CN114150100A - 一种转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法,步骤为:⑴吹炼前期:高枪位操作,加入造渣料和氧化铁皮球,脱磷率70%;⑵吹炼中期:低枪位操作,加入氧化铁皮球和造渣料防止炉渣返干,进入硅酸盐状态;⑶吹炼后期:高枪位操作,加入氧化铁皮球,并备渣料防止喷溅;拉碳期超低枪位操作,利用炉渣高氧化性高碱度脱磷,钢水碳含量接近0.10wt%时起枪;⑷吹炼过程:恒压变枪操作,吹炼氧压为0.6MPa,吹氧流量为400m3/min,终点温度为1580~1620℃,终渣TFe控制在15~20wt%。本发明的有益效果:⑴提高了冶炼钢材的品质,降低了生产成本。⑵冶炼过程不易喷溅,冶炼更加稳定。⑶符合终点碳与磷曲线关系。⑷满足了钢种冶炼要求,降低了石灰消耗。
Description
技术领域
本发明属于冶金生产技术领域,具体涉及到一种转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法。
背景技术
随着冶金行业不断发展,2020年国粗钢产量占世界56.7%,遥遥领先其他国家。然而一些高端钢材与世界先进钢铁厂相比还有一定差距,主要在于钢材内部质量控制水平。世界发展越来越紧凑,冶金行业竞争力越来越强,对于国内目前状态,怎样提高钢材品质是钢厂今后发展的重中之重,而钢中夹杂物的控制是其关键。
钢中夹杂物主要来源于出钢过程加入脱氧剂进行脱氧而产生的氧化物。如果在稳定冶炼同时又降低钢水磷含量到目标值以内前提下,提高钢水终点碳含量,势必降低钢水氧含量,可直接降低夹杂物生成来源,从根本上减少夹杂物生成问题,提高钢材内在质量。同时减少铝粒、硅钙钡等脱氧剂的消耗,降低钢材成本。
针对开发高品质中高碳钢,就存在冶炼过程不稳定,终点成分波动大、拉碳率偏低等现象进行研究。通过分析冶炼各时期特点,结合现场实践,开发了一套冶炼过程平稳,终点成分稳定,且适合于冶炼高碳低磷高品质钢冶炼技术。
发明内容
本发明的目的是提供一种转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法,优化冶炼过程,克服现有炼钢技术出现的炼钢不稳定、易喷溅和终点拉碳率偏低的缺陷,改善高碳低磷钢的质量。
本发明的技术方案是:转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法,包括如下步骤:
⑴吹炼前期:采用高枪位操作模式,加入造渣料和氧化铁皮球,使造渣料快速熔化,进行高氧势低温脱磷,前期脱磷率70%;
⑵吹炼中期:采用低枪位操作模式,辅助以氧化铁皮球防止炉渣返干,同时加入造渣料,提高熔池搅拌力度,使未熔化的造渣料均匀熔化,进入硅酸盐状态;
⑶吹炼后期:采用高枪位操作模式,加入适量氧化铁皮球,并备渣料防止喷溅,吹炼后期炉渣呈高氧势高碱度;拉碳期采用超低枪位操作模式,增加熔池搅拌力度,利用炉渣高氧化性高碱度进行脱磷,钢水碳含量接近0.10wt%时起枪;
⑷吹炼过程:恒压变枪操作,吹炼氧压为0.6MPa,吹氧流量为400m3/min,终点温度为1580~1620℃,钢种磷要求≤0.025wt%时终渣碱度控制在2.8~3.1,钢种磷要求≤0.020wt%或更低时,终渣碱度控制在3.4~4.3,终渣TFe控制在15~20wt%。碱度为碱性氧化物和酸性氧化物质量的比值。
前期高枪位为2.1~2.3m,加入造渣料的量为4000~4300kg,加入的造渣料为总造渣料重量的75~80%,加入氧化铁皮球用量为1400~1700kg,为头批料。优选前期高枪位为2.3m,造渣料为4200kg,氧化铁皮球为1700kg。
中期低枪位为1.5~1.6m,每次加入氧化铁皮球的量为400~500kg,加入造渣料量为200~300kg,重复3-5次加入,中期加入的造渣料为总造渣料重量的15~20wt%,为第二批料。优选中期低枪位为1.5m,每次加入400kg氧化铁皮球,同时加入200kg造渣料,每50s重复一次,共重复4次。中期枪位采用“微返干”模式,辅助以氧化铁皮球,控制炉渣TFe在10~15wt%。
