CN109097523B - 一种双渣法冶炼工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双渣法冶炼工艺,属于转炉炼钢技术领域,解决了现有冶炼工艺脱磷效果差、渣料消耗高、炉渣不易倒出、冶炼周期长、钢水过氧化的问题。双渣法冶炼工艺具体包括铁水脱磷、脱磷渣排出、少渣高强度供氧脱碳炼钢;铁水脱磷包括顶底复合吹氧快速脱硅脱锰,顶吹氧气、底吹惰性气体脱磷;脱磷渣排出包括泡沫化脱磷渣控渣、泡沫化脱磷渣压渣和泡沫化脱磷渣吹扫;少渣高强度供氧脱碳炼钢包括高强度顶底复合吹氧脱碳炼钢、低强度顶底复合吹氧拉碳出钢和底吹惰性气体出钢。本发明实现了顶吹氧气与底吹氧气、惰性气体的供气技术的优化组合,实现了顶部添加块状渣料与底吹粉剂的渣料技术的合理搭配,可以实现高效脱磷、低渣料消耗、少渣高效冶炼。
Description
技术领域
本发明涉及转炉炼钢技术领域,尤其涉及一种双渣法冶炼工艺。
背景技术
为满足转炉低成本生产洁净钢的要求,人们对钢铁生产流程进行了 系统解析,将复杂的转炉炼钢过程划分为转炉前期脱硅、脱磷、中间倒 渣、少渣脱碳升温、控制吹炼终点命中率及出钢操作、等若干工艺步骤, 旨在保证钢水洁净度提高的前提下,进一步降低冶炼过程各种原料的消 耗量,减少渣量,降低生产成本。
转炉冶炼工艺分为单渣法与双渣法,对于传统的单渣法,转炉终点 高温、高碱度和高氧化性脱磷的条件会导致转炉冶炼终点的钢水氧化性 增高、渣中氧化铁含量增高(导致铁损增加)、石灰消耗量增加,因此, 从经济、高效的角度考虑,单渣法存在一定的缺陷。
目前的转炉双渣法仍然是采用顶部添加块状石灰、白云石等造渣料, 顶吹氧气,底吹惰性气体的冶炼工艺。
上述冶炼工艺存在以下问题:一是块状石灰、白云石等造渣料存在 一个熔化过程,导致化渣慢,进而导致磷脱除效率不高;二是为了化渣, 氧枪供氧工艺复杂,会发生炉渣泡沫化,影响炉渣倒出;三是因炉渣倒 出难度增加,导致冶炼时间延长;四是一次渣倒出后,二次吹氧冶炼过 程要兼顾造二次渣与进一步脱碳炼钢等任务,容易导致喷溅、返干等问 题,给二次冶炼带来一定麻烦。
发明内容
鉴于上述的分析,本发明旨在提供一种双渣法冶炼工艺,用以解决 脱磷效果差、渣料消耗高、炉渣不易倒出、冶炼周期长、钢水过氧化的 问题。
本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的:
一种双渣法冶炼工艺,包括顶吹氧气、顶部添加渣料以及底吹惰性 气体,所述冶炼工艺还包括底吹氧气;具体包括以下步骤:S1:铁水脱 磷;S2:脱磷渣排出;S3:少渣高强度供氧脱碳炼钢;
所述S1包括:
S11:顶底复合吹氧快速脱硅脱锰;S12:顶吹氧气、底吹惰性气体 脱磷;
所述S2包括:
S21:泡沫化脱磷渣控渣;S22:泡沫化脱磷渣压渣;S23:泡沫化脱 磷渣吹扫;
所述S3包括:
S31:高强度顶底复合吹氧脱碳炼钢;S32:低强度顶底复合吹氧拉碳; S33:底吹惰性气体出钢。
在上述方案的基础上本发明还做了如下改进:
进一步,所述S12和所述S32过程中还包括底吹粉剂。
进一步,所述S11中:顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为1.5~2.0m、 氧气流量为3.0~4.0Nm3/t·min;底吹氧气流量为0.8~1.5Nm3/t·min;
