CN107326148B - 一种半钢脱磷的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种半钢脱磷的方法，该方法包括：在铁水中，加入废钢和石灰；采用分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式进行吹炼，所述分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式包括：前期，前期第一氧枪流量为25000～35000Nm3/h，第一枪位为2.4～2.6m，第一底吹流量为1000～1200Nm3/h；中期，中期第二氧枪流量为25000～35000Nm3/h，第二枪位为2.0～2.2m，第二底吹流量为2000～2400Nm3/h；和后期，后期第三氧枪流量为18000～25000Nm3/h，第三枪位为1.5～1.7m，第三底吹流量为3000～3600Nm3/h。本发明提供的一种半钢脱磷的方法，解决了现有技术中脱磷方法方法存在的脱磷效果不好的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及方法一种半钢脱磷的方法。
背景技术
由于半钢中碳的质量百分含量较高，硅、锰等成渣元素含量低，半钢冶炼中具有成渣物质少、热量不足等特点，因此半钢冶炼中，铁水化渣较为困难，脱磷效果不好。
现有技术中，采用四孔氧枪来进行吹炼，可以在一定程度上提高顶吹强度，从而降低磷的含量。
本申请发明人在实施本发明的过程中发现，现有技术中采用的方法中，通过加大氧枪流量来提高搅拌强度，但是难以保证顶吹搅拌强度的前提下同时抑制脱碳速率，因此脱磷效果不好。
由此可知，现有技术中的方法存在脱磷效果不好的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种半钢脱磷的方法，用以解决现有技术中脱磷方法方法存在的脱磷效果不好的技术问题。
本申请实施例提供了一种半钢脱磷的方法，包括：
在铁水中，加入废钢和石灰；
采用分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式进行吹炼，所述分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式包括：
前期，前期第一氧枪流量为25000～35000Nm3/h，第一枪位为2.4～2.6m，第一底吹流量为1000～1200Nm3/h；
中期，中期第二氧枪流量为25000～35000Nm3/h，第二枪位为2.0～2.2m，第二底吹流量为2000～2400Nm3/h；
和后期，后期第三氧枪流量为18000～25000Nm3/h，第三枪位为1.5～1.7m，第三底吹流量为3000～3600Nm3/h。
可选的，所述方法还包括：控制所述氧枪的喷射角度，所述喷射角度为10°～14°。
可选的，所述半钢脱磷的方法还包括：控制所述分段式底吹流量模式的底吹孔分布范围为0.42-0.48D。
可选的，所述废钢的质量分数为9-11％。
可选的，所述废钢的堆比重为1.0-1.5t/m3。
可选的，所述加入石灰具体为：按照脱磷终渣碱度为2.0加入所述石灰。
可选的，所述石灰中CaO的质量含量范围为：92.00-98.00wt％。
可选的，所述吹炼的时间为8-12min。
可选的，所述铁水的温度为1300-1400℃。
可选的，所述铁水中硅元素的质量分数为：0.05-0.40％。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例提供的一种半钢脱磷的方法，采用分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式进行吹炼，并且上述吹炼方法包括前期控制模式、中期控制模式和后期控制模式，并设置不同时期控制模式中的氧枪流量、底吹流量和枪位，前期和中期采用高氧枪流量结合低底吹流量，促进化渣脱磷，后期采用较低氧枪流量结合高底吹流量，可以有效提高脱磷炉内熔池的搅拌效果同时可降低铁水的脱碳速率，进一步促进脱磷进程，可以实现较高的脱磷率。解决了现有技术中脱磷方法方法存在的脱磷效果不好的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1本发明实施例提供的一种半钢脱磷方法的流程图；
具体实施方式
本发明实施例提供一种半钢脱磷的方法，用以解决现有技术中脱磷方法方法存在的脱磷效果不好的技术问题。
为了解决上述现有技术存在的技术问题，本申请实施例提供的技术方案的总体思路如下：
一种半钢脱磷的方法，所述方法包括：在铁水中，加入废钢和石灰；采用分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式进行吹炼，所述分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式包括：前期，前期第一氧枪流量为25000～35000Nm3/h，第一枪位为2.4～2.6m，第一底吹流量为1000～1200Nm3/h；中期，中期第二氧枪流量为25000～35000Nm3/h，第二枪位为2.0～2.2m，第二底吹流量为2000～2400Nm3/h；和后期，后期第三氧枪流量为18000～25000Nm3/h，第三枪位为1.5～1.7m，第三底吹流量为3000～3600Nm3/h。