后期高枪位为1.9~2.3m,氧化铁皮球加入为500~1000kg,造渣料加入量为200~300kg,加入的造渣料为总造渣料重量的0~5%,为第三批料,超低枪位为1.3m。优选后期高枪位为2.1m,氧化铁皮球为700kg,造渣料为200kg,超低枪位为1.3m。后期高氧势为渣中TFe控制在30~40wt%,炉渣完全或基本处于液态。
造渣料为石灰或/和轻烧白云石,所述氧化铁皮球总量根据转炉热平衡计算及前几炉的对比得出。
本发明利用前期硅锰优先被氧化,产生烟气量少,不易喷溅特点,采用高氧化铁皮球加入量,高枪位开吹模式,达到前期熔池低温炉渣呈高氧化性状态,以脱磷为目的的冶炼方式定义为前期“高氧势”冶炼法。为防止吹炼进入中期发生喷溅,枪位高度、氧化铁皮球加入量的上限定义为前期“饱和式”冶炼法,遵循“下枪即化渣”原则。
本发明利用中期碳氧剧烈反应产生大量烟气特点,配合低枪位硬吹,增加熔池搅拌力度,使得熔渣与钢液更加充分发展为乳浊液,将未熔化的造渣料熔入炉渣内的冶炼方式定义为“洗渣”法。
作为本发明转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法的优选方案,其中后期高氧势为渣中TFe控制在30~40wt%,炉渣完全或基本处于液态。利用后期钢水碳含量降低,产生烟气量少,不易喷溅特点,采用高枪位吹炼,辅助以氧化铁皮球进行调整的模式,达到随渣中全铁含量的升高,炉渣由二相区进入液相区,并呈高氧化性高碱度状态,随即降枪,增大熔池搅拌力度。进行最大限度脱磷的冶炼方式定义为“全液态”冶炼法。
以重轨钢为代表的中高碳钢要求转炉终点碳在0.10wt%以上,磷判定在0.025wt%以下,终点温度控制在1580~1620℃以内。对转炉主要要求终点高碳低磷出钢,降低钢水氧含量,降低钢中夹杂物含量,提高钢材内在质量。
与现有技术相比,本发明转炉冶炼高碳低磷钢炼钢方法的有益效果是:
⑴本发明重点强调前期“饱和式”冶炼、中期走“微返干”调整以氧化铁皮球、后期“全液态”冶炼模式。采用本发明技术,拉碳率可达到93.55%,对重轨钢、轴承钢等高碳钢种的品质有大幅提升。同时因钢水终点碳含量高、氧含量低,减少脱氧剂的消耗,降低了钢材生产成本。
⑵本发明冶炼过程不易喷溅,冶炼更加稳定,对铁损、终点温度控制及冶炼是否顺行等起到积极作用。
⑶本发明终点碳与磷呈正比关系,符合终点碳与磷曲线关系,印证本发明冶炼方法是稳定的,对炉衬的维护起到积极作用。
⑷本发明碱度控制在2.8~3.1范围内即可满足重轨钢等磷判定在0.025%以内的钢种冶炼要求,降低了石灰消耗。
附图说明
图1为本发明冶炼高碳低磷钢的五段式枪位控制及加料时机工艺图;
图2为本发明实施中炉渣成分随冶炼时间变化的三相图,其中,粗实线为炉渣成分变化大致路径,虚线为1700℃液相线;
图3为本发明实施后终点碳与磷关系图;
图4为传统冶炼模式下终点碳与磷关系图。
具体实施方式
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明。本发明保护范围不限于实施例,本领域技术人员在权利要求限定的范围内做出任何改动也属于本发明保护的范围。
实施例1
㈠设备参数及物料成分
120t复吹转炉为筒球型,炉容比为0.96m3/t。氧枪为5孔拉瓦尔管型,吹炼氧压为0.60MPa,标准流量为400Nm3/min。底吹模式有三种,全氮模式、氮氩切换模式、全氩模式,重轨钢为全氩模式,流量为80Nm3/h。副枪系统一套,每炉钢分别取C样、O样两个钢样。装入量:优质废钢(废坯头、废钢轨)25t、铁水125t。铁水温度1320~1400℃,成分如表1所示,此种装入制度特点为热量比较富裕,氧化铁皮球可加入3000~5000kg。主要用料成分如表2所示,U75V-T重轨钢成分要求如表3所示。
表1铁水条件%
表2主要用料%
表3U75V-T重轨钢成分要求%
第一,主要针对铁水硅含量在0.25~0.35wt%范围内,属中等含量,对于高硅铁水或低硅铁水应做相应调整。第二,热量比较富裕,加入3000~5000kg氧化铁皮球条件下进行。第三,针对120t复吹转炉及相应参数,炉容、底吹透气性、铁水条件、装入制度等参数改变,做相应调整。