所述S12中:顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为3.0~5.0m、氧气流 量为2.0~3.0Nm3/t·min,底吹氮气流量为0.8~1.5Nm3/t·min,同时底吹 粉剂,每吨钢施加粉剂5~25kg。
进一步,所述S21中:顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为2.0~3.0m、 氧气流量为2.0~3.0Nm3/t·min,底吹氮气流量为0.05~0.4Nm3/t·min;
所述S22中:顶部添加块状渣料,氧枪提升至开氧点后,开氮气并 降枪,在压力大于等于0.8MPa的条件下进行氮气打渣,打渣时间为 30~180s;
所述S23中:转炉倾动过程中,当转炉倾角大于80°时,转炉出钢 侧底吹供气元件以氮气流量为0.4~1.5Nm3/t·min的强度吹扫熔池渣面, 转炉兑铁侧底吹供气元件以氮气流量为0.05~0.2Nm3/t·min的强度搅拌 熔池。
进一步,所述S31中:顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为3.0~5.0m、 氧气流量为3.0~4.0Nm3/t·min,底吹氧气流量为0.5~1.0Nm3/t·min,同 时由顶部炉口向转炉熔池添加块状渣料,每吨钢添加量为5~25kg/t;
所述S32中:顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为1.5~2.0m、氧气流 量为2.0~3.0Nm3/t·min,底吹氧气流量为0.4~0.8Nm3/t·min,并底吹粉 剂,每吨钢施加粉剂0.5~2.0kg/t;
所述S33中:拉碳结束转炉出钢过程中底吹氩气,流量为0.1~0.4Nm 3/t·min。
进一步,所述冶炼工艺还包括:S4:溅渣护炉与脱碳渣循环利用;
所述S4包括:
S41:脱碳终渣稠化;S42:顶底吹氮气复合溅渣。
进一步,所述S41中:溅渣前由顶部炉口向转炉内添加块状渣料; 所述S42中:溅渣开始后的前50~100s,在顶吹氧枪枪头距离熔池面的高 度为3.0~5.0m、压力大于等于0.8MPa的条件下顶吹氮气,同时在压力为 0.5~1.0MPa的条件下底吹氮气进行终渣冷却;溅渣开始50~100s后,在 顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为1.5~2.0m的条件下进行溅渣,溅渣过 程中顶吹氮气和底吹氮气的压力均不变。
进一步,所述粉剂为石灰粉、石灰石粉、白云石粉和轻烧白云石粉 中的一种或多种。
进一步,所述块状渣料为石灰、石灰石、生白云石和轻烧白云石中 的一种或多种。
进一步,所述粉剂的粒度为20~800目,所述块状渣料的粒径为 1~10cm。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:
(1)本发明提供的双渣法冶炼工艺根据转炉冶炼任务需要与转炉热 力学、动力学条件,将顶吹转炉氧枪化渣条件优越与底吹氧气转炉过程 氧化性低的优点相结合,通过分阶段、单独或综合控制顶吹枪位与流量、 底吹流量与气体种类、渣料添加方式的方法,实现转炉双渣法冶炼过程 中铁水磷高效脱除、脱磷渣足量倒出、少渣脱碳炼钢与高强度供氧,并 最终实现转炉“双渣法”冶炼工艺的高效顺行。
(2)该工艺脱磷效果好、冶炼周期短、渣料消耗少,使用该工艺得 到的钢水磷含量低,同时可以有效避免钢水过氧化。
