C、P及氧分别为：0.14%、0.017%和0.002%，完全实现了高碳低磷的出钢目的，并通过将废钢，碳粉、锰铁及铝线加入量的减少，使吨钢成本降低了近12.2元。

注：上述实施例的工艺参数与所述钢种并非对应关系，仅为举例。

上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。

Claims (1)

1.一种采用转炉冶炼高碳低磷钢的方法，其步骤：

适用条件：碳重量百分比含量大于0.20%、磷重量百分比含量不超过0.025%的钢种；

1）在转炉冶炼时，减少废钢的加入量，即按照所炼钢种正常设计的废钢加入量减少11.1~44.4Kg/吨钢后加入；

2）采用全留渣及双渣同阶段进行的方式，即在不进行倒渣的条件下，待吹炼250~320S后，进行双渣操作，并严格控制该阶段的钢水中磷的含量在设定的范围内；

3）当吹氧量达到应吹氧量的83~86%时，进行第一次定碳测温；当其碳含量在0.15~0.2%时，进行提枪操作；

4）出钢：控制出钢温度不低于设定出钢温度10℃进行出钢，并控制自第二浇铸炉及以后的钢水浇铸温度不低于设定温度；在浇铸过程中，吨钢加入的碳粉量比所炼钢种设计的碳粉加入量减少1.11~2.78Kg/吨钢后加入；吨钢加入的锰铁量比所炼钢种设计的锰铁加入量减少1.11~1.67Kg/吨钢后加入；

5）在氩站进行脱氧处理，控制氩流量在5~20Nm³/h，并吨钢加入的铝线量比所炼钢种设计的铝线加入量减少0.11~0.22Kg/吨钢；

6）按常规进行后工序操作。