CN113832284A - 一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法，属于钢铁冶金炼钢工艺技术领域。采用环缝式转炉底吹供气模式和分阶段控制顶吹氧枪枪位达到改变转炉吹炼动力学条件、铁水预扒渣处理减少入炉铁水带渣量和90重烧镁砂少渣冶炼造渣工艺、吹炼中期加入硅碳合成球促进铬氧化物的还原等工艺技术的应用，优化含铬铁水转炉冶炼工艺，转炉终点Cr含量从0.06wt%提高至0.14wt%，大幅度减少含铬钢种铬铁合金化过程的加入量。同时，Cr在钢中可提高钢材强度，而非含铬钢种主要使用Mn系进行合金化，因Cr元素的残留，在保证钢材性能指标的情况下可减少Mn系合金加入量，为降低转炉炼钢合金成本、提高市场竞争力创造条件。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金炼钢工艺技术领域，具体涉及一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法。
背景技术
铬（Cr）元素在钢中能提高钢的强度和硬度、提高钢的抗氧化能力，在钢中属有益元素。转炉冶炼含铬铁水时，终点时钢水中会残余，且随着热力学和动力学条件的不同，转炉冶炼终点Cr含量也随之变化。终点残余量增加时，可有效减少含铬钢种脱氧合金化过程中含铬合金的加入量；同时，铬在钢材中的作用决定了Cr可以用来替代部分其它合金元素。提高终点残Cr含量，可有效降低转炉冶炼过程脱氧合金化成本。
目前国内各钢厂使用的铁水含铬≤0.20wt%，转炉渣中形成的高熔点化合物Cr2O3含量较少，对冶炼操作影响较小、终点残铬含量较低。铁水Cr含量在0.30-0.60wt%范围的含Cr铁水暂未见进行深入研究。含Cr铁水提高终点残Cr含量尚未形成成熟稳定技术方案，提高转炉终点残Cr需对其工艺进行进一步研究。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术的不足，提供一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法，该方法能提高含Cr铁水在转炉冶炼过程中的终点残Cr含量，减少含Cr钢种铬铁合金加入量，达到降低炼钢脱氧合金化成本。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法，包括如下步骤：
步骤（1），转炉冶炼前准备：含铬铁水入炉前进行预扒渣处理；兑铁前调整转炉底吹各支管供气流量至30-35m3/h；兑入含铬铁水铁水54-56吨，废钢5-8吨；
所述的含铬铁水化学成分重量百分比为C：3.80-4.60wt%，Si：0.10-0.40wt%，Mn：0.15-0.30wt%，Cr：0.30-0.60wt%，P：0.090-0.150wt%，S：0.030-0.080wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；
步骤（2），转炉冶炼前期控制模式：将氧枪下至标尺牌2.0-2.5m后打开氧气阀门进行点火操作，氧气压力调至0.75-0.85MPa，点火成功后氧枪调整至标尺牌1.2m至1.6m之间，加入石灰700-900kg、轻烧白云石200-300kg、90重烧镁砂100-200kg；
步骤（3），转炉冶炼中期控制模式：先加入硅碳合成球200-300kg，再加入石灰300-400kg，全过程氧气压力为0.75-0.85MPa，氧枪调整至标尺牌1.1m至1.4m之间；
步骤（4），转炉冶炼后期控制模式：先将氧枪调整至标尺牌1.2m至1.4m之间，然后再将氧枪下降至0.9m进行深吹50s后关闭氧气氧枪提至等待位，倾动转炉进行第一次测温及取钢水样分析，第一次测温取样时目标控制温度1615-1640℃；
若第一次测温温度达到目标出钢温度1630-1640℃、且化学成分也达到目标要求，则直接组织出钢操作；
若第一次测温温度在未达到目标出钢温度1630-1640℃和/或化学成分未达到目标要求，则补加石灰再次下氧枪至0.9m进行补吹操作，直至达到目标出钢温度和化学成分目标要求后，再组织出钢操作；
其中，化学成分目标要求是钢水中下述化学成分重量百分比为C：0.04-0.08 wt%、P≤0.025 wt %、S≤0.040 wt %；
步骤（5）、转炉出钢前根据终点残铬情况调整出钢温度和高碳铬铁加入量：
出钢完成吹氩时间≥3min后取钢水样进行分析，确定终点残铬情况，根据终点残铬情况调整高碳铬铁合金加入量；加完高碳铬铁合金后再次吹氩≥3min后将钢水吊至连铸机进行浇注；