为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
请参见图1，在本申请实施例提供了一种半钢脱磷的方法，所述方法包括：
步骤S110：在铁水中，加入废钢和石灰；
步骤S120：采用分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式进行吹炼，所述分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式包括：
前期，前期第一氧枪流量为25000～35000Nm3/h，第一枪位为2.4～2.6m，第一底吹流量为1000～1200Nm3/h；
中期，中期第二氧枪流量为25000～35000Nm3/h，第二枪位为2.0～2.2m，第二底吹流量为2000～2400Nm3/h；
和后期，后期第三氧枪流量为18000～25000Nm3/h，第三枪位为1.5～1.7m，第三底吹流量为3000～3600Nm3/h。
在具体的实施过程中，铁水的条件和成分可以根据实际生产工艺进行设定，例如铁水的温度可以为1300℃、1350℃、1400℃等，铁水中含有一定量的Fe、C、Si、Mn、P，废钢的加入量可以根据不同的生产工艺要求进行设定，优选地，废钢质量分数为9-11％，石灰主要是用于调节半钢脱磷后终渣的碱度。现有方法中，无法根据吹炼的时间对氧枪的流量进行控制，因此不利于脱磷。本申请提供的方法中，在进行吹炼时，采用分段式控制氧枪流量和底吹流量的方法，具体包括前期控制、中期控制和后期控制，即通过设置不同时期控制中的氧枪流量、底吹流量和枪位，其中，前期和中期采用较高的氧枪流量结合低底吹流量，用以促进化渣脱磷，后期采用较低氧枪流量结合高底吹流量，这样可以有效提高脱磷炉内熔池的搅拌效果同时可降低铁水的脱碳速率，进一步促进脱磷进程，从而实现较高的脱磷率。解决了现有技术中脱磷方法方法存在的脱磷效果不好的技术问题。
可选的，上述半钢脱磷的方法还包括：控制所述氧枪的喷射角度，所述喷射角度为10°～14°。
由于现有方法中，采用的四孔氧枪进行喷射时，倾角较大，难以保证顶吹搅拌强度的前提下同时抑制脱碳速率，因此脱磷效果不佳，而本申请中通过控制所述氧枪的喷射角度，使喷射角度为10°～14°，这样可以提高脱磷炉内熔池搅拌效果，并降低铁水的脱碳速率，从而促进脱磷，需要说明的是，上述第一氧枪流量、第二氧枪流量和第三氧枪流量均由所述氧枪控制，。
为了增加钢渣的反应界面积，所述半钢脱磷的方法还包括：控制所述分段式底吹流量模式的底吹孔分布范围为0.42-0.48D，由于现有的底吹孔分布范围为0.33D左右，底吹孔分布相对集中，无法保证底吹效果，本申请通过将底吹孔分布范围设置为0.42-0.48D，扩大了底吹强度调节范围，能提供大流量的底吹搅拌，增加了钢渣的反应界面积，有利于促进脱磷。
可选的，所述废钢的质量分数为9-11％，使得废钢在吹炼过程中起到很好的冷却作用，使转炉在吹炼过程中达到热平衡，达到合适的终点温度，有利于脱磷。
可选的，所述废钢的堆比重为1.0-1.5t/m3，以利于半钢的脱磷。
可选的，所述加入石灰具体为：按照脱磷终渣碱度为2.0加入所述石灰，由于在半钢脱磷的过程中，碱度会影响脱磷的效率，本申请按照终渣碱度为2.0加入石灰可以促进脱磷，并减少辅料的消耗。
可选的，所述石灰中CaO的质量含量范围为：92.00-98.00wt％。
可选的，所述吹炼的时间为8-12min，申请人通过大量的试验发现，吹炼时间过短，不利于杂质的脱除，而吹炼时间过长，容易发生喷溅现象，因此需要合理设置吹炼的时间。
可选的，所述铁水的温度为1300-1400℃，铁水温度的高低是带入转炉物理热多少的标志，铁水物理热约占转炉热收入的50％。铁水温度高有利于稳定操作和转炉的自动控制。铁水的温度过低，影响元素氧化过程和熔池的温升速度，不利于成渣和去除杂质，容易发生喷溅。因此，本申请将铁水的温度控制在1300-1400℃。
可选的，所述铁水中硅元素的质量分数为：0.05-0.40％，实践表明，硅是转炉炼钢过程中发热元素之一。硅含量高，会增加转炉热源，能提高废钢比。有关证据表明，铁水中Si每增加0.1％，废钢比可提高约1.3％。铁水硅含量高，渣量增加，有利于去除磷、硫。但是硅含量过高将会使渣料和消耗增加，易引起喷溅，金属的收得率降低。Si含量高使渣中Si02含量过高，也会加剧对炉衬的冲蚀，并影响石灰渣化速度，延长吹炼时间。因此，通过将铁水中硅元素的质量含量控制为：0.05-0.40％，可以达到较好的脱磷效果。
在介绍了本申请提供的一种半钢脱磷的方法后，以下具体通过具体的实施例来进一步说明本申请提供的方法。
实例1
在铁水中，加入质量分数为9％的废钢、石灰，废钢为重量为31.5t的轻型废钢，采用分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式进行吹炼，前期第一氧枪流量为25000Nm3/h，第一枪位为2.6m，第一底吹流量为1000Nm3/h；中期第二氧枪流量为28000Nm3/h，第二枪位为2.2m，第二底吹流量为2000Nm3/h；后期第三氧枪流量为18000Nm3/h，第三枪位为1.5～1.7m，第三底吹流量为3000Nm3/h，吹炼时间为9分钟。
实施例2
