CN114622053A - 转炉终点高效脱硫的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种转炉终点高效脱硫的冶炼方法,本发明方法包括下述步骤:(1)双渣冶炼,吹炼240s‑270s时倒出渣量的20‑35%;(2)转炉终点倒出渣量的50‑60%;(3)控制转炉终点温度≥1650℃,终点倒渣后温度≥1640℃;(4)控制转炉终点倒渣后钢水氧含量≤500ppm;(5)转炉内加入脱硫剂及脱氧剂快速脱氧;(6)启动转炉复合搅拌脱硫;(7)复合搅拌4‑7min,脱硫率达到45‑80%,完成脱硫,正常出钢;本发明工艺流程简单清晰,可操作性强,易于控制,提高了转炉脱硫效率,将脱硫任务前移至转炉本体,有效降低了转炉氩后S,可取消LF工艺或减轻了LF炉脱硫压力,节约了成本,填补行业空白,具有良好的社会、经济效益。

Description

转炉终点高效脱硫的冶炼方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金,转炉冶炼技术领域,特别是一种转炉终点高效脱硫的冶炼方法。
背景技术
转炉冶炼的主要任务为脱碳、升温,冶炼的最终目标为终点碳、磷及温度符合出钢条件,对于终点S一般无严格限制要求,钢中S含量常规控制手段是采用铁水预处理限制入转炉S及出钢后二次精炼完成钢水深脱硫,但是对于采用“转炉-连铸”工艺路线,没有布局二次精炼工艺(即没有LF炉 )的企业,冶炼终点S高,如无有效的S高处置方法,则极易造成S高废品。对于没有布置LF精炼炉的钢铁企业,如何应对转炉终点S高,转炉终点如何有效去硫,需要新技术的支持。
发明内容
本发明的目的就是针对现有技术中已经存在的上述问题,解决转炉终点如何实现高效、快速脱硫,提供一种转炉终点高效脱硫的冶炼方法。
本发明的一种转炉终点高效脱硫的冶炼方法,包括下述步骤:
(1)转炉采用双渣操作,吹炼240s-270s即硅锰氧化期结束时倒一次渣,倒出渣量的20-35%,硅锰氧化期结束炉渣SiO2含量高(一般SiO2含量为15-20%),通过倒去冶炼前期富含SiO2的炉渣,降低炉渣SiO2含量,为冶炼后期造高碱度渣脱硫创造条件;
(2)转炉终点倒渣操作:倒出渣量的50-60%,通过倒去富含FeO的转炉终点渣,快速降低钢水氧化性;转炉终渣碱度一般为2.8-4.0,但终渣FeO含量高(一般FeO含量为15%以上),P2O5含量高(一般P2O5含量为1.8-2.8%),若不倒出去一部分会影响后期脱硫;
(3)转炉过程温度控制:控制转炉终点温度≥1650℃,终点倒渣后温度≥1640℃,为后续加料、搅拌脱硫预留温度条件;
(4)转炉终点氧含量控制:转炉终点倒渣后钢水氧含量≤500ppm;
(5)转炉炉内快速脱氧造渣:终点倒渣后,先往转炉炉内加入脱硫剂5-7Kg/t(按转炉公称容量),加入脱硫剂同时在转炉炉内加入脱氧剂单质Si(或单质Al)等脱氧材料快速脱氧,单质Si(或单质Al)用量为1.2-1.6Kg/t(按转炉公称容量);加入单质Si(或单质Al)60s后,往渣面加入脱氧剂电石(即CaC2)1.5-2Kg/t(按转炉公称容量);所述脱硫剂由下述质量百分含量的物质组成:CaO%≥65%,Al2O3%≥18%,CaF2≥15%,其它为SiO2及杂质元素;
(6)启动转炉复合搅拌脱硫:即在加入脱硫剂及脱氧剂时,同步开启转炉底搅及顶枪吹气搅拌脱硫:同步将炉底供气(底吹氮气或氩气)各支管流量设定为550-600NL/min,氧枪切换为氩气(或氮气),氧枪枪位控制在600-900mm,氧枪流量控制在19000-23000 Nm3/h。
(7)根据终点S含量,复合搅拌4-7min,脱硫率达到45-70%,完成脱硫后,按正常程序执行出钢操作。