高碳铬铁合金加入量调整标准为：终点残铬含量为0时，高碳铬铁加入量为380kg/炉；终点残留每增加0.01wt%时，每炉减少高碳铬铁加入量11.5kg。
进一步，优选的是，步骤（1）中，所述废钢化学成分重量百分比为C：0.09-0.26wt%，Si：0.05-0.60 wt%，Mn：0.15-1.60 wt%，P：0.015-0.060 wt%，S：0.015-0.070wt%，其余为Fe及不可避免夹杂物。
进一步，优选的是，步骤（1）中，转炉底吹支管为3支，每个支管能独立控制流量，单支管流量可调范围为0-60m3/h。
进一步，优选的是，步骤（2）中，所述90重烧镁砂化学成分重量百分比为MgO：90.0-95.0 wt%，SiO2：0-5.0 wt%，CaO：0-2.5 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
进一步，优选的是，步骤（3）中，所述硅碳合成球化学成分重量百分比为Si：60-75wt%，C：20-30wt%，P≤0.050%，S≤0.150%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
进一步，优选的是，步骤（3）中，冶炼开始后第（300，400]s范围内加入硅碳合成球200-300kg，第（400，660]s范围内加入加入石灰300-400/kg。
进一步，优选的是，步骤（4）中，冶炼开始后第（660，700]s范围内控制氧枪位置在标尺牌1.2-1.4m之间，冶炼开始后第（700，750]s范围内控制氧枪位置在下0.9m进行深吹，后关闭氧气氧枪提至等待位。
进一步，优选的是，步骤（5）中，所述高碳铬铁化学成分重量百分比为C：7-9wt%，Cr：0.52-0.54wt%，P≤0.050%，S≤0.050%，其余为Fe和不可避免夹杂物。
本发明步骤（1）中，含铬铁水入炉前进行预扒渣处理，目的是为了减少入炉铁水带渣量。
本发明中转炉冶炼前期是指（0s，300s]，转炉冶炼中期是指（300s，660s]，转炉冶炼后期是指（660s，750s]。
本操作方法与原操作方法操作差异：
1）铁水入炉前进行扒渣操作，减少铁水入炉带渣量。
2）底吹供气模式由原来的透气砖式改为环缝式，供气强度从20-25m3/h提高至30-35m3/h。
3）使用了MgO含量较高的90重烧镁砂替代部分轻烧白云石进行造渣，减少转炉渣量。
4）转炉冶炼中后期使用硅碳合成球造渣，创造铬氧化物还原的热力学条件，促进炉渣中铬氧化物的部分还原。
5）根据转炉冶炼前、中、后期特点，进行顶吹分段供气调整，改变吹炼过程动力学。
本发明创新点在于：
1）改变含铬铁水转炉冶炼动力学条件。通过采用环缝式转炉底吹供气模式和分阶段控制顶吹氧枪枪位达到改变转炉吹炼动力学条件，减轻高熔点Cr2O3的形成对转炉冶炼操作的影响。
2）铁水预处理、冶炼过程减少铁水入炉带渣量。铁水预扒渣处理减少入炉铁水带渣量、使用90重烧镁砂（MgO：90wt%）替代部分轻烧白云石造渣达到少渣冶炼目的。
3）提高转炉冶炼中后期Cr2O3的还原量。吹炼中期加入硅碳合成球（Si：60wt%、C：20wt%）促进铬氧化物的还原。
本发明与现有技术相比，其有益效果为：
（1）铁水Cr含量在0.3-0.6wt%，终点Cr含量由0.06wt%上升至0.14wt%，明显减少了含Cr合金铬铁的加入量，降低转炉脱氧合金化成本；
（2）含铬矿石的应用为玉钢扩大用矿结构创造了条件，储备含铬铁水转炉冶炼技术，提高钢中有益元素的残留，节约资源。
（3）本发明结合使用了环缝式底吹供气、90重烧镁砂造渣和铁水预扒渣处理，为提高转炉冶炼经济技术指标提供了技术支持，也适用于非含铬铁水的冶炼经济技术指标的改善。
（4）本发明方法简单可靠，解决了Cr＞0.3wt%铁水转炉冶炼过程中造渣困难、终点残Cr含量低的问题，易于推广应用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细描述。
本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用材料或设备未注明生产厂商者，均为可以通过购买获得的常规产品。
实施例1
一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法，包括如下步骤：
步骤（1），转炉冶炼前准备：含铬铁水入炉前进行预扒渣处理；兑铁前调整转炉底吹各支管供气流量至30m3/h；兑入含铬铁水铁水54吨，废钢5吨；