㈡转炉冶炼过程
⑴吹炼前期模式:吹炼开始~300s左右为吹炼前期,特点为硅、锰优先被氧化,温度偏低,碳氧反应不剧烈,产生烟气量少,不易喷溅,为脱磷最佳时期。利用冶炼前期低温条件,高枪位开吹,加氧化铁皮球,达到吹炼前期快速成渣脱磷效果。最高脱磷率达70%左右,此阶段为脱磷主要阶段。
随渣中FeO(Fe2+·O2-)升高,Lp曾大,前期高枪位开吹,加入氧化铁皮球,使熔池形成高氧化性气氛,把磷从钢水里氧化出来,形成P2O5,与渣中FeO结合,快速形成3FeO·P2O5,如式(1)(2),为冶炼前期脱磷先决条件。
2[P]+8(FeO)=(3FeO·P2O5)+5[Fe]
ΔrGm Θ=-413575+245.46TJ/mol (1)
2[P]+8[O]+3[Fe]=(3FeO·P2O5)
ΔrGm Θ=-1612177+595.47TJ/mol (2)
采用正交试验,枪位与氧化铁皮球加入量见表4。试验结果表明随氧化铁皮球加入量增大,开吹枪位提高,终点磷降低。当开吹枪位超过2.3m,氧化铁皮球加入量超过1700kg,随吹炼进行到300s以后,冶炼进入中期。熔池温度升高到1470℃以上,硅锰氧化完毕,碳氧进入激烈反应期,渣中FeO含量过高(>20wt%),产生的动力足以把炉渣推出炉口,导致吹炼进入中期产生喷溅概率明显增大,尤其当氧化铁皮球加入量达到2300kg时产生大喷。确定开吹枪位为2.3m,前期氧化铁皮球加入总量为1700kg。
表4枪位与氧化铁皮球正交试验
具体枪位及加料方式如图1所示。开吹枪位为2.3m,吹炼进行100s左右后,氧枪氧气压力及流量达到正常值,熔池气体、钢渣乳浊液流场稳定后,开始加头批料。头批料分4~5小次加入,大约每50s加入一次。分多批次加入优点为待上次加入造渣料化好后再加下一小批次料,防止造渣料结坨。造渣料包括石灰、轻烧白云石。头批料加入造渣料量约为总造渣料的75~80wt%,头批造渣料的70wt%左右量在前两小次加完。每加一次造渣料,氧枪跟随降枪一次,第一批料的第一小次随造渣料加入1200kg氧化铁皮球,第二小次随造渣料加入500kg氧化铁皮球。
以留渣量约为2200kg(为大约数,总渣量按7500kg,留渣量约1/3~1/4),含氧化亚铁15%,溅渣加入400kg轻烧白云石为初始条件对前期炉渣中瞬时氧化亚铁进行计算。当加入头批料后,由于造渣料熔化慢,认为此时为未熔化的造渣料,未进入熔融状态。氧化铁皮球加入炉内,可瞬时熔化,认为已与熔融炉渣熔合,作为熔化炉渣一部分。由表5所示,换算氧化铁皮球带入的O2-量折算为氧化亚铁量,通过计算前期渣中氧化亚铁理论最高含量可达到43.7%。考虑到溅渣后炉渣粘到炉壁上未参与反应,前期炉渣氧化亚铁瞬时含量更高。
表5氧化铁皮球换算为同等供O2-量的氧化亚铁
利用前期硅锰优先被氧化,产生烟气量少和不易喷溅特点,采用高氧化铁皮球加入量,高枪位开吹模式,以达到前期熔池低温炉渣呈高氧化性状态,以脱磷为目的的冶炼方式定义为前期“高氧势”冶炼法。为防止吹炼进入中期发生喷溅,枪位高度、氧化铁皮球加入量的上限定义为前期“饱和式”冶炼法。遵循“下枪即化渣”原则。
钢水中P被氧化进入炉渣,形成的3FeO·P2O5为亚稳状态。Fe2+的极化力比Ca2+的极化力强,趋向于PO4 -3周围,使之极化、变形、破坏,纯氧化亚铁内PO4 -3难于稳定存在。
随冶炼进行,枪位不断降低,渣中氧化亚铁含量不断下降,石灰不断熔化进入炉渣,炉渣由弱酸性向低碱度转变,前期终点碱度可达1.7~2.0,使亚稳状态3FeO·P2O5转化为稳定的4CaO·P2O5、3CaO·P2O5,如式3,其中n为3或4。完成一个前期脱磷任务,前期脱磷率在70%左右,随即冶炼进入中期。
n(CaO)+(3FeO·P2O5)=(nCaO·P2O5)+3(FeO) (3)
⑵吹炼中期模式
吹炼过程300~600s左右为吹炼中期,特点为:硅、锰氧化完毕,熔池温度升高到1470℃以上,碳氧开始反应剧烈,产生大量烟气,熔池搅拌力度强,相对处于还原性气氛。
