CN110273043B - 一种转炉钢水脱磷工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种转炉钢水脱磷工艺，包括如下步骤：将待脱磷铁水和废钢混合，进行转炉吹炼，获得钢水；所述吹炼过程中，持续供氧，根据供氧量，进行底吹氮气或氩气；其中，所述供氧量为7‑20％时，加入石灰和白云石，调整炉渣碱度为3.0‑3.5；所述供氧量为80‑85％时，调整钢水硅含量，所述硅目标加入量为3.5‑8kg/吨钢；转炉吹炼终点时，控制炉渣碱度、炉渣成分和终点温度，待转炉吹炼结束后，进行出钢。

Description

一种转炉钢水脱磷工艺
技术领域
本发明属于钢铁冶炼领域，特别涉及一种转炉钢水脱磷工艺。
背景技术
钢铁转炉冶炼过程中，需要将钢水中的磷元素脱除，以提高成品钢铁的品质。目前常规的转炉钢水脱磷工艺存在如下问题：FeO含量高，铁损大；渣量大，石灰消耗高，成本高且不利于环境保护；必须造高碱度渣，操作困难。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的转炉钢水脱磷工艺。
本发明实施例提供一种转炉钢水脱磷工艺，包括如下步骤：
将待脱磷铁水和废钢混合，进行转炉吹炼，获得钢水；
所述吹炼过程中，持续供氧，根据供氧量，进行底吹氮气或氩气；
其中，所述供氧量为7-20％时，加入石灰和白云石，调整炉渣碱度为3.0-3.5；所述供氧量为80-85％时，调整钢水硅含量，所述硅目标加入量为3.5-8kg/吨钢；
转炉吹炼终点时，控制炉渣碱度、炉渣成分和终点温度，待转炉吹炼结束后，进行出钢。
进一步的，所述废钢和铁水质量比为0.05-0.25。
进一步的，调整钢水硅含量之前，所述供氧氧枪枪位为2.4-2.6m，供氧强度为3.2-3.8Nm3/min·t；调整钢水硅含量之后，所述供氧氧枪枪位为2.5-2.7m，供氧强度为3.4-4.0Nm3/min·t。
进一步的，所述供氧量≤70％期间，持续底吹氮气，所述供氧量＞70％期间，持续底吹氩气。
进一步的，所述底吹氮气和所述底吹氩气的供气强度为0.02-0.10Nm3/min·t。
进一步的，所述石灰加入量为30-60kg/吨钢，所述白云石加入量为10-30kg/吨钢。
进一步的，使用硅铁调整所述钢水硅含量。
进一步的，所述炉渣碱度为1.3-2.0。
进一步的，按重量百分比计，所述炉渣成分为：4-8％FeO，40-48％CaO，24-30％SiO2。
进一步的，所述终点温度为1600-1700℃。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明在转炉冶炼前期，通过加入石灰和白云石，调整炉渣碱度为3.0-3.5，达到高效脱磷的基础上，同时能在转炉冶炼后期继续提高脱磷能力，从而提高脱磷效果。在转炉冶炼后期，钢水磷含量较低，脱磷极其困难，本发明通过增加钢水硅含量，在高温钢渣下硅能快速熔化并反应生成2CaO·SiO2，同时硅脱氧降低了渣中的FeO含量，增加了GaO活度，致使脱磷能力进一步提高；同时利用强搅拌动力学条件，可以充分脱磷。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
本申请提供一种转炉钢水脱磷工艺，包括如下步骤：
将待脱磷铁水和废钢混合，进行转炉吹炼，获得钢水；
所述吹炼过程中，持续供氧，根据供氧量，进行底吹氮气或氩气；
其中，所述供氧量为7-20％时，加入石灰和白云石，调整炉渣碱度为3.0-3.5；所述供氧量为80-85％时，调整钢水硅含量，所述硅目标加入量为3.5-8kg/吨钢；
转炉吹炼终点时，控制炉渣碱度、炉渣成分和终点温度，待转炉吹炼结束后，进行出钢。
本申请中，所述废钢和铁水质量比为0.05-0.25。
本申请中，调整钢水硅含量之前，所述供氧氧枪枪位为2.4-2.6m，供氧强度为3.2-3.8Nm3/min·t；调整钢水硅含量之后，所述供氧氧枪枪位为2.5-2.7m，供氧强度为3.4-4.0Nm3/min·t。
本申请中，所述供氧量≤70％期间，持续底吹氮气，所述供氧量＞70％期间，持续底吹氩气。
本申请中，所述底吹氮气和所述底吹氩气的供气强度为0.02-0.10Nm3/min·t。
本申请中，所述石灰加入量为30-60kg/吨钢，所述白云石加入量为10-30kg/吨钢。
本申请中，使用硅铁调整所述钢水硅含量。
本申请中，所述炉渣碱度为1.3-2.0。
本申请中，按重量百分比计，所述炉渣成分为：4-8％FeO，40-48％CaO，24-30％SiO2。
本申请中，所述终点温度为1600-1700℃。
下面将结合2个具体实施例对本申请的转炉钢水脱磷工艺进行详细说明。
实施例1
采用210吨顶底复吹转炉进行冶炼，铁水磷含量为0.14％，目标钢水磷含量要求小于0.01％。冶炼过程主要步骤如下：
(1)转入转炉22t废钢，197t铁水；
(2)吹炼过程中供氧量在0％-70％期间底吹氮气，供氧量在70-100％期间底吹氩气，底吹供气强度为0.06Nm3/min·t；吹炼过程中氧枪枪位控制在2.4m，供氧强度控制在3.6Nm3/min·t；
(3)在供氧量7％时向炉内加入石灰9t，白云石4t，使炉渣碱度控制为3.1；
(4)供氧量80％时，向炉内加入Fe75Si硅铁1.5t，加入硅铁后枪位控制在2.67m，供氧强度控制在3.7Nm3/min·t；
(5)转炉终点炉渣的碱度控制为1.4，渣中主要成分控制为：FeO质量分数5％，CaO质量分数42％，Si02质量分数25％，余下部分按照常规转炉炉渣组元与含量水平控制，转炉终点温度控制在1690℃；
(6)结束吹炼，进行出钢操作。
将实施例1所得吹炼钢水继续检测，钢水中磷含量为0.009％。
实施例2
采用250吨顶底复吹转炉进行冶炼，铁水磷含量为0.12％，目标钢水磷含量要求小于0.008％。冶炼过程主要步骤如下：
(1)转入转炉25t废钢，230t铁水；
(2)吹炼过程中供氧量在0％-70％期间底吹氮气，供氧量在70-100％期间底吹氩气，底吹供气强度为0.09Nm3/min·t；吹炼过程中氧枪枪位控制在2.6m，供氧强度控制在3.8Nm3/min·t；
(3)在供氧量20％时向炉内加入石灰8.5t，白云石5t，使炉渣碱度控制为3.5；
(4)供氧量85％时，向炉内加入Fe75Si硅铁1.9t，加入硅铁后枪位控制在2.7m，供氧强度控制在3.9Nm3/min·t；
(5)转炉终点炉渣的碱度控制为2.0，渣中主要成分控制为：FeO质量分数8％，CaO质量分数47％，SiO2质量分数30％，余下部分按照常规转炉炉渣组元与含量水平控制，转炉终点温度控制在1610℃；
(6)结束吹炼，进行出钢操作。
将实施例2所得吹炼钢水继续检测，钢水中磷含量为0.008％。
与现有技术相比，本申请的转炉钢水脱磷工艺具有以下特点：
提供本发明提供的脱磷工艺进行钢水脱磷，可以实现在炉渣碱度为1.3-2.0，FeO含量为4-8％的条件下达到93％的脱磷率，并且易操作，铁损小于0.5％。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
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 (5)