所述的含铬铁水化学成分重量百分比为C：3.80wt%，Si：0.10wt%，Mn：0.15wt%，Cr：0.30wt%，P：0.090wt%，S：0.030wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；
步骤（2），转炉冶炼前期控制模式：将氧枪下至标尺牌2.0m后打开氧气阀门进行点火操作，氧气压力调至0.75MPa，点火成功后氧枪调整至标尺牌1.2m，加入石灰700kg、轻烧白云石200kg、90重烧镁砂100kg；
步骤（3），转炉冶炼中期控制模式：先加入硅碳合成球200kg，再加入石灰300kg，全过程氧气压力为0.75MPa，氧枪调整至标尺牌1.1m；
步骤（4），转炉冶炼后期控制模式：先将氧枪调整至标尺牌1.2m，然后再将氧枪下降至0.9m进行深吹50s后关闭氧气氧枪提至等待位，倾动转炉进行第一次测温及取钢水样分析，第一次测温取样时目标控制温度1615-1640℃；
若第一次测温温度达到目标出钢温度1630-1640℃、且化学成分也达到目标要求，则直接组织出钢操作；
若第一次测温温度在未达到目标出钢温度1630-1640℃和/或化学成分未达到目标要求，则补加石灰再次下氧枪至0.9m进行补吹操作，直至达到目标出钢温度和化学成分目标要求后，再组织出钢操作；
其中，化学成分目标要求是钢水中下述化学成分重量百分比为C：0.04-0.08 wt%、P≤0.025 wt %、S≤0.040 wt %；
步骤（5）、转炉出钢前根据终点残铬情况调整出钢温度和高碳铬铁加入量：
出钢完成吹氩时间≥3min后取钢水样进行分析，确定终点残铬情况，根据终点残铬情况调整高碳铬铁合金加入量；加完高碳铬铁合金后再次吹氩≥3min后将钢水吊至连铸机进行浇注；
高碳铬铁合金加入量调整标准为：终点残铬含量为0时，高碳铬铁加入量为380kg/炉；终点残留每增加0.01wt%时，每炉减少高碳铬铁加入量11.5kg。
实施例2
一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法，包括如下步骤：
步骤（1），转炉冶炼前准备：含铬铁水入炉前进行预扒渣处理；兑铁前调整转炉底吹各支管供气流量至30m3/h；兑入含铬铁水铁水54吨，废钢5吨；
所述的含铬铁水化学成分重量百分比为C：3.80wt%，Si：0.10wt%，Mn：0.15wt%，Cr：0.30wt%，P：0.090wt%，S：0.030wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；
步骤（2），转炉冶炼前期控制模式：将氧枪下至标尺牌2.0m后打开氧气阀门进行点火操作，氧气压力调至0.75MPa，点火成功后氧枪调整至标尺牌1.3m，加入石灰700kg、轻烧白云石200kg、90重烧镁砂100kg；
步骤（3），转炉冶炼中期控制模式：先加入硅碳合成球200kg，再加入石灰300kg，全过程氧气压力为0.75MPa，氧枪调整至标尺牌1.2m；
步骤（4），转炉冶炼后期控制模式：先将氧枪调整至标尺牌1.23m，然后再将氧枪下降至0.9m进行深吹50s后关闭氧气氧枪提至等待位，倾动转炉进行第一次测温及取钢水样分析，第一次测温取样时目标控制温度1615-1640℃；
若第一次测温温度达到目标出钢温度1630-1640℃、且化学成分也达到目标要求，则直接组织出钢操作；
若第一次测温温度在未达到目标出钢温度1630-1640℃和/或化学成分未达到目标要求，则补加石灰再次下氧枪至0.9m进行补吹操作，直至达到目标出钢温度和化学成分目标要求后，再组织出钢操作；
其中，化学成分目标要求是钢水中下述化学成分重量百分比为C：0.04-0.08 wt%、P≤0.025 wt %、S≤0.040 wt %；
步骤（5）、转炉出钢前根据终点残铬情况调整出钢温度和高碳铬铁加入量：
出钢完成吹氩时间≥3min后取钢水样进行分析，确定终点残铬情况，根据终点残铬情况调整高碳铬铁合金加入量；加完高碳铬铁合金后再次吹氩≥3min后将钢水吊至连铸机进行浇注；
高碳铬铁合金加入量调整标准为：终点残铬含量为0时，高碳铬铁加入量为380kg/炉；终点残留每增加0.01wt%时，每炉减少高碳铬铁加入量11.5kg。
步骤（1）中，所述废钢化学成分重量百分比为C：0.09-0.16 wt%，Si：0.05-0.35wt%，Mn：0.15-1 wt%，P：0.015-0.02 wt%，S：0.015-0.050wt%，其余为Fe及不可避免夹杂物。
步骤（1）中，转炉底吹支管为3支，每个支管能独立控制流量，单支管流量可调范围为0-60m3/h。