中期作用是熔化更多石灰进入炉渣,为后期高碱度脱磷创造条件,后期具备不具备高碱度脱磷条件取决于中期石灰是否充分熔化进入炉渣。具体模式如下:
300s后,吹炼进入中期,碳氧反应剧烈,产生大量烟气,若渣中FeO过高(≥20wt%),过程极易喷溅,剩下的氧化铁皮球也无法加入,导致后期温度过高,不利于后期脱磷。枪走“微返干”模式,即低枪位操作,在1.5m上下波动。350s后炉渣出现返干迹象,开始加第二批料,如图1所示。加入方法为:先加入氧化铁皮球调整炉渣,防止返干,实践证明每次加入的氧化铁皮球量在400~500kg为宜,一次加入过多,过程极易喷溅,同时配加200~250kg造渣料(石灰与轻烧白云石交替加入)。这种加料模式优点为:当加入氧化铁皮球后,炉渣开始活跃,加入造渣料起到压渣作用,进入炉内的固体块状造渣料随氧气射流冲向钢渣乳浊液内,打开气体通道,当溶解后进入炉渣,降低炉渣氧化亚铁含量,提高炉渣表明张力,可有效防止喷溅。其次因炉渣活跃,加入的造渣料也可快速溶解。50~100s炉渣再次进入微返干状态,再次重复加料,一个冶炼中期大约加入3~4小批次料,第二批料加入造渣料量约为总造渣料的15~20%。
整个中期,炉渣氧化亚铁含量控制在10~15wt%内,即不返干亦不喷溅。中期的主要作用为:前期有大量石灰没有熔化进入炉渣,进入中期,碳氧开始剧烈反应,产生大量烟气,配合低枪位硬吹,增加熔池搅拌力度,使得熔渣与钢液更加充分发展为乳浊液。
利用中期碳氧剧烈反应产生大量烟气特点,配合低枪位硬吹,增加熔池搅拌力度,使熔渣与钢液更加充分发展为乳浊液,将未熔化的造渣料熔入炉渣内的冶炼方式定义为“洗渣”法。
随石灰的不断溶解,炉渣碱度不断提高,由图2所示的三相图可知,随碱度的升高,炉渣进入2CaO·SiO2+液相二相区内。一部分2CaO·SiO2在冶炼中期低氧化亚铁(10~15wt%)条件下为固态,起不到脱磷作用。然而,此种固态渣随炉渣氧化亚铁的升高可瞬间熔化为液态渣,为冶炼后期的到来做准备。
⑶吹炼后期模式
吹炼600s~起枪为吹炼后期,特点为随冶炼进行,钢水碳含量不断降低,碳氧反应开始减弱,产生烟气量减少,不易喷溅。钢水温度接近终点温度,属高温条件,不利于脱磷。随钢水碳含量的降低,整体气氛由相对还原性进入氧化性气氛,有利于脱磷。
充分利用后期碳氧反应减弱,产生烟气量少特点,进行高枪位高氧势高碱度脱磷,实践表明后期炉渣氧化亚铁含量可达到30~40%而不喷溅,具体操作如下:
600s后冶炼进入后期,随火焰逐渐减弱,氧枪开始提升,以增加炉渣氧化亚铁含量,如图1所示,约每30s提升0.1m,进行“试”提枪操作,每提一次枪注意观察火焰,确定火焰稳定,再次提枪。不可大幅提枪,否则氧化亚铁升高过快,极易引起后期大喷。750s氧枪提高到2.1m左右,属高枪位状态,可加300kg氧化铁皮球提高炉渣氧化亚铁含量。30~40s后,火焰开始显现无力状态,再次加入400kg氧化铁皮球,炉渣氧化亚铁达30~40%,属高氧化亚铁状态。跟随加入200~300kg造渣料,占总造渣料0~5wt%,防止炉渣反扑炉口产生喷溅。
由图2(三相图)可知,中期处于固态的2CaO·SiO2熔入炉渣,转变为液态。至此,炉渣完全处于液相区,炉渣达到一个冶炼周期的最大液态渣量、最高碱度和高氧化性状态,待火焰无力进入拉碳阶段,即钢水碳含量大约为0.30~0.40wt%,开始降枪操作,其特点为降枪幅度大,快速降枪,增加熔池搅拌力度,利用炉渣高氧化性高碱度进行最大限度脱磷,如式(1)、(2)、(3)。
利用后期钢水碳含量降低,产生烟气量少,不易喷溅特点,采用高枪位吹炼,辅助以氧化铁皮球进行调整模式,达到随渣中全铁含量的升高,炉渣由二相区进入液相区,并呈高氧化性高碱度状态,随即降枪,增大熔池搅拌力度,进行最大限度脱磷的冶炼方式定义为“全液态”冶炼法。
3FeO·P2O5为亚稳状态,氧化亚铁在脱磷中起到的只是“中转”作用,待亚稳状态3FeO·P2O5全部转化为稳定4CaO·P2O5、3CaO·P2O5后,氧化亚铁也完成自身任务。转炉终渣中铁酸钙不固溶磷,若终渣氧化亚铁含量过高会造成铁损大,侵蚀炉衬,炉渣过于活跃,渣液面高,倒炉出钢困难等问题。拉碳期,枪位为超低枪位,1.3m,降低炉渣氧化亚铁含量到15~20%,维持炉渣具有一定流动性,防止回磷即可。