在铁水中，加入质量分数为10％的废钢、石灰，废钢为重量为35t的轻型废钢，采用分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式进行吹炼，前期第一氧枪流量为28000Nm3/h，第一枪位为2.4m，第一底吹流量为1200Nm3/h；中期第二氧枪流量为25000Nm3/h，第二枪位为2.0m，第二底吹流量为2400Nm3/h；后期第三氧枪流量为22000Nm3/h，第三枪位为1.5m，第三底吹流量为3600Nm3/h，吹炼时间为10分钟。
实施例3
在铁水中，加入质量分数为11％的废钢、石灰，废钢为重量为38.5t的轻型废钢，采用分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式进行吹炼，前期第一氧枪流量为25000Nm3/h，第一枪位为2.6m，第一底吹流量为1000Nm3/h；中期第二氧枪流量为25000Nm3/h，第二枪位为2.2m，第二底吹流量为2000Nm3/h；后期第三氧枪流量为18000Nm3/h，第三枪位为1.7m，第三底吹流量为3000Nm3/h，吹炼时间为12分钟。
在本实施方式中，以300t脱磷转炉冶炼半钢为例，并对不同成分含量的铁水进行试验，对本申请半钢脱磷方法的具体结果进行分析，其中表1为冶炼前铁水的成分含量(质量百分含量％，余量为Fe)，表2为分别采用实施例1-3中的生产工艺进行脱磷后的半钢成分及温度(质量百分含量％，余量为Fe)。
表1
| 实施方式 | 铁水温度/℃ | C | Si | Mn | P | P |
| 实施例1 | 1371 | 4.369 | 0.117 | 0.194 | 0.1164 | 0.0001 |
| 实施例2 | 1346 | 4.272 | 0.285 | 0.172 | 0.1060 | 0.0015 |
| 实施例3 | 1357 | 4.333 | 0.159 | 0.200 | 0.1243 | 0.0010 |
表2
| 实施方式 | 半钢温度/℃ | C | Si | Mn | P | S |
| 实施例1 | 1329 | 3.335 | 0.012 | 0.051 | 0.0234 | 0.0034 |
| 实施例2 | 1336 | 3.245 | 0.011 | 0.037 | 0.0178 | 0.0047 |
| 实施例3 | 1327 | 3.119 | 0.018 | 0.053 | 0.0207 | 0.0053 |
根据上述表1和表2中的实验数据可知，采用本申请提供的半钢脱磷方法，可以使得脱磷率达到80％以上，达到了较好的脱磷效果。
本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本申请实施例提供的一种半钢脱磷的方法，采用分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式进行吹炼，并且上述吹炼方法包括前期控制模式、中期控制模式和后期控制模式，并设置不同时期控制模式中的氧枪流量、底吹流量和枪位，前期和中期采用高氧枪流量结合低底吹流量，促进化渣脱磷，后期采用较低氧枪流量结合高底吹流量，可以有效提高脱磷炉内熔池的搅拌效果同时可降低铁水的脱碳速率，进一步促进脱磷进程，可以实现较高的脱磷率。解决了现有技术中脱磷方法方法存在的脱磷效果不好的技术问题。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (9)
1.一种半钢脱磷的方法，其特征在于，包括：
在铁水中，加入废钢和石灰；
采用分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式进行吹炼，所述分段式氧枪流量结合分段式底吹流量模式包括：
前期，前期第一氧枪流量为25000～35000Nm3/h，第一枪位为2.4～2.6m，第一底吹流量为1000～1200Nm3/h；
中期，中期第二氧枪流量为25000～35000Nm3/h，第二枪位为2.0～2.2m，第二底吹流量为2000～2400Nm3/h；
和后期，后期第三氧枪流量为18000～25000Nm3/h，第三枪位为1.5～1.7m，第三底吹流量为3000～3600Nm3/h；
其中，控制所述分段式底吹流量模式的底吹孔分布范围为0.42-0.48D。
2.如权利要求1所述的半钢脱磷的方法，其特征在于，还包括：控制所述氧枪的喷射角度，所述喷射角度为10°～14°。
3.如权利要求1所述的半钢脱磷的方法，其特征在于，所述废钢的质量分数为9-11％。
4.如权利要求3所述的半钢脱磷的方法，其特征在于，所述废钢的堆比重为1.0-1.5t/m3。
5.如权利要求1-4任一项权利要求所述的半钢脱磷的方法，其特征在于，所述加入石灰具体为：
按照脱磷终渣碱度为2.0加入所述石灰。
6.如权利要求5所述的半钢脱磷的方法，其特征在于，所述石灰中CaO的质量含量范围为：92.00-98.00wt％。
7.如权利要求1所述的半钢脱磷的方法，其特征在于，所述吹炼的时间为8-12min。
8.如权利要求1所述的半钢脱磷的方法，其特征在于，所述铁水的温度为1300-1400℃。
9.如权利要求1所述的半钢脱磷的方法，其特征在于，所述铁水中硅元素的质量分数为：0.05-0.40％。
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