步骤（2）中，所述90重烧镁砂化学成分重量百分比为MgO：90.0-92.0 wt%，SiO2：0-1.0 wt%，CaO：0-1.5 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤（3）中，所述硅碳合成球化学成分重量百分比为Si：60-65wt%，C：20-25wt%，P≤0.050%，S≤0.150%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤（3）中，冶炼开始后第（300，400]s范围内加入硅碳合成球200kg，第（400，660]s范围内加入加入石灰300/kg。
步骤（4）中，冶炼开始后第（660，700]s范围内控制氧枪位置在标尺牌1.2-1.4m之间，冶炼开始后第（700，750]s范围内控制氧枪位置在下0.9m进行深吹，后关闭氧气氧枪提至等待位。
步骤（5）中，所述高碳铬铁化学成分重量百分比为C：7-8wt%，Cr：0.52-0.53wt%，P≤0.050%，S≤0.050%，其余为Fe和不可避免夹杂物。
实施例3
一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法，包括如下步骤：
步骤（1），转炉冶炼前准备：含铬铁水入炉前进行预扒渣处理；兑铁前调整转炉底吹各支管供气流量至35m3/h；兑入含铬铁水铁水56吨，废钢8吨；
所述的含铬铁水化学成分重量百分比为C：4.60wt%，Si：0.40wt%，Mn：0.30wt%，Cr：0.60wt%，P：0.150wt%，S：0.080wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；
步骤（2），转炉冶炼前期控制模式：将氧枪下至标尺牌2.0m后打开氧气阀门进行点火操作，氧气压力调至0.85MPa，点火成功后氧枪调整至标尺牌1.4m，加入石灰900kg、轻烧白云石300kg、90重烧镁砂200kg；
步骤（3），转炉冶炼中期控制模式：先加入硅碳合成球300kg，再加入石灰400kg，全过程氧气压力为0.85MPa，氧枪调整至标尺牌1.4m；
步骤（4），转炉冶炼后期控制模式：先将氧枪调整至标尺牌1.4m，然后再将氧枪下降至0.9m进行深吹50s后关闭氧气氧枪提至等待位，倾动转炉进行第一次测温及取钢水样分析，第一次测温取样时目标控制温度1615-1640℃；
若第一次测温温度达到目标出钢温度1630-1640℃、且化学成分也达到目标要求，则直接组织出钢操作；
若第一次测温温度在未达到目标出钢温度1630-1640℃和/或化学成分未达到目标要求，则补加石灰再次下氧枪至0.9m进行补吹操作，直至达到目标出钢温度和化学成分目标要求后，再组织出钢操作；
其中，化学成分目标要求是钢水中下述化学成分重量百分比为C：0.04-0.08 wt%、P≤0.025 wt %、S≤0.040 wt %；
步骤（5）、转炉出钢前根据终点残铬情况调整出钢温度和高碳铬铁加入量：
出钢完成吹氩时间≥3min后取钢水样进行分析，确定终点残铬情况，根据终点残铬情况调整高碳铬铁合金加入量；加完高碳铬铁合金后再次吹氩≥3min后将钢水吊至连铸机进行浇注；
高碳铬铁合金加入量调整标准为：终点残铬含量为0时，高碳铬铁加入量为380kg/炉；终点残留每增加0.01wt%时，每炉减少高碳铬铁加入量11.5kg。
步骤（1）中，所述废钢化学成分重量百分比为C：0.19-0.26 wt%，Si：0.35-0.60wt%，Mn：0.85-1.60 wt%，P：0.035-0.060 wt%，S：0.045-0.070wt%，其余为Fe及不可避免夹杂物。
步骤（1）中，转炉底吹支管为3支，每个支管能独立控制流量，单支管流量可调范围为0-60m3/h。
步骤（2）中，所述90重烧镁砂化学成分重量百分比为MgO：94.0-95.0 wt%，SiO2：3.0-5.0 wt%，CaO：2.0-2.5 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤（3）中，所述硅碳合成球化学成分重量百分比为Si：70-75wt%，C：25-30wt%，P≤0.050%，S≤0.150%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤（3）中，冶炼开始后第（300，400]s范围内加入硅碳合成球300kg，第（400，660]s范围内加入加入石灰400/kg。
步骤（4）中，冶炼开始后第（660，700]s范围内控制氧枪位置在标尺牌1.2-1.4m之间，冶炼开始后第（700，750]s范围内控制氧枪位置在下0.9m进行深吹，后关闭氧气氧枪提至等待位。