㈢对比例
一个冶炼周期,炉渣变化大致如图2所示,图中虚线为纯CaO-SiO2-FeO三相图1700℃等温线,实际炉渣含大量其他元素,实际液相线温度比图2中液相线温度要低。实践表明,根据终点炉渣熔化状态及终点温度判定,纯三相图1700℃液相线相当于实际1600℃左右液相线。
图2中,粗实线为一个冶炼周期炉渣的大致变化情况,下枪开吹,随铁水硅被氧化,炉渣碱度迅速降低。100s左右加头批料,氧化铁皮球开始熔化,炉渣氧化亚铁含量迅速升高。随冶炼进行,石灰逐渐熔化,炉渣碱度不断提高,大约300s左右炉渣进入2CaO·SiO2+液相的两相区,中期碳氧反应剧烈,为防止喷溅,采取低枪位模式,炉渣氧化亚铁含量不断降低。大约600s左右,冶炼进入后期,碳氧反应减弱,采用高枪位模式,同时配加一定量氧化铁皮球,使炉渣由二相区转变为液相区,进入拉碳期,开始降枪,增大熔池搅拌力度,最大限度脱磷,同时氧化亚铁降低到合理范围。
结合附图2,与传统低-高-低三段式吹炼模式相比,本发明的高-低-低-高-低五段式吹炼模式主要依靠吹炼的前、后期脱磷。传统吹炼模式主要依靠吹炼中期或中后期提枪化渣脱磷。
图3所示为本发明方法冶炼的U75V-T重轨钢随机抽取终点钢样(31炉)的碳-磷关系,图4为传统冶炼模式冶炼的U75V-T重轨钢随机抽取终点钢样(139炉)的碳-磷关系。重轨钢要求转炉终点碳大于0.10wt%、终点磷判定小于0.025wt%,按四舍五入统计,采用本发明方法拉碳合格率为93.55%,传统冶炼模式拉碳合格率为69.06%。拉碳率高于传统模式。
随钢水碳含量增加,炉内氧化性气氛减弱,钢水磷升高,即终点碳与终点磷应成正比关系。本发明方法终点碳与磷所得出的拟合曲线(如图3)遵循这一正比关系,即随终点碳升高,终点磷升高。传统冶炼模式终点碳与磷所得拟合曲线(如图4),终点碳与终点磷成反比关系,即随终点碳升高终点磷反而降低,是一个反常现象。结合实际分析,图4左上角区域为终点碳低磷高,即过程炉渣熔化不彻底,脱磷效果不理想。这种现象是提高过程枪位,增加了石灰加入量措施,导致结果为右下角区域,碳高磷低。虽然达到冶炼要求,因中期碳氧反应剧烈,产生大量烟气,依靠中期或中后期脱磷,势必增加中期炉渣氧化亚铁含量,含量一般维持在30%左右,否则无法达到脱磷效果,超出中期不喷溅所要求的炉渣中氧化亚铁含量小于20wt%的上限,带来的后果就是冶炼不稳定,过程喷溅,现场统计喷溅率在20-30%左右。相比传统冶炼,本发明方法遵循“下枪即化渣”理念,炉渣比传统冶炼模式熔化更快,整个冶炼过程围绕化好渣、不喷溅展开。前期化好渣,中期没必要高氧化亚铁冶炼。
终点炉渣如表6,其中熔炼号1~8为传统冶炼模式终点成分。因终点磷超判定需补加石灰、氧化铁皮球进行后吹,终点渣样没有对比性,终点磷高炉次未取渣样。熔炼号9~11为采用本发明方法终点成分。其取渣样时机为出钢过程,采用铁管蘸取炉渣,到达冶炼终点起枪时因碳氧仍然继续反应,渣中氧化亚铁不断被还原,出钢过程所取渣样中氧化亚铁含量比吹炼终点氧化亚铁含量低。由熔炼号9~11可知,炉渣碱度基本维持在2.8~3.0左右,碱度比较稳定,熔炼号9、11氧化亚铁含量维持在13~14%,考虑到吹炼终点到出钢过程炉渣被还原,终点氧化亚铁含量也应维持在15~20%左右,属理想区间,而熔炼号10终点氧化亚铁为8.97%,偏低,虽然终点碳、磷成分满足要求,为防止回磷,后期应提升枪位,增大氧化亚铁含量。熔炼号1、4碱度在3.4~3.8,偏高,印证前面因传统终点磷高而不得不采取增加石灰加入量措施,造成石灰消耗高问题。熔炼号1、3、4终点氧化亚铁含量在17%左右,尤其熔炼号4含量为17.6%,冶炼终点起枪那一刻氧化亚铁含量应在20%以上,为降低磷含量,传统枪位过程不得不偏高,甚至到冶炼后期,炉渣氧化亚铁含量仍然偏高,导致终点氧化亚铁含量偏高。根据测厚数据显示,传统吹炼模式每10炉重轨钢,炉衬上涨不明显,甚至降低100mm左右,在冶炼像重轨这样的高碳钢环境下,这种现象不可取。采用本发明方法,吹炼稳定,平均每吹炼10炉重轨钢,炉衬上涨200mm左右,对炉衬维护起到很好作用。