本发明的设计思路是:将转炉本体模拟为钢包炉,利用转炉具有加料造渣和良好的复合吹炼的条件,通过在冶炼终点,在转炉内造高碱度、低氧化性、流动性良好的炉渣,配合氧枪及转炉底吹氩复合搅拌,提高搅拌强度,实现在转炉冶炼终点达到快速脱硫的目的。
本发明与现有工艺相比,具有如下表1所述的诸多优点:
表1 本发明相对现有技术的优点
Figure 30209DEST_PATH_IMAGE002
本发明相对现有技术,具有如下有益效果:
(1)本发明提高了转炉脱硫效率,将脱硫任务前移至转炉本体,多项技术填补行业空白,具有良好的社会、经济效益。
(2)本发明脱硫效率高,有效降低了转炉氩后S,可取消LF工艺或减轻了LF炉脱硫压力,节约了成本。
(3)本发明工艺流程简单清晰,可操作性强,易于控制。
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
本实施例以冶炼低合金钢Q355B为例,来对本发明的技术方案进行详细解释。本实施例中,要求出钢后钢水的W[S]≤0.030%。具体实施过程如下:
(1)转炉采用双渣操作,硅锰氧化期4min结束倒渣,硅锰氧化期结束炉渣SiO2含量高(实际炉渣SiO2含量为15%),通过倒去冶炼前期富含SiO2的炉渣,降低炉渣SiO2含量,为冶炼后期造高碱度渣脱硫创造条件;
(2)转炉终点倒渣操作,通过倒去富含FeO的转炉终点渣,快速降低钢水氧化性,转炉终渣碱度为2.8,终渣FeO含量15%,P2O5含量为1.8%,转炉终点倒渣量约50%;
(3)转炉过程温度控制:转炉终点温度1650℃,终点倒渣后温度1640℃。为后续操作(加料、搅拌脱硫)预留温度条件。
(4)终点氧含量控制:转炉终点倒渣后钢水氧含量500ppm,此时取样检测,转炉终点硫含量为w(S)%:0.048%;
(5)转炉炉内快速脱氧造渣:终点倒渣后,先往转炉炉内加入脱硫剂5Kg/t,脱硫剂主要成分为(CaO%含量65%,Al2O3%含量18%,CaF2%含量15%,其它为SiO2等杂志元素),与加入脱硫剂同步在转炉炉内加入脱氧剂单质Si(或单质Al)等脱氧材料快速脱氧,单质Si用量为1.2Kg/t,加入单质Si时间1min后,往渣面加入脱氧剂电石(即CaC2)为1.5Kg/t;
(6)启动转炉复合搅拌脱硫(即同步开启转炉底搅及顶枪吹气搅拌脱硫):在加入脱硫剂及脱氧剂时,同步将炉底供气(底吹氮气或氩气)各支管流量设定为550NL/min,氧枪切换为氩气(或氮气),氧枪枪位控制在600mm,氧枪流氧控制在19000 Nm3/h;
(7)复合搅拌4min,搅拌后取样w(S)%:0.0264%,脱硫率达到45%,完成脱硫后,按正常程序执行出钢操作。
实施例2
本实施例以冶炼低合金钢Q355B为例,来对本发明的技术方案进行详细解释。本实施例中,要求出炉钢水的W[S]≤0.030%。具体实施过程如下:
(1)转炉采用双渣操作,硅锰氧化期4min20s结束,倒渣,硅锰氧化期结束炉渣(炉渣SiO2含量18%),通过倒去冶炼前期富含SiO2的炉渣,降低炉渣SiO2含量,为冶炼后期造高碱度渣脱硫创造条件;
(2)转炉终点倒渣操作,通过倒去富含FeO的转炉终点渣,快速降低钢水氧化性。转炉终渣碱度为3.2,但终渣FeO量为17%,P2O5含量2.3%,转炉终点倒渣量约55%;
(3)转炉过程温度控制:转炉终点温度为1655℃,终点倒渣后温度为1645℃,为后续操作(加料、搅拌脱硫)预留温度条件;
(4)终点氧含量控制:转炉终点倒渣后钢水氧含量480ppm,此时取样检测转炉终点硫含量w(S)%为0.055%;
(5)转炉炉内快速脱氧造渣:终点倒渣后,先往转炉炉内加入脱硫剂6Kg/t,脱硫剂主要成分为(CaO%含量65.3%,Al2O3%含量18.2%,CaF2含量15.2%,其它为SiO2等杂志元素),与加入脱硫剂同步在转炉炉内加入脱氧剂单质Si(或单质Al)等脱氧材料快速脱氧,单质Si(或单质Al)用量为1.4Kg/t,加入单质Si(或单质Al)1min后,往渣面加入脱氧剂电石(即CaC2)1.8Kg/t;