步骤（5）中，所述高碳铬铁化学成分重量百分比为C：8-9wt%，Cr：0.53-0.54wt%，P≤0.050%，S≤0.050%，其余为Fe和不可避免夹杂物。
实施例4
一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法，包括如下步骤：
步骤（1），转炉冶炼前准备：含铬铁水入炉前进行预扒渣处理；兑铁前调整转炉底吹各支管供气流量至35m3/h；兑入含铬铁水铁水55吨，废钢6吨；
所述的含铬铁水化学成分重量百分比为C：4wt%，Si：0.3wt%，Mn：0.20wt%，Cr：0.50wt%，P： 0.1wt%，S：0.06wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；
步骤（2），转炉冶炼前期控制模式：将氧枪下至标尺牌2.5m后打开氧气阀门进行点火操作，氧气压力调至0.8MPa，点火成功后氧枪调整至标尺牌1.5m，加入石灰800kg、轻烧白云石250kg、90重烧镁砂150kg；
步骤（3），转炉冶炼中期控制模式：先加入硅碳合成球250kg，再加入石灰350kg，全过程氧气压力为0.75-0.85MPa，氧枪调整至标尺牌1.3m；
步骤（4），转炉冶炼后期控制模式：先将氧枪调整至标尺牌1.25m，然后再将氧枪下降至0.9m进行深吹50s后关闭氧气氧枪提至等待位，倾动转炉进行第一次测温及取钢水样分析，第一次测温取样时目标控制温度1615-1640℃；
若第一次测温温度达到目标出钢温度1630-1640℃、且化学成分也达到目标要求，则直接组织出钢操作；
若第一次测温温度在未达到目标出钢温度1630-1640℃和/或化学成分未达到目标要求，则补加石灰再次下氧枪至0.9m进行补吹操作，直至达到目标出钢温度和化学成分目标要求后，再组织出钢操作；
其中，化学成分目标要求是钢水中下述化学成分重量百分比为C：0.04-0.08 wt%、P≤0.025 wt %、S≤0.040 wt %；
步骤（5）、转炉出钢前根据终点残铬情况调整出钢温度和高碳铬铁加入量：
出钢完成吹氩时间≥3min后取钢水样进行分析，确定终点残铬情况，根据终点残铬情况调整高碳铬铁合金加入量；加完高碳铬铁合金后再次吹氩≥3min后将钢水吊至连铸机进行浇注；
高碳铬铁合金加入量调整标准为：终点残铬含量为0时，高碳铬铁加入量为380kg/炉；终点残留每增加0.01wt%时，每炉减少高碳铬铁加入量11.5kg。
步骤（1）中，所述废钢化学成分重量百分比为C：0.15-0.22 wt%，Si：0.25-0.38wt%，Mn：0.38-1.20 wt%，P：0.035-0.045 wt%，S：0.035-0.055wt%，其余为Fe及不可避免夹杂物。
步骤（1）中，转炉底吹支管为3支，每个支管能独立控制流量，单支管流量可调范围为0-60m3/h。
步骤（2）中，所述90重烧镁砂化学成分重量百分比为MgO：91.0-94.0 wt%，SiO2：2-3 wt%，CaO：1-2 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤（3）中，所述硅碳合成球化学成分重量百分比为Si：67-68wt%，C：25-28wt%，P≤0.050%，S≤0.150%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤（3）中，冶炼开始后第（300，400]s范围内加入硅碳合成球250kg，第（400，660]s范围内加入加入石灰350/kg。
步骤（4）中，冶炼开始后第（660，700]s范围内控制氧枪位置在标尺牌1.2-1.4m之间，冶炼开始后第（700，750]s范围内控制氧枪位置在下0.9m进行深吹，后关闭氧气氧枪提至等待位。
步骤（5）中，所述高碳铬铁化学成分重量百分比为C：7.5-8.5wt%，Cr：0.525-0.535wt%，P≤0.050%，S≤0.050%，其余为Fe和不可避免夹杂物。
实施例5
一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法，包括如下步骤：
步骤（1），转炉冶炼前准备：含铬铁水入炉前进行预扒渣处理，减少入炉铁水带渣量；兑铁前调整转炉底吹各支管供气流量至33m3/h；兑入含铬铁水铁水55吨，废钢6吨；
所述的含铬铁水化学成分重量百分比为C：3.80-4.60wt%，Si：0.10-0.40wt%，Mn：0.15-0.30wt%，Cr：0.30-0.60wt%，P：0.090-0.150wt%，S：0.030-0.080wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；