表6终点炉渣成分%
以上仅是本发明的研究方法及实施方式,应当指出,以上仅用于说明本发明的技术方案而非限制,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术进行修改或等同替换,而不脱离本发明技术方案的技术原理和精神前提下,其均应视为本发明的保护范围当中。
Claims (7)
1.一种转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法,其特征在于:包括如下步骤:
⑴吹炼前期:采用高枪位操作模式,加入造渣料和氧化铁皮球,使造渣料快速熔化,进行高氧势低温脱磷,前期脱磷率70%;
⑵吹炼中期:采用低枪位操作模式,辅助以氧化铁皮球防止炉渣返干,同时加入造渣料,提高熔池搅拌力度,使未熔化的造渣料均匀熔化,进入硅酸盐状态;
⑶吹炼后期:采用高枪位操作模式,加入适量氧化铁皮球,并备渣料防止喷溅,吹炼后期炉渣呈高氧势高碱度;拉碳期采用超低枪位操作模式,增加熔池搅拌力度,利用炉渣高氧化性高碱度进行脱磷,钢水碳含量接近0.10wt%时起枪;
⑷吹炼过程:恒压变枪操作,吹炼氧压为0.6MPa,吹氧流量为400m3/min,终点温度为1580~1620℃,钢种磷要求≤0.025wt%时终渣碱度控制在2.8~3.1,钢种磷要求≤0.020wt%或更低时,终渣碱度控制在3.4~4.3,终渣TFe控制在15~20wt%。
2.根据权利要求1所述的转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法,其特征在于:所述前期高枪位为2.1~2.3m,加入造渣料的量为4000~4300kg,加入的造渣料为总造渣料重量的75~80%,加入氧化铁皮球用量为1400~1700kg,为头批料。
3.根据权利要求1所述的转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法,其特征在于:所述中期低枪位为1.5~1.6m,每次加入氧化铁皮球的量为400~500kg,加入造渣料量为200~300kg,重复3-5次加入,加入的造渣料为总造渣料重量的15~20wt%,为第二批料。
4.根据权利要求1所述的转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法,其特征在于:所述中期枪位采用“微返干”模式,辅助以氧化铁皮球,控制炉渣TFe在10~15wt%。
5.根据权利要求1所述的转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法,其特征在于:所述后期高枪位为1.9~2.3m,氧化铁皮球加入为500~1000kg,造渣料加入量为200~300kg,加入的造渣料为总造渣料重量的0~5%,为第三批料,超低枪位为1.3m。
6.根据权利要求1所述的转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法,其特征在于:所述后期高氧势为渣中TFe控制在30~40wt%,炉渣完全或基本处于液态。
7.根据权利要求1所述的转炉冶炼高碳低磷钢的炼钢方法,其特征在于:所述造渣料为石灰或/和轻烧白云石,石灰或/和轻烧白云石重量比为1.4~1.7;所述氧化铁皮球总量根据转炉热平衡计算及前几炉的对比得出。
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Cited By (2)
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---|---|---|---|---|
CN115612777A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-01-17 | 江苏沙钢集团有限公司 | 高效脱磷的转炉清洁冶炼方法 |