1.一种转炉钢水脱磷工艺，其特征在于，包括如下步骤：
将待脱磷铁水和废钢混合，进行转炉吹炼，获得钢水；
所述吹炼过程中，持续供氧，根据供氧量，进行底吹氮气或氩气；
其中，所述供氧量为7-20％时，加入石灰和白云石，调整炉渣碱度为3.0-3.5；所述供氧量为80-85％时，使用硅铁调整钢水硅含量，所述硅铁加入量为3.5-8kg/吨钢；
转炉吹炼终点时，控制炉渣碱度、炉渣成分和终点温度，待转炉吹炼结束后，进行出钢；
所述废钢和铁水质量比为0.05-0.25；
调整钢水硅含量之前，所述供氧氧枪枪位为2.4-2.6m，供氧强度为3.2-3.8Nm3/min·t；调整钢水硅含量之后，所述供氧氧枪枪位为2.5-2.7m，供氧强度为3.4-4.0Nm3/min·t；
所述供氧量≤70％期间，持续底吹氮气，所述供氧量＞70％期间，持续底吹氩气；
按重量百分比计，转炉吹炼终点的炉渣成分为：4-8％FeO，40-48％CaO，24-30％SiO2。
2.根据权利要求1所述的一种转炉钢水脱磷工艺，其特征在于，所述底吹氮气和所述底吹氩气的供气强度为0.02-0.10Nm3/min·t。
3.根据权利要求1所述的一种转炉钢水脱磷工艺，其特征在于，所述石灰加入量为30-60kg/吨钢，所述白云石加入量为10-30kg/吨钢。
4.根据权利要求1所述的一种转炉钢水脱磷工艺，其特征在于，转炉吹炼终点的炉渣碱度为1.3-2.0。
5.根据权利要求1所述的一种转炉钢水脱磷工艺，其特征在于，所述终点温度为1600-1700℃。
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