步骤（2），转炉冶炼前期（0s，300s]控制模式：将氧枪下至标尺牌2.3m后打开氧气阀门进行点火操作，氧气压力调至0.82MPa，点火成功后氧枪调整至标尺牌1.6m，加入石灰850kg、轻烧白云石230kg、90重烧镁砂120kg；
步骤（3），转炉冶炼中期（300s，660s]控制模式：先加入硅碳合成球220kg，再加入石灰360kg，全过程氧气压力为0.78MPa，氧枪调整至标尺牌1.3m；
步骤（4），转炉冶炼后期（660s，750s]控制模式：先将氧枪调整至标尺牌1.25m，然后再将氧枪下降至0.9m进行深吹50s后关闭氧气氧枪提至等待位，倾动转炉进行第一次测温及取钢水样分析，第一次测温取样时目标控制温度1615-1640℃；
若第一次测温温度达到目标出钢温度1630-1640℃、且化学成分也达到目标要求，则直接组织出钢操作；
若第一次测温温度在未达到目标出钢温度1630-1640℃和/或化学成分未达到目标要求，则补加石灰再次下氧枪至0.9m进行补吹操作，直至达到目标出钢温度和化学成分目标要求后，再组织出钢操作；
其中，化学成分目标要求是钢水中下述化学成分重量百分比为C：0.04-0.08 wt%、P≤0.025 wt %、S≤0.040 wt %；
步骤（5）、转炉出钢前根据终点残铬情况调整出钢温度和高碳铬铁加入量：
出钢完成吹氩时间≥3min后取钢水样进行分析，确定终点残铬情况，根据终点残铬情况调整高碳铬铁合金加入量；加完高碳铬铁合金后再次吹氩≥3min后将钢水吊至连铸机进行浇注；
高碳铬铁合金加入量调整标准为：终点残铬含量为0时，高碳铬铁加入量为380kg/炉；终点残留每增加0.01wt%时，每炉减少高碳铬铁加入量11.5kg。
步骤（1）中，所述废钢化学成分重量百分比为C：0.09-0.26 wt%，Si：0.05-0.60wt%，Mn：0.15-1.60 wt%，P：0.015-0.060 wt%，S：0.015-0.070wt%，其余为Fe及不可避免夹杂物。
步骤（1）中，转炉底吹支管为3支，每个支管能独立控制流量，单支管流量可调范围为0-60m3/h。
步骤（2）中，所述90重烧镁砂化学成分重量百分比为MgO：90.0-95.0 wt%，SiO2：0-5.0 wt%，CaO：0-2.5 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤（3）中，所述硅碳合成球化学成分重量百分比为Si：60-75wt%，C：20-30wt%，P≤0.050%，S≤0.150%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤（3）中，冶炼开始后第（300，400]s范围内加入硅碳合成球，第（400，660]s范围内加入加入石灰。
步骤（4）中，冶炼开始后第（660，700]s范围内控制氧枪位置在标尺牌1.2-1.4m之间，冶炼开始后第（700，750]s范围内控制氧枪位置在下0.9m进行深吹，后关闭氧气氧枪提至等待位。
步骤（5）中，所述高碳铬铁化学成分重量百分比为C：7-9wt%，Cr：0.52-0.54wt%，P≤0.050%，S≤0.050%，其余为Fe和不可避免夹杂物。
应用实例：
一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法，包括如下步骤：
步骤（1），转炉冶炼前准备：含铬铁水入炉前进行预扒渣处理；兑铁前调整转炉底吹各支管供气流量至30m3/h；兑入含铬铁水铁水55吨，废钢6吨；
所述的含铬铁水化学成分重量百分比为C：4.15wt%，Si：0.23wt%，Mn：022wt%，Cr：0.41wt%，P：0.115wt%，S：0.042wt%，其余为Fe及不可避免夹杂物；
步骤（2），转炉冶炼前期控制模式：将氧枪下至标尺牌2.0m后打开氧气阀门进行点火操作，氧气压力调至0.8MPa，点火成功后氧枪调整至标尺牌1.5m后，加入石灰700kg、轻烧白云石200kg、90重烧镁砂200kg；
步骤（3），转炉冶炼中期控制模式：360s时加入硅碳合成球200kg，552s时加入石灰300kg，全过程氧气压力为0.8MPa，氧枪调整至标尺牌1.2m；
步骤（4），转炉冶炼后期控制模式：684s氧枪调整至1.4m，然后第700s氧枪下降至0.9m进行深吹至750s后关闭氧气氧枪提至等待位，倾动转炉进行第一次测温及取钢水样分析，第一次测温取样时目标控制温度1615-1640℃；