(3)根据铁水硅含量不同,该工艺渣料消耗量为石灰15~30kg/t,白 云石10~20kg/t,脱磷率可以达到95%~98%。冶炼周期根据转炉设计公称 容量的不同而不同,以200t的转炉为例,使用该工艺的冶炼周期为 35~45min。
本发明中,上述各技术方案之间还可以相互组合,以实现更多的优 选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且, 部分优点可从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本 发明的目的和其他优点可通过说明书、权利要求书中所特别指出的内容 中来实现和获得。
具体实施方式
本发明中百分比含量如无特别说明,均为质量百分含量。所述原料 如无特别说明均能从商业公开途径获得。
本发明提供了一种双渣法冶炼工艺,包括顶吹氧气、顶部添加渣料 以及底吹惰性气体,冶炼工艺还包括底吹氧气;具体包括以下步骤:S1: 铁水脱磷;S2:脱磷渣排出;S3:少渣高强度供氧脱碳炼钢。
S1包括:
S11:顶底复合吹氧快速脱硅脱锰;S12:顶吹氧气、底吹惰性气体 脱磷。
S2包括:
S21:泡沫化脱磷渣控渣;S22:泡沫化脱磷渣压渣;S23:泡沫化脱 磷渣吹扫。
所述S3包括:
S31:高强度顶底复合吹氧脱碳炼钢;S32:低强度顶底复合吹氧拉碳; S33:底吹惰性气体出钢。
冶炼过程中,顶吹氧气是为了实现熔池良好化渣,然而,由于渣料 存在一个熔化过程,导致化渣慢,所以,本发明的冶炼工艺中,在转炉 的底部也向转炉内喷吹氧气,目的在于提高熔池的反应速度,加快化渣, 缩短因为倒渣引起的时间延长,进而提高磷的脱除效率。
本发明提供的双渣法冶炼工艺根据转炉冶炼任务需要与转炉热力 学、动力学条件,将顶吹转炉氧枪化渣条件优越与底吹氧气转炉过程氧 化性低的优点相结合,通过分阶段、单独或综合控制顶吹枪位与流量、 底吹流量与气体种类、渣料添加方式的方法,实现转炉双渣法冶炼过程 中铁水磷高效脱除、脱磷渣足量倒出、少渣脱碳炼钢与高强度供氧,并最终实现转炉“双渣法”冶炼工艺的高效顺行。该工艺脱磷效果好、冶 炼周期短,使用该工艺得到的钢水磷含量低,同时可以有效避免钢水过 氧化。具体来说,根据铁水硅含量不同,该工艺渣料消耗量为石灰15~30kg/t,白云石10~20kg/t,脱磷率可以达到95%~98%。冶炼周期根 据转炉设计公称容量的不同而不同,以200t的转炉为例,使用该工艺的 冶炼周期为35~45min。
值得注意的是,为了进一步加快化渣速度,上述冶炼工艺还包括从 转炉底部向转炉内喷吹粉剂。除此之外,为了化渣,氧枪供氧工艺复杂, 会发生炉渣泡沫化,影响炉渣倒出,而从转炉底部向转炉内喷吹粉剂不 仅能够加快化渣速度,而且通过控制底吹粉剂的量,可以控制炉渣的泡 沫化程度,从而利于炉渣的倒出。另外,由于本发明的冶炼工艺同时具 有底部喷吹氧气与粉剂的冶炼特性,因此具有过程氧化性低、渣料消耗 少的优点。
具体来说,铁水脱磷(S1)中包括顶底复合吹氧快速脱硅脱锰(S11) 中,顶吹氧气、底吹惰性气体脱磷(S12);其中,
顶底复合吹氧快速脱硅脱锰(S11)中:低枪位(顶吹氧枪枪头距离 熔池面的高度为1.5~2.0m)、氧气流量为3.0~4.0Nm3/t·min,底吹氧气 流量为0.8~1.5Nm3/t·min;
顶吹氧气、底吹惰性气体脱磷(S12)中:高枪位(顶吹氧枪枪头距 离熔池面的高度为3.0~5.0m)、氧气流量为2.0~3.0Nm3/t·min,底吹氮 气流量为0.8~1.5Nm3/t·min,同时底吹粉剂(粉状渣料)5~25kg/t钢。 粉剂的粒度可以为20~800目。
