CN104911295A

CN104911295A - 一种转炉少渣料加入的冶炼方法

Info

Publication number: CN104911295A
Application number: CN201510308609.XA
Authority: CN
Inventors: 李晶; 姚永宽; 于文涛; 胡道峰; 韩啸; 罗开敏; 吴龙龙; 胡晓光; 翟贵江; 赵孝章
Original assignee: University of Science and Technology Beijing USTB
Current assignee: Yancheng Lianxin Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2015-06-08
Filing date: 2015-06-08
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2035-06-08
Also published as: CN104911295B

Abstract

本发明涉及冶炼控制方法，具体是指一种转炉少渣料加入的冶炼方法，包括以下步骤：采用单渣法操作，控制入炉铁水Si≤0.7%，P≤0.12%；采用少渣料加入冶炼模型控制辅料加入量；顶吹枪位；底吹强度；终点控制目标；出钢留渣；溅渣。本发明较现有技术相比，具有以下优点及有益效果：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，实现转炉石灰消耗小于20kg/t，总渣料消耗小于70kg/t的控制要求。本发明能有效的降低转炉渣料的加入量，减少总渣量，提高合金收得率，有效降低吨钢成本。

Description

一种转炉少渣料加入的冶炼方法

技术领域

本发明涉及冶炼控制方法，具体是指一种转炉少渣料加入的冶炼方法。

背景技术

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。高炉铁水直接进入转炉进行吹炼，由于铁水中含有较高的Si、P和S等元素，转炉不仅要脱碳升温，而且还要承担脱硅、脱磷的任务。铁水硅含量高，转炉渣量增大，需要加入大量的石灰造高碱度的渣，以实现将钢中的磷含量降低到钢种要求的水平。这种大渣量的吹炼方法金属造成收得率低、溶剂消耗高、冶炼时间长、粘枪和喷溅严重、炉渣带走了大量的热、炉衬寿命低。这些问题的存在，使炼钢成本大幅增加。目前，降低炼钢成本已成为各钢厂优先考虑的问题。

对于一吹到底的转炉冶炼工艺，终点炉渣脱磷能力没有充分发挥，通过炉渣的重复利用和合理的工艺优化可以实现辅料消耗的进一步降低。因此，可以在满足终点出钢磷含量要求的条件下，合理调整辅料种类的加入比例，降低石灰和轻烧白云石消耗，用价格较低的石灰石代替部分石灰保证终点炉渣碱度，同时通过枪位控制和辅料加入时机的调整弥补石灰石化渣慢的不足，保证终点脱磷率，降低吨钢渣料量消耗。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转炉炼钢过程少渣料加入的冶炼方法。其充分利用上炉终点留渣，优化过程操作，在促进下炉转炉尽快成渣的同时，降低了整体渣料的消耗。

本发明的技术方案为：经过预处理脱硫的高炉铁水→顶底复吹转炉单渣冶炼→转炉出钢后终点留渣→溅渣护炉。主要包括以下步骤：

（1）转炉出钢结束时，倒渣时，留该炉次部分终点渣;冶炼过程不倒炉，单渣冶炼;冶炼铁水条件Si≤0.70%、P≤0.120%;

（2）溅渣护炉枪位控制: 精炼钢种不加入辅料直接溅渣，前期低枪位800mm稠化炉渣，1min后枪位升至1020~1040mm保持2min，3min后枪位降低至800mm观察炉渣情况，然后提高枪位至1020~1040mm直到溅干，非精炼钢种出钢后溅渣前加辅料，前1min采用高-低-高低枪位化渣，1min后枪位控制与精炼钢种溅渣一致;