若第一次测温温度达到目标出钢温度1630-1640℃、且化学成分也达到目标要求，则直接组织出钢操作；（温度1627℃、C：0.09wt %、P：0.022 wt %、S：0.028 wt %。）
若第一次测温温度在未达到目标出钢温度1630-1640℃和/或化学成分未达到目标要求，则补加石灰再次下氧枪至0.9m进行补吹操作（下氧枪至0.9m后开氧气进行补吹至767s），直至达到目标出钢温度和化学成分目标要求后（第二次温度1638℃、C：0.06wt %、P：0.021 wt %、S：0.026 wt %，再组织出钢操作；
其中，化学成分目标要求是钢水中下述化学成分重量百分比为C：0.04-0.08 wt%、P≤0.025 wt %、S≤0.040 wt %；
步骤（5）、转炉出钢前根据终点残铬情况调整出钢温度和高碳铬铁加入量：
出钢完成吹氩时间≥3min后取钢水样进行分析，确定终点残铬情况（终点残Cr：0.14wt%），根据终点残铬情况调整高碳铬铁合金加入量；加完高碳铬铁合金后再次吹氩≥3min后将钢水吊至连铸机进行浇注；
高碳铬铁合金加入量调整标准为：终点残铬含量为0时，高碳铬铁加入量为380kg/炉；终点残留每增加0.01wt%时，每炉减少高碳铬铁加入量11.5kg。
铬铁合金加入量由原来380kg/炉（终点残Cr：0.14wt%）调整至219kg（终点残Cr：0.14wt%）后，组织出钢操作。
步骤（1）中，所述废钢化学成分重量百分比为C0.22wt%，Si0.37wt%，Mn1.38wt%，P0.030wt%，S0.032wt%，其余为Fe及不可避免夹杂物。
步骤（1）中，转炉底吹支管为3支，每个支管能独立控制流量，单支管流量可调范围为0-60m3/h。
步骤（2）中，所述90重烧镁砂化学成分重量百分比为MgO：91.0-94.0 wt%，SiO2：2-3 wt%，CaO：1-2 wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤（3）中，所述硅碳合成球化学成分重量百分比为Si：67-68wt%，C：25-28wt%，P≤0.050%，S≤0.150%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
步骤（5）中，所述高碳铬铁化学成分重量百分比为C：7.5-8.5wt%，Cr：0.525-0.535wt%，P≤0.050%，S≤0.050%，其余为Fe和不可避免夹杂物。
实施前操作案例：
实施前操作案例与应用实例对比，区别在于：
1、实施前操作案例中步骤（1）含铬铁水入炉前不进行扒渣操作；应用实例进行扒渣操作，减少了入炉铁水带渣量；
2、实施前操作案例步骤（2）中，加入石灰700kg、轻烧白云石500kg，与应用实例相比，增加了轻烧白云石加入量300kg，减少了90重烧镁砂200kg；应用实例中步骤（2）加入石灰700kg、轻烧白云石200kg、90重烧镁砂200kg，与实施前操作案例相比，减少了轻烧白云石加入量300kg，增加了90重烧镁砂200kg；
3、应用实例步骤（3）中，360s时加入硅碳合成球200kg，552s时加入石灰300kg；实施前操作案例中步骤（3）中，352s时加入轻烧白云石500kg，541s时加入石灰400kg。
其余皆相同。
实际效果对比：
应用案例中终点残Cr为0.14 wt%，高碳铬铁加入量为219kg；实施前操作案例终点残Cr为0.08 wt%，高碳铬铁加入量为288kg；应用后每炉高碳铬铁加入量减少69kg，每炉（54吨钢水）可节约成本=6427元/吨×69kg=443.46元，每吨钢节约8.21元。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (8)
1.一种含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤（1），转炉冶炼前准备：含铬铁水入炉前进行预扒渣处理；兑铁前调整转炉底吹各支管供气流量至30-35m3/h；兑入含铬铁水铁水54-56吨，废钢5-8吨；
所述的含铬铁水化学成分重量百分比为C：3.80-4.60wt%，Si：0.10-0.40wt%，Mn：0.15-0.30wt%，Cr：0.30-0.60wt%，P：0.090-0.150wt%，S：0.030-0.080wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物；