脱磷渣(S2)排出包括泡沫化脱磷渣控渣(S21)、泡沫化脱磷渣压 渣(S22)和泡沫化脱磷渣吹扫(S23);其中,
脱磷期结束前50~100s为泡沫化脱磷渣控渣阶段,采用中枪位(顶 吹氧枪枪头距离熔池面的高度为2.0~3.0m)、氧气流量为2.0~3.0Nm3 /t·min,底吹氮气流量为0.05~0.4Nm3/t·min,抑制脱磷渣泡沫化程度 进一步恶化;
脱磷期结束前10~50s为泡沫化脱磷渣压渣阶段,采用顶部添加粒径 为1~10cm的块状渣料,氧枪提升至开氧点后,开氮气并降枪,在压力大 于等于0.8MPa的条件下进行氮气打渣,打渣时间为30~180s;
脱磷期结束前0~10s为泡沫化脱磷渣吹扫阶段,转炉倾动过程中, 当转炉倾角大于80°时,转炉出钢侧底吹供气元件以氮气流量为 0.4~1.5Nm3/t·min的强度吹扫熔池渣面,转炉兑铁侧底吹供气元件以氮 气流量为0.05~0.2Nm3/t·min的强度搅拌熔池。
少渣高强度供氧脱碳炼钢(S3)包括高强度顶底复合吹氧脱碳炼钢 (S31)、低强度顶底复合吹氧拉碳(S32)和底吹惰性气体出钢(S33)。
S31中:高枪位(顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为3.0~5.0m)、氧 气流量为3.0~4.0Nm3/t·min,底吹氧气流量为0.5~1.0Nm3/t·min,同时 由顶部炉口向转炉熔池添加块状渣料,每吨钢添加量为5~25kg/t;
S32中:低枪位(顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为1.5~2.0m)、氧 气流量为2.0~3.0Nm3/t·min,底吹氧气流量为0.4~0.8Nm3/t·min,并由 底部向转炉熔池喷吹粉剂,添加量为0.5~2.0kg/t钢;
S33中:拉碳结束转炉出钢过程中底吹氩气,流量为0.1~0.4Nm3 /t·min。
考虑到氮气会溶于钢水中,导致钢水中的氮含量超标,所以此阶段 底吹的惰性气体选择为氩气而不是氮气。另外,从生产成本的角度考虑 前面的阶段所使用的惰性气体为氮气,为了降低钢水中的氮含量,本阶 段使用氩气将溶于钢水中的氮气吹出。
溅渣护炉与脱碳渣循环利用(S4)包括脱碳终渣稠化(S41)和顶底 吹氮气复合溅渣(S42)。
S41中:溅渣前由顶部炉口向转炉内添加块状渣料;
S42中:溅渣开始后的前50~100s,高枪位(顶吹氧枪枪头距离熔池 面的高度为3.0~5.0m)、高压(大于等于0.8MPa)的条件下顶吹氮气, 同时在压力为0.5~1.0MPa的条件下底吹氮气进行终渣冷却;溅渣开始 50~100s后,采用低枪位(顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为1.5~2.0m) 进行溅渣,溅渣过程中顶吹氮气和底吹氮气的压力均不变。
本发明的冶炼工艺中,顶吹氧枪的供氧强度(即氧气流量)为 2.0~4.0Nm3/t·min,具体原因如下:(1)氧枪的供氧强度过高一是会带 来冶炼过程喷溅的加剧不利于操作控制,氧枪的供氧强度太低会导致供 氧时间延长、氧气利用效率下降等;(2)每一支氧枪的供氧强度都有一 个与之相匹配的设计压力、出口马赫数、供氧强度,这就要求氧枪应该 在设计压力的范围内工作,超过这个范围会导致氧气射流激波的加剧, 导致氧气流股的改变;(3)对于同一转炉,枪位的变化引起氧气射流的 变化在一定程度上可以由改变供氧强度同样实现,因此该工艺中氧枪枪 位的变化同时伴随着供氧强度的变化。因此,综合考虑,顶吹氧气氧枪 的供氧强度选择为2.0~4.0Nm3/t·min。