（3）采用少渣料冶炼控制模型来确定辅料的加入：石灰、石灰石、轻烧白云石、轻烧镁球总加入量＜70kg/t。在开吹前，向转炉中加入每吨钢铁料（铁水+废钢）22~25 kg/t的由活性石灰、轻烧白云石、石灰石等混合而成的一次渣料；在开吹同时，对于入炉铁水Si≤0.5%的炉次，向转炉中加入每吨钢铁料（铁水+废钢）36~40 kg/t的由活性石灰、轻烧白云石、石灰石等混合而成的一次渣料；而对于入炉铁水0.5%≤Si＜0.7%的炉次，向转炉中加入每吨钢铁料（铁水+废钢）36~40 kg/t的由活性石灰、轻烧白云石、石灰石等混合而成的一次渣料，其中石灰石分两批加入，在开吹加入石灰石9-10kg/t，在吹氧量10%左右，加入石灰石4-5kg/t,总计加入石灰石13-15kg/t;而在吹氧30%之后, 对于入炉铁水Si≤0.5%的炉次，分批多次加入每吨钢铁料（铁水+废钢）用7~8kg/t的由轻烧白云石、石灰石等混合而成的二次渣料；而对于入炉铁水0.5%≤Si＜0.7%的炉次，分批多次加入每吨钢铁料（铁水+废钢）用12~13kg/t的由轻烧白云石、石灰石等混合而成的二次渣料；

（4）过程枪位控制: 开吹低枪位吹散辅料，脱磷期采用高枪位1400mm快速化渣，脱碳期采用低枪位1360mm，后期适当抬高枪位到1400mm化渣，在TSC后，枪位降到1350mm加强熔池搅拌；

（5）底吹强度控制：前期控制N₂底吹强度为0.05m³/(min·t)，中期控制N₂底吹强度为0.03m³/(min·t)，后期控制Ar底吹强度0.05m³/(min·t)；

（6）转炉冶炼终点出钢碳含量≤0.07%，终点炉渣碱度控制为3.2，终渣氧化铁含量控制在13~20%；

（7）控制出钢后留渣量为3~4t，连续留渣次数为5炉。

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，实现转炉石灰消耗小于20kg/t，总渣料消耗小于70kg/t的控制要求。

（2）本发明能有效的降低转炉渣料的加入量，减少总渣量，提高合金收得率，有效降低吨钢成本。

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

铁水Si含量为0.37%，铁水P含量为0.112%，铁水温度为1230℃，采用留渣+单渣法进行操作。同时该炉次留有上炉次终点炉渣3t 左右，开吹前加入4.98kg/t的石灰，9.76kg/t的白云石，3.19kg/t的石灰石，而后吹氧10%之前分别加入石灰13.42kg/t，白云石9.76kg/t，石灰石15.26kg/t，镁球4.57kg/t，最后视冶炼情况于38%的氧气量加入石灰石6.54kg/t，于50%的氧气量加入石灰石2.12kg/t。总计吨钢石灰消耗为18.4kg/t，石灰石消耗为27.12kg/t，白云石消耗为19.52kg/t。共计渣料量为65.04kg/t，总渣量称重为94.86kg/t。终点出钢磷为0.0092%。

主要按照以下步骤进行处理：

（1）上一炉次留渣+单渣法冶炼低磷钢，出钢后留3t左右终点高氧化性炉渣在炉内；

（2）入炉铁水的硅含量控制在≤0.7%，磷含量够控制在≤0.12%；

（3）辅料的加入，开吹前加入吨钢石灰4.98kg/t，吨钢白云石9.76kg/t，吨钢石灰石3.19kg/t，在冶炼氧量10%之前分别加入吨钢石灰13.42kg/t，白云石9.76kg/t，石灰石15.26kg/t，镁球4.57kg/t，最后根据冶炼情况在38%氧量时加入吨钢石灰石6.54kg/t，在50%氧量时，加入石灰石2.12kg/t;

（4）过程枪位控制：脱磷期高枪位1400mm快速化渣，脱碳期采用低枪位1360mm，后期适当抬高枪位到1400mm化渣，在TSC后，枪位降到1350mm加强熔池搅拌;

（5）底吹流量控制：脱磷期N₂底吹流量0.05 Nm³/h，脱碳期N₂底吹流量0.03 Nm³/h左右，冶炼后期Ar控制底吹0.05 Nm³/h;