CN116144868A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-05-23 | 天铁热轧板有限公司 | 一种在顶底复吹转炉中控制转炉终渣氧化性的方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0959709A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶銑の脱りん方法 |
JP2003113412A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Nippon Steel Corp | 溶銑の脱燐精錬方法 |
CN1995403A (zh) * | 2006-12-28 | 2007-07-11 | 武汉钢铁(集团)公司 | 双渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺 |
JP2013234379A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Jfe Steel Corp | 極低燐極低硫鋼の溶製方法 |
CN108754063A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 本钢板材股份有限公司 | 一种h08a系列钢种脱磷生产工艺 |
CN109628697A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-16 | 钢铁研究总院 | 一种转炉冶炼中高碳钢种的高碳脱磷方法 |
-
2021
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Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0959709A (ja) * | 1995-08-25 | 1997-03-04 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 溶銑の脱りん方法 |
JP2003113412A (ja) * | 2001-10-04 | 2003-04-18 | Nippon Steel Corp | 溶銑の脱燐精錬方法 |
CN1995403A (zh) * | 2006-12-28 | 2007-07-11 | 武汉钢铁(集团)公司 | 双渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺 |
JP2013234379A (ja) * | 2012-05-11 | 2013-11-21 | Jfe Steel Corp | 極低燐極低硫鋼の溶製方法 |
CN108754063A (zh) * | 2018-05-25 | 2018-11-06 | 本钢板材股份有限公司 | 一种h08a系列钢种脱磷生产工艺 |
CN109628697A (zh) * | 2018-12-19 | 2019-04-16 | 钢铁研究总院 | 一种转炉冶炼中高碳钢种的高碳脱磷方法 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN115612777A (zh) * | 2022-10-21 | 2023-01-17 | 江苏沙钢集团有限公司 | 高效脱磷的转炉清洁冶炼方法 |
CN116144868A (zh) * | 2022-12-28 | 2023-05-23 | 天铁热轧板有限公司 | 一种在顶底复吹转炉中控制转炉终渣氧化性的方法 |
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Publication number | Publication date |
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