经过反复实验发现,底吹氧气流量为0.4~1.5Nm3/t·min时即可以实 现与完全底吹氧气相类似的结果,因此底吹供氧强度不必过大,过大反 而会导致熔池反应加剧,不利于控制;同样,供氧强度太小会导致供氧 时间延长、氧气利用效率下降等。另外,在选择底吹供氧强度时还要考 虑气源压力,压力一定的情况下与底吹供气元件的尺寸(直径)有关, 即对于相同的流量,更高的压力需要相对细的直径,相对粗的直径需要 相对低的压力。管径的粗细、供气压力与底吹供气元件的安全有关,因 为直通的底吹管,当管径粗细与出口气体压力在一定条件时即可发生铁 水或者钢水的倒灌,引发生产安全问题。因此,在综合考虑管径的粗细、 供气压力、生产的安全性以及满足冶炼需求的条件下,选择底吹供氧强 度为0.4~1.5Nm3/t·min。
当底吹氮气时,由于底吹供气元件在金属熔池里裸露且没有保护气, 所以供气强度越大,底吹供气元件的侵蚀会越严重,因此综合考虑底吹 供气强度、底吹供气元件管径、供气压力等因素,底吹氮气的强度选择 为0.05~1.5Nm3/t·min。
本发明的冶炼工艺中,氧枪枪位分为低枪位(顶吹氧枪枪头距离熔 池面的高度为1.5~2.0m)、中枪位(顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为 2.0~3.0m)和高枪位(顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为3.0~5.0m)。考 虑到枪位的变化会导致射流对金属熔池冲击的改变,该工艺中增加了氧 枪供氧强度与底吹供氧强度的配合,因此氧枪的主要任务集中在化渣上, 因此枪位应该适当提高,但是氧枪高度的变化导致氧气射流对熔池冲击 变化的同时也带来了对炉衬的影响,而且对于同一转炉,其转炉纵向深 度值一定,氧枪都有其报警限位,因此综合考虑氧枪供氧强度的变化与 化渣需要等,经过反复实验,将氧枪枪位选择为:1.5~5.0m。
下面通过更为具体的实施例来说明本申请的双渣法冶炼工艺。
实施例1
本实施例以500kg感应炉的实验为例,铁水装入量400kg,底吹2支 路,铁水条件:Si=0.3%,Mn=0.2%,P=0.12%,C=4.3%;
顶底复合吹氧快速脱硅脱锰阶段:枪位20cm,顶吹氧气流量为1.6Nm 3/min,底吹氧气流量为0.6Nm3/min,顶吹氧气和底吹氧气的吹氧时间 均为1.5min;
顶吹氧气、底吹惰性气体脱磷阶段:枪位30cm、顶吹氧气流量为 1.2Nm3/min,底吹氮气流量为0.25Nm3/min,同时底吹石灰粉喷粉量为 3kg,吹氧时间和吹氮气时间均为3min。
泡沫化脱磷渣控渣阶段:枪位25cm、氧气流量为1.0Nm3/min,底 吹氮气流量为0.08Nm3/min,吹氧时间和吹氮气时间均为1min;
泡沫化脱磷渣压渣阶段:由炉口投入粒径为1~3cm的块状石灰1.0kg 和块状白云石1.0kg,氧枪提升至开氧点后,开氮气并降枪,在氮气压力 为0.8MPa的条件下打渣,打渣时间为40s;
泡沫化脱磷渣吹扫阶段:当实验炉倾动至出钢侧底吹供气元件露出 时,调整出钢侧底吹供气元件以氮气流量为0.4Nm3/min吹扫熔池渣面, 转炉兑铁侧底吹供气元件以氮气流量为0.02Nm3/min。
