CN109321707B - 一种转炉吹炼终点加碳粉强制脱磷的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种转炉吹炼终点加碳粉强制脱磷的冶炼方法，是在转炉冶炼终点钢水碳含量w[C]%≤0.030%，磷含量w[P]%为0.040‑0.070%时，采用下述方法进行强制脱磷：先正常下氧枪操作，氧枪枪位为1100mm，吹氧流量28000‑30000Nm3/h，吹氧20s后向转炉内加入碳粉1.2‑2.5kg/t钢，上下滑动氧枪控制枪位范围为1000‑1500mm，吹氧流量为28000‑30000Nm3/h，吹氧时间为120‑160s；所述碳粉加入量、吹氧流量及吹氧时间是根据钢水中w[P]%的值进行调整的；本发明在转炉冶炼过程中，打破常规工艺思路，采用补加碳粉强制脱磷的工艺方法，使转炉冶炼终点P含量不达标钢水达到出钢条件，大大提高了转炉出钢合格率及出钢效率。

Description

一种转炉吹炼终点加碳粉强制脱磷的冶炼方法
技术领域
本发明涉及钢铁材料技术领域，特别是一种转炉吹炼终点加碳粉强制脱磷的冶炼方法。
背景技术
磷对于常规钢种为有害元素，容易在晶界偏析，引起钢的低温脆性和回火脆性。转炉炼钢的主要任务之一就是将铁水中的磷去除至冶炼钢种标准范围以内。转炉脱磷效率一般在80%左右，采用双渣法、留渣法、双联法等转炉冶炼方法脱磷效率更高，可达到90%以上。
转炉炼钢脱磷的主要方式是伴随着脱碳进行的，碳含量控制是转炉炼钢终点控制的主要内容之一，转炉炼钢碳含量达到要求值时立即停止供氧的操作。由于冶炼过程的脱碳反应速度快，准确判断接近终点时钢中的碳含量，及时停止吹氧，十分重要。这一操作好像将快速奔驰的骏马及时拉住一样，故称"拉碳"。
但是，因转炉炼钢对炼钢工操作水平要求较高，在实际转炉冶炼过程中经常会出现因炼钢工操作水平差，造成冶炼终点拉碳过低（w[C]≤0.030%），但终点磷含量不符合出钢条件，此时再下氧枪补吹，会因碳氧反应弱，缺乏足够的动力学条件而导致脱磷效率极差，从而导致磷高出现废品，但是这种情况下也不适合再次进行拉碳操作。目前行业内在面对转炉冶炼终点磷含量过高，无法出钢的情况，都是采用在转炉内补加造渣剂（生石灰、轻烧白云石等），压枪硬吹提高氧压及吹氧强度，达到脱磷目的。但是上述方法会导致造渣剂用量增多，造成转炉总渣量、吹损量、钢铁料消耗量增加；同时钢水中吹入富余氧过多，会导致钢水中氧化物总量增加，不仅影响钢的质量，也会延长冶炼时间，降低生产效率，打乱生产节奏，影响转炉炼钢和连续铸钢的配合，甚至影响连铸/轧钢的多炉连浇。
目前关于转炉冶炼终点拉碳过低（w[C]≤0.030%），而磷含量不符合出钢要求的情况，未见到有效的终点强制脱磷冶炼方法。因此，解决上述问题成为行业内亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的就是针对目前在转炉冶炼终点时w[C]≤0.030%，但是终点磷含量仍不符合出钢条件，而采用常规脱磷方法，又会导致转炉总渣量、吹损量、钢铁料消耗量增加，并影响后续生产工序的问题，提供一种转炉吹炼终点加碳粉强制脱磷的冶炼方法。