步骤（2），转炉冶炼前期控制模式：将氧枪下至标尺牌2.0-2.5m后打开氧气阀门进行点火操作，氧气压力调至0.75-0.85MPa，点火成功后氧枪调整至标尺牌1.2m至1.6m之间，加入石灰700-900kg、轻烧白云石200-300kg、90重烧镁砂100-200kg；
步骤（3），转炉冶炼中期控制模式：先加入硅碳合成球200-300kg，再加入石灰300-400kg，全过程氧气压力为0.75-0.85MPa，氧枪调整至标尺牌1.1m至1.4m之间；
步骤（4），转炉冶炼后期控制模式：先将氧枪调整至标尺牌1.2m至1.4m之间，然后再将氧枪下降至0.9m进行深吹50s后关闭氧气氧枪提至等待位，倾动转炉进行第一次测温及取钢水样分析，第一次测温取样时目标控制温度1615-1640℃；
若第一次测温温度达到目标出钢温度1630-1640℃、且化学成分也达到目标要求，则直接组织出钢操作；
若第一次测温温度在未达到目标出钢温度1630-1640℃和/或化学成分未达到目标要求，则补加石灰再次下氧枪至0.9m进行补吹操作，直至达到目标出钢温度和化学成分目标要求后，再组织出钢操作；
其中，化学成分目标要求是钢水中下述化学成分重量百分比为C：0.04-0.08 wt%、P≤0.025 wt %、S≤0.040 wt %；
步骤（5）、转炉出钢前根据终点残铬情况调整出钢温度和高碳铬铁加入量：
出钢完成吹氩时间≥3min后取钢水样进行分析，确定终点残铬情况，根据终点残铬情况调整高碳铬铁合金加入量；加完高碳铬铁合金后再次吹氩≥3min后将钢水吊至连铸机进行浇注；
高碳铬铁合金加入量调整标准为：终点残铬含量为0时，高碳铬铁加入量为380kg/炉；终点残留每增加0.01wt%时，每炉减少高碳铬铁加入量11.5kg。
2.根据权利要求1所述的含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬，其特征在于，步骤（1）中，所述废钢化学成分重量百分比为C：0.09-0.26 wt%，Si：0.05-0.60 wt%，Mn：0.15-1.60 wt%，P：0.015-0.060 wt%，S：0.015-0.070wt%，其余为Fe及不可避免夹杂物。
3.根据权利要求1所述的含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬，其特征在于，步骤（1）中，转炉底吹支管为3支，每个支管能独立控制流量，单支管流量可调范围为0-60m3/h。
4.根据权利要求1所述的含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬，其特征在于，步骤（2）中，所述90重烧镁砂化学成分重量百分比为MgO：90.0-95.0 wt%，SiO2：0-5.0 wt%，CaO：0-2.5wt%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
5.根据权利要求1所述的含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬，其特征在于，步骤（3）中，所述硅碳合成球化学成分重量百分比为Si：60-75wt%，C：20-30wt%，P≤0.050%，S≤0.150%，其余为Fe及不可避免的不纯物。
6.根据权利要求1所述的含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬，其特征在于，步骤（3）中，冶炼开始后第（300，400]s范围内加入硅碳合成球200-300kg，第（400，660]s范围内加入加入石灰300-400/kg。
7.根据权利要求1所述的含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬，其特征在于，步骤（4）中，冶炼开始后第（660，700]s范围内控制氧枪位置在标尺牌1.2-1.4m之间，冶炼开始后第（700，750]s范围内控制氧枪位置在下0.9m进行深吹，后关闭氧气氧枪提至等待位。
8.根据权利要求1所述的含铬铁水转炉冶炼提高终点残铬，其特征在于，步骤（5）中，所述高碳铬铁化学成分重量百分比为C：7-9wt%，Cr：0.52-0.54wt%，P≤0.050%，S≤0.050%，其余为Fe和不可避免夹杂物。
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2021
- 2021-08-10 CN CN202110915058.9A patent/CN113832284B/zh active Active
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