高强度顶底复合吹氧脱碳炼钢阶段:枪位30cm、顶吹氧气流量为 1.2Nm3/min,底吹氧气流量为0.4Nm3/min,分三批次由炉口加入石灰 8kg和白云石6kg,顶吹氧气和底吹氧气的吹氧时间均为5min;
低强度顶底复合吹氧拉碳阶段:枪位20cm、顶吹氧气流量为1.2Nm 3/min,底吹氧气流量为0.16Nm3/t·min,并由底部向转炉熔池喷吹石灰 粉2kg,吹氧时间为1.5min。
底吹惰性气体出钢阶段:拉碳结束转炉出钢过程中底吹氩气,流量为 0.04Nm3/min;
脱碳终渣稠化步骤为:溅渣前由顶部炉口向转炉内添加粒径为2cm 的石灰2kg和白云石1kg;
顶底吹氮气复合溅渣步骤为:溅渣开始后的前60s,枪位30cm、压 力为0.8MPa的条件下顶吹氮气,同时在压力为0.6MPa的条件下底吹氮 气进行终渣冷却;溅渣开始60s后,枪位20cm进行溅渣,溅渣过程中顶 吹氮气和底吹氮气的压力均不变。
半钢组成为C:3.5%,P:0.03%;T=1381℃;
倒炉钢水组成为C:0.15%,Mn:0.02%,P:0.005%;T=1650℃。
实施例2
本实施例以50t转炉的实验为例,铁水装入量45t,底吹4支路,铁 水条件:Si=0.5%,Mn=0.2%,P=0.14%,C=4.5%;
顶底复合吹氧快速脱硅脱锰阶段:枪位1.5m、顶吹氧气流量为135Nm 3/min,底吹氧气流量为36Nm3/min,顶吹氧气和底吹氧气的吹氧时间均 为1.5min;
顶吹氧气、底吹惰性气体脱磷阶段:枪位3.0m、顶吹氧气流量为90Nm 3/min,底吹氮气流量为9Nm3/min,同时底吹石灰石粉600kg,吹氧时 间和吹氮气时间均为4min。
泡沫化脱磷渣控渣阶段:脱磷期结束前50s,枪位2.0m氧气流量为 90Nm3/min,底吹氮气流量为2.25Nm3/min,吹氧时间和吹氮气时间均 为1min;
泡沫化脱磷渣压渣阶段:脱磷期结束前10s,顶部添加块状白云石 300kg,氧枪提升至开氧点后,开氮气并降枪,在氮气压力为0.8MPa的 条件下打渣,打渣时间为30s;
泡沫化脱磷渣吹扫阶段:转炉倾动过程中,当转炉倾角大于80°时, 转炉出钢侧两支底吹供气元件以氮气流量为9.2Nm3/(min·支)的强度吹 扫熔池渣面,转炉兑铁侧底吹供气元件以氮气流量为1.12Nm3/(min·支) 的强度搅拌熔池。
高强度顶底复合吹氧脱碳炼钢阶段:枪位3.0m、顶吹氧气流量为 135Nm3/min,底吹氧气流量22.5Nm3/min,同时由顶部炉口分三次向转 炉熔池添加石灰600kg和白云石400kg,顶吹氧气和底吹氧气的吹氧时间 均为4min;
低强度顶底复合吹氧拉碳阶段:枪位1.5m、顶吹氧气流量为90Nm3 /min,底吹氧气流量为4.5Nm3/min,并由底部向转炉熔池喷吹石灰粉 100kg,吹氧时间1.5min。
底吹惰性气体出钢阶段:转炉出钢过程中底吹氩气,流量为 4.5Nm3/min;
脱碳终渣稠化阶段:溅渣前由顶部炉口向转炉内添加块状石灰200kg 和块状轻烧白云石100kg;
顶底吹氮气复合溅渣阶段:溅渣开始后的前50s,枪位3.0m、在压 力为0.8MPa的条件下顶吹氮气,同时在压力为0.5MPa的条件下底吹氮 气进行终渣冷却;溅渣开始50s后,采用枪位1.5m进行溅渣,溅渣过程 中顶吹氮气和底吹氮气的压力均不变。
半钢组成为C:3.45%,P:0.028%;T=1396℃;
倒炉钢水组成为C:0.12%,Mn:0.01%,P:0.004%;T=1639℃。
实施例3