本发明的一种转炉吹炼终点加碳粉强制脱磷的冶炼方法，是在转炉冶炼终点钢水碳含量w[C]% ≤0.030%，磷含量w[P]%为0.040-0.070%时，采用下述方法进行强制脱磷：先正常下氧枪操作，氧枪枪位为1100mm（为拉碳枪位），吹氧流量28000-30000Nm3/h，吹氧20s后向转炉内加入碳粉1.2-2.5kg/t钢，上下滑动氧枪控制枪位范围为1000-1500mm，吹氧流量为28000-30000Nm3/h，吹氧时间为120-180s；所述碳粉加入量、吹氧流量及吹氧时间是根据钢水中w[P]%的值进行调整的，具体情况如下：
（1）w[P]%为0.040-0.050%时，碳粉加入量为1.2-1.8kg/t，吹氧流量为28000-29000Nm3/h，吹氧时间为120-150s；
（2）w[P]%为0.051-0.060%时，碳粉加入量为1.8-2.2kg/t，吹氧流量为28500-29500Nm3/h，吹氧时间为140-160s；
（3）w[P]%为0.061-0.070%时，碳粉加入量为2.2-2.5kg/t，吹氧流量为29000-30000Nm3/h，吹氧时间为150-180s；
经过上述补加碳粉强制脱磷的方法处理之后，钢水中w[P]%下降为0.009-0.015%，且钢水中w[C]%含量没有异常增高，达到普通钢种出钢要求。
所述转炉为130t顶底复吹转炉。
本发明方法的有益效果是：
（1）可对转炉冶炼终点磷高钢水进行脱磷挽救，减少回炉或废品损失；
（2）操作简便，仅通过补加碳粉低枪位氧枪脱磷，耗费时间短，生产成本低，可操作性强，易于控制；
（3）工艺简洁，不额外延长转炉冶炼周期、转炉总渣量、吹损量及钢铁消耗料，对钢品质无影响，可操作性强，易于控制。
本发明在转炉冶炼过程中，打破常规工艺思路（即转炉冶炼是脱碳过程，不应加入碳粉），针对转炉冶炼终点拉碳过低而又磷含量过高的情况，采用补加碳粉强制脱磷的工艺方法，使转炉冶炼终点P含量不达标钢水达到出钢条件，大大提高了转炉出钢合格率及出钢效率，避免了因转炉终点磷含量过高导致的造渣剂用量增多，造成转炉总渣量、吹损量、钢铁料消耗量增加、钢水中氧化物总量增加，影响钢的质量的问题，对维持转炉炼钢和连续铸钢的配合及连铸/轧钢的多炉连浇等工艺的正常生产节奏起到至关重要的作用。
具体实施方式
为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明。
实施例1
本实施例中所用转炉为130t顶底复吹转炉，在转炉冶炼终点取样分析，钢水中w[C]%：0.030%，w[P]% ：0.040%；采用下述方法进行强制脱磷：先正常下氧枪操作，氧枪枪位1100mm，吹氧流量28000Nm3/h，吹氧20s后向转炉内加入碳粉1.2kg/t钢，上下滑动氧枪控制枪位范围为1000-1500mm，吹氧流量为28000Nm3/h，吹氧时间为120s；吹氧结束后倒炉取样分析，分析样中钢水w[P]%为0.009%，符合钢水出钢条件，继续出钢进行后续工序即可。
实施例2
本实施例中所用转炉为130t顶底复吹转炉，在转炉冶炼终点取样分析，钢水中w[C]%：0.027%，w[P]% ：0.050%；采用下述方法进行强制脱磷：先正常下氧枪操作，氧枪枪位1100mm，吹氧流量29000Nm3/h，吹氧20s后向转炉内加入碳粉2.0kg/t钢，上下滑动氧枪控制枪位范围为1000-1500mm，吹氧流量为29000Nm3/h，吹氧时间为150s；吹氧结束后倒炉取样分析，分析样中钢水w[P]%为0.012%，符合钢水出钢条件，继续出钢进行后续工序即可。
实施例3