（6）终点控制：碳含量为0.05%，磷含量为0.009%；

通过上述控制，在冶炼符合成分要求的钢水的同时，采用留渣+单渣法操作，将吨钢渣料量控制在了65.04kg/t。

实施例2

本实施例同实施例1相比，不同点仅在于冶炼渣料加入量和出钢温度及终点碳含量的不同。铁水Si含量为0.37%，铁水P含量为0.112%，铁水温度为1316℃，采用留渣+单渣法进行操作。同时该炉次留有上炉次终点炉渣3t 左右，开吹前加入4.91kg/t的石灰，10.96kg/t的白云石，7.19kg/t的石灰石，1.36kg/t的镁球，而后吹氧10%左右分别加入石灰13.20kg/t，白云石9.71kg/t，石灰石11.33kg/t，镁球3.08kg/t，最后视冶炼情况于80%的氧气量之前分五次加入石灰石量为2.7kg/t、2.68kg/t、2.73kg/t、2.84kg/t、2.13kg/t。总计吨钢石灰消耗为17.39kg/t，石灰石消耗为31.6kg/t，白云石消耗为20.67kg/t。共计渣料量为69.66kg/t，总渣量称重为98.93kg/t。

实施例3

本实施例同实施例1相比，不同点仅在于冶炼渣料加入量和出钢温度及终点碳含量的不同。铁水Si含量为0.44%，铁水P含量为0.118%，铁水温度为1341℃，采用留渣+单渣法进行操作。同时该炉次留有上炉次终点炉渣2t 左右，开吹前后加入10.88kg/t的石灰，5.66kg/t的白云石，3.88kg/t的石灰石，而后吹氧10%左右分别加入石灰7.76kg/t，石灰石22.65kg/t，白云石12.07kg/t，镁球4.57kg/t，最后视冶炼情况于80%的氧气量之前加入返矿21.9kg/t。总计吨钢石灰消耗为18.6kg/t，石灰石消耗为26.53kg/t，白云石消耗为17.74kg/t。共计渣料量为62.9kg/t。

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。

本发明公开了一种一种转炉少渣料加入的冶炼方法，其特征在于，主要包括以下步骤：（1）采用单渣+留渣法，冶炼铁水条件Si≤0.7%、P≤0.12%。（2）辅料的加入：石灰、石灰石、轻烧白云石、轻烧镁球总加入量＜70kg/t。（3）顶吹枪位控制: 脱磷期，开吹时先低枪位吹散辅料，然后提高枪位化渣，脱碳期开始后低枪位脱碳，吹炼末期先提枪化渣再降低枪位加强熔池搅拌。（4）终点控制目标：碳含量≤0.07%，控制终点炉渣碱度为3.2，控制终渣氧化铁含量为13~20%。（5）针对冶炼钢种碳含量的控制要求确定底吹强度：前期控制N₂底吹强度为0.05m³/(min·t)，中期控制N₂底吹强度为0.03m³/(min·t)，后期控制Ar底吹强度0.05m³/(min·t)；（6）留渣：留渣量为3~4t，连续留渣次数为5炉。（7）溅渣: 精炼钢种不加入辅料直接溅渣，前期低枪位800mm稠化炉渣，1min后枪位升至1020~1040mm保持2min，3min后枪位降低至800mm观察炉渣情况，然后提高枪位至1020~1040mm直到溅干，非精炼钢种出钢后溅渣前加辅料，前1min采用高-低-高低枪位化渣，1min后枪位控制与精炼钢种溅渣一致。

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，100t顶底复吹转炉单渣留渣法冶炼低磷钢，不同炉次转炉渣料量消耗如表1所示。

表1 转炉渣料量消耗

炉号	14402125	14403123	14502898
				石灰加入量/kg/t	18.4	17.39	18.6
总渣料加入量/kg/t	65.04	69.66	62.9