本实施例以50t转炉的实验为例,铁水装入量45t,底吹4支路,铁 水条件:Si=0.55%,Mn=0.21%,P=0.16%,C=4.43%;
顶底复合吹氧快速脱硅脱锰阶段:枪位2.0m、顶吹氧气流量为180Nm 3/min,底吹氧气流量为67.5Nm3/min,顶吹氧气和底吹氧气的吹氧时间 均为80s;
顶吹氧气、底吹惰性气体脱磷阶段:枪位5.0m、氧气流量135Nm3/ min,底吹氮气流量为36Nm3/min,同时底吹石灰粉250kg,吹氧时间和 吹氮气时间均为3.5min。
泡沫化脱磷渣控渣阶段:脱磷期结束前100s,枪位3.0m、氧气流量 135Nm3/min,底吹氮气流量为9Nm3/min,吹氧时间和吹氮气时间均为 45s;
泡沫化脱磷渣压渣阶段:脱磷期结束前50s顶部添加粒径为1~10cm 的块状石灰石200kg和块状白云石100kg,氧枪提升至开氧点后,开氮气 并降枪,在氮气压力为0.8MPa的条件下打渣,打渣时间为180s;
泡沫化脱磷渣吹扫阶段:转炉倾动过程中,当转炉倾角大于80°时, 转炉出钢侧底吹供气元件以氮气流量为22.5Nm3/(min·支)的强度吹扫 熔池渣面,转炉兑铁侧底吹供气元件以氮气流量为2.25Nm3/(min·支) 的强度搅拌熔池。
高强度顶底复合吹氧脱碳炼钢阶段:枪位5.0m、顶吹氧气流量为 180Nm3/min,底吹氧气流量为45Nm3/min,同时由顶部炉口分三次向 转炉熔池添加块状石灰600kg、石灰石500kg和轻烧白云石400kg,顶吹 氧气和底吹氧气的吹氧时间均为4.5min;
低强度顶底复合吹氧拉碳阶段:枪位2.0m、顶吹氧气流量为135Nm 3/min,底吹氧气流量为9Nm3/min,并由底部向转炉熔池喷吹石灰粉 100kg和轻烧白云石粉50kg,顶吹氧气时间为2min。
底吹惰性气体出钢包阶段:转炉出钢过程中底吹氩气,流量为 18Nm3/min;
脱碳终渣稠化步骤为:溅渣前由顶部炉口向转炉内添加块状石灰石 200kg和块状白云石100kg;
顶底吹氮气复合溅渣阶段:溅渣开始后的前100s,枪位5.0m、在压 力为0.8MPa的条件下顶吹氮气,同时在压力为1.0MPa的条件下底吹氮 气进行终渣冷却;溅渣开始100s后,采用枪位2.0m进行溅渣,溅渣过 程中顶吹氮气和底吹氮气的压力均不变。
半钢组成为C:3.38%,P:0.022%;T=1401℃;
倒炉钢水组成为C:0.16%,Mn:0.01%,P:0.005%;T=1643℃。
以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围 并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范 围内,可轻易想到的变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种双渣法冶炼工艺,包括顶吹氧气、顶部添加渣料以及底吹惰性气体,其特征在于,所述冶炼工艺还包括底吹氧气;具体包括以下步骤:S1:铁水脱磷;S2:脱磷渣排出;S3:少渣高强度供氧脱碳炼钢;
所述S1包括:
S11:顶底复合吹氧快速脱硅脱锰;S12:顶吹氧气、底吹惰性气体脱磷;
所述S2包括:
S21:泡沫化脱磷渣控渣;S22:泡沫化脱磷渣压渣;S23:泡沫化脱磷渣吹扫;
所述S21中:脱磷期结束前50~100s为泡沫化脱磷渣控渣阶段,顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为2.0~3.0m、氧气流量为2.0~3.0Nm3/t·min,底吹氮气流量为0.05~0.4Nm3/t·min;