本实施例中所用转炉为130t顶底复吹转炉，在转炉冶炼终点取样分析，钢水中w[C]%：0.025%，w[P]% ：0.060%；采用下述方法进行强制脱磷：先正常下氧枪操作，氧枪枪位1100mm，吹氧流量29500Nm3/h，吹氧20s后向转炉内加入碳粉2.2kg/t钢，上下滑动氧枪控制枪位范围为1000-1500mm，吹氧流量为29500Nm3/h，吹氧时间为160s；吹氧结束后倒炉取样分析，分析样中钢水w[P]%为0.015%，符合钢水出钢条件，继续出钢进行后续工序即可。
实施例4
本实施例中所用转炉为130t顶底复吹转炉，在转炉冶炼终点取样分析，钢水中w[C]%：0.025%，w[P]% ：0.070%；采用下述方法进行强制脱磷：先正常下氧枪操作，氧枪枪位1100mm，吹氧流量29000Nm3/h，吹氧20s后向转炉内加入碳粉2.0kg/t钢，上下滑动氧枪控制枪位范围为1000-1500mm，吹氧流量为30000Nm3/h，吹氧时间为180s；吹氧结束后倒炉取样分析，分析样中钢水w[P]%为0.015%，符合钢水出钢条件，继续出钢进行后续工序即可。
对比例1-4
分别取与实施例1-3的钢水终点w[C]%、w[P]% 条件相同的转炉冶炼炉次，采用在转炉内补加造渣剂生石灰，压枪硬吹提高氧压及吹氧强度脱磷的方法做对比实验，将实验结果与上述实施例1-3的结果进行对比，结果如下表1所示：
表1：实施例1-4与对比实施例1-4的脱磷效果对比结果
Figure DEST_PATH_IMAGE001
结果分析：通过上述对比数据可以看出，采用本发明的补碳粉脱磷的冶炼方法，脱磷效率为76%以上，而采用常规冶炼方法进行脱磷，脱磷效率仅为50%以上，说明本发明方法与常规方法相比，脱磷效率大大提高。并且采用常规冶炼方法，会导致转炉总渣量增加3.3Kg/t、吹损量增加达5.3Kg/t、钢铁料消耗增加2Kg/t；同时钢水中吹入富余氧过多，会导致钢水中氧化物总量增加，不仅影响钢的质量，也会延长冶炼时间，降低生产效率，打乱生产节奏，影响转炉炼钢和连续铸钢的配合，甚至影响连铸/轧钢的多炉连浇。

Claims (1)

1.一种转炉吹炼终点加碳粉强制脱磷的冶炼方法，其特征在于：是在转炉冶炼终点钢水碳含量w[C]％≤0.030％，磷含量w[P]％为0.040-0.070％时，采用下述方法进行强制脱磷：先正常下氧枪操作，氧枪枪位为1100mm，吹氧流量28000Nm3/h，吹氧20s后向转炉内加入碳粉1.2-2.5kg/t钢，上下滑动氧枪控制枪位范围为1000-1500mm，吹氧流量为28000-30000Nm3/h，吹氧时间为120-160s；所述碳粉加入量、吹氧流量及吹氧时间是根据钢水中w[P]％的值进行调整的，具体情况如下：
(1)w[P]％为0.040-0.050％时，碳粉加入量为1.2-1.8kg/t，吹氧流量为28000-29000Nm3/h，吹氧时间为120-150s；
(2)w[P]％为0.051-0.060％时，碳粉加入量为1.8-2.2kg/t，吹氧流量为28500-29500Nm3/h，吹氧时间为140-160s；
(3)w[P]％为0.061-0.070％时，碳粉加入量为2.2-2.5kg/t，吹氧流量为29000-30000Nm3/h，吹氧时间为150-180s；
经过上述补加碳粉强制脱磷的方法处理之后，钢水中w[P]％下降为0.009-0.015％，且钢水中w[C]％含量没有异常增高，达到普通钢种出钢要求；
所述转炉为130t顶底复吹转炉。
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