以上各炉次，转炉石灰消耗小于20kg/t，总渣料消耗小于70kg/t,实现了转炉渣料量少量化的控制目标。

本发明工艺流程简单操作方便，能有效实现转炉渣料加入量的减少的目的。

Claims

1.一种转炉少渣料加入的冶炼方法，其特征在于：经过预处理脱硫的高炉铁水，顶底复吹转炉单渣冶炼，转炉出钢后终点留渣，溅渣护炉。

2.根据权利要求1所述的一种转炉少渣料加入的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：

（1）采用单渣法操作，控制入炉铁水Si≤0.7%，P≤0.12%；

（2）采用少渣料加入冶炼模型控制辅料加入量：石灰、石灰石、轻烧白云石、镁球总加入量≤70 kg/t；

（3）顶吹枪位: 开吹低枪位吹散辅料，脱磷期采用高枪位1400mm快速化渣，脱碳期采用低枪位1360mm，后期适当抬高枪位到1400mm化渣，在TSC后，枪位降到1350mm加强熔池搅拌；

（4）底吹强度：前期控制N₂底吹强度为0.05m³/(min·t)，中期控制N₂底吹强度为0.03m³/(min·t)，后期控制Ar底吹强度0.05m³/(min·t)；

（5）终点控制目标：出钢碳含量≤0.07%，控制终点炉渣碱度控制为3.2，终渣氧化铁含量控制在13~20%；

（6）出钢留渣：留渣量为3~4t，连续留渣次数为5炉；

（7）溅渣: 精炼钢种不加入辅料直接溅渣，前期低枪位800mm稠化炉渣，1min后枪位升至1020~1040mm保持2min，3min后枪位降低至800mm观察炉渣情况，然后提高枪位至1020~1040mm直到溅干，非精炼钢种出钢后溅渣前加辅料，前1min采用高-低-高-低枪位化渣，1min后枪位控制与精炼钢种溅渣一致。

3.根据权利要求2所述的一种转炉少渣料加入的冶炼方法，其特征在于，步骤（2）具体包括以下步骤：

（2.1）在开吹前，向转炉中加入每吨钢铁料（铁水+废钢）22~25 kg/t的由活性石灰、轻烧白云石、石灰石及镁球混合而成的一次渣料；

（2.2）在开吹同时，对于入炉铁水Si≤0.5%的炉次，向转炉中加入每吨钢铁料（铁水+废钢）36~40 kg/t的由活性石灰、轻烧白云石、石灰石及镁球混合而成的一次渣料；而对于入炉铁水0.5%≤Si＜0.7%的炉次，向转炉中加入每吨钢铁料（铁水+废钢）36~40 kg/t的由活性石灰、轻烧白云石、石灰石及镁球混合而成的一次渣料，其中石灰石分两批加入，在开吹加入石灰石9-10kg/t，在吹氧量10%左右，加入石灰石4-5kg/t，总计加入石灰石13-15kg/t;

（2.3）吹氧30%之后, 对于入炉铁水Si≤0.5%的炉次，分批多次加入每吨钢铁料（铁水+废钢）用7~8kg/t的由轻烧白云石、石灰石及镁球混合而成的二次渣料；而对于入炉铁水0.5%≤Si＜0.7%的炉次，分批多次加入每吨钢铁料（铁水+废钢）用12~13kg/t的由轻烧白云石、石灰石及镁球混合而成的二次渣料。

4.根据权利要求3所述的一种转炉少渣料加入的冶炼方法，其特征在于，开吹前加入石灰4~5kg/t，轻烧白云石9~10kg/t，石灰石9~10kg/t，而后吹氧10%之前，分别加入石灰9~10kg/t、轻烧白云石9~10kg/t和石灰石14~15kg/t，镁球4~5kg/t；吹氧30%之后，对于入炉铁水Si≤0.5%的炉次，加入轻烧白云石3kg/t，加入石灰石4~5kg/t，而对于入炉铁水0.5%≤Si＜0.7%的炉次，加入轻烧白云石3kg/t，加入石灰石9~10kg/t。

5. 根据权利要求4所述的一种转炉少渣料加入的冶炼方法，其特征在于，所述活性石灰中的磷含量≤0.020%，轻烧白云石及镁球中的磷含量≤0.030%，烧结返矿中的磷含量≤0.050%。