所述S22中:脱磷期结束前10~50s为泡沫化脱磷渣压渣阶段,顶部添加块状渣料,氧枪提升至开氧点后,开氮气并降枪,在氮气压力大于等于0.8MPa的条件下打渣,打渣时间为30~180s;
所述S23中:脱磷期结束前0~10s为泡沫化脱磷渣吹扫阶段,转炉倾动过程中,当转炉倾角大于80°时,转炉出钢侧底吹供气元件以氮气流量为0.4~1.5Nm3/t·min的强度吹扫熔池渣面,转炉兑铁侧底吹供气元件以氮气流量为0.05~0.2Nm3/t·min的强度搅拌熔池;
所述S3包括:
S31:高强度顶底复合吹氧脱碳炼钢;S32:低强度顶底复合吹氧拉碳;S33:底吹惰性气体出钢;
所述S31的步骤如下:顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为3.0~5.0m、氧气流量为3.0~4.0Nm3/t·min,底吹氧气流量为0.5~1.0Nm3/t·min,同时由顶部炉口向转炉熔池添加块状渣料,每吨钢添加量为5~25kg/t;
所述S32中:顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为1.5~2.0m、氧气流量为2.0~3.0Nm3/t·min,底吹氧气流量为0.4~0.8Nm3/t·min,并底吹粉剂,每吨钢施加粉剂0.5~2.0kg/t;
所述S33中:拉碳结束转炉出钢过程中底吹氩气,流量为0.1~0.4Nm3/t·min;
所述S11中:顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为1.5~2.0m、氧气流量为3.0~4.0Nm3/t·min;底吹氧气流量为0.8~1.5Nm3/t·min;
所述S12中:顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为3.0~5.0m、氧气流量为2.0~3.0Nm3/t·min,底吹氮气流量为0.8~1.5Nm3/t·min,同时底吹粉剂,每吨钢施加粉剂5~25kg。
2.根据权利要求1所述的双渣法冶炼工艺,其特征在于,所述冶炼工艺还包括:S4:溅渣护炉与脱碳渣循环利用;
所述S4包括:
S41:脱碳终渣稠化;S42:顶底吹氮气复合溅渣。
3.根据权利要求2所述的双渣法冶炼工艺,其特征在于,所述S41中:溅渣前由顶部炉口向转炉内添加块状渣料;
所述S42中:溅渣开始后的前50~100s,在顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为3.0~5.0m、压力大于等于0.8MPa的条件下顶吹氮气,同时在压力为0.5~1.0MPa的条件下底吹氮气进行终渣冷却;溅渣开始50~100s后,在顶吹氧枪枪头距离熔池面的高度为1.5~2.0m的条件下进行溅渣,溅渣过程中顶吹氮气和底吹氮气的压力均不变。
4.根据权利要求1所述的双渣法冶炼工艺,其特征在于,所述粉剂为石灰粉、石灰石粉、白云石粉和轻烧白云石粉中的一种或多种。
5.根据权利要求1或3所述的双渣法冶炼工艺,其特征在于,所述块状渣料为石灰、石灰石、生白云石和轻烧白云石中的一种或多种。
6.根据权利要求1所述的双渣法冶炼工艺,其特征在于,所述粉剂的粒度为20~800目,所述块状渣料的粒径为1~10cm。
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