(6)启动转炉复合搅拌脱硫(即同步开启转炉底搅及顶枪吹气搅拌脱硫):在加入脱硫剂及脱氧剂时,同步将炉底供气(底吹氮气或氩气)各支管流量设定为580NL/min,氧枪切换为氩气(或氮气),氧枪枪位控制在700mm,氧枪流氧控制在21000 Nm3/h;
(7)根据终点S含量,复合搅拌5min,取样检测w(S)%为0.022%,脱硫率为60%,完成脱硫后,按正常程序执行出钢操作。
实施例3
本实施例以冶炼低合金钢Q355B为例,来对本发明的技术方案进行详细解释。本实施例中,要求出炉钢水的W[S]≤0.030%。具体实施过程如下:
(1)转炉采用双渣操作,硅锰氧化期4-4min30s结束倒渣,硅锰氧化期结束炉渣(炉渣SiO2含量20%),通过倒去冶炼前期富含SiO2的炉渣,降低炉渣SiO2含量,为冶炼后期造高碱度渣脱硫创造条件;
(2)转炉终点倒渣操作,通过倒去富含FeO的转炉终点渣,快速降低钢水氧化性,转炉终渣碱度为4.0,但终渣FeO含量为18%,P2O5含量2.8%,转炉终点倒渣量约60%;
(3)转炉过程温度控制:转炉终点温度1660℃,终点倒渣后温度1650℃,为后续操作(加料、搅拌脱硫)预留温度条件;
(4)终点氧含量控制:转炉终点倒渣后钢水氧含量450ppm,取样检测转炉终点硫含量w(S)%:0.060%;
(5)转炉炉内快速脱氧造渣:终点倒渣后,先往转炉炉内加入脱硫剂7Kg/t,脱硫剂主要成分为(CaO%含量65.3%,Al2O3%含量18.4%,CaF2%含量15.4%,其它为SiO2等杂志元素),与加入脱硫剂同步在转炉炉内加入脱氧剂单质Al快速脱氧,单质Al用量为1.6Kg/t,加入单质Al后1min,往渣面加入脱氧剂电石(即CaC2)2Kg/t;
(6)启动转炉复合搅拌脱硫(即同步开启转炉底搅及顶枪吹气搅拌脱硫):在加入脱硫剂及脱氧剂时,同步将炉底供气(底吹氮气或氩气)各支管流量设定为600NL/min,氧枪切换为氩气(或氮气),氧枪枪位控制在900mm,氧枪流氧控制在23000 Nm3/h;
(7)根据终点S含量,复合搅拌7min,w(S)%:0.013%,脱硫率达到70%,完成脱硫后,按正常程序执行出钢操作。
下表二是采用本发明方法与常规冶炼方法相比,冶炼终点后执行本发明工艺后,钢液中S的脱硫率与传统工艺相比的结果列表。
表二 本发明工艺与传统工艺脱硫率的比较
Figure DEST_PATH_IMAGE004
从上表二可以看出,采用本发明方法,达到冶炼终点后,继续采用本发明工艺,钢液脱硫率可达到45-79%,而常规模式基本无脱硫能力,脱硫率仅4%,说明本发明工艺切实可行。

Claims (1)

1.转炉终点高效脱硫的冶炼方法,包括下述步骤:
(1)转炉采用双渣操作:吹炼240s-270s即硅锰氧化期结束时倒一次渣,倒出渣量的20-35%,为冶炼后期造高碱度渣脱硫创造条件;
(2)转炉终点倒渣操作:倒出渣量的50-60%,通过倒去富含FeO的转炉终点渣,快速降低钢水氧化性;
(3)转炉过程温度控制:控制转炉终点温度≥1650℃,终点倒渣后温度≥1640℃,为后续加料、搅拌脱硫预留温度条件;
(4)转炉终点氧含量控制:控制转炉终点倒渣后钢水氧含量≤500ppm;
(5)转炉炉内快速脱氧造渣:终点倒渣后,先往转炉炉内加入脱硫剂5-7Kg/t,加入量按转炉公称容量计算,加入脱硫剂的同时在转炉炉内加入脱氧剂单质Si或单质Al快速脱氧,单质Si或单质Al的用量为1.2-1.6Kg/t,加入量按转炉公称容量计算;加入单质Si或单质Al60s后,往渣面加入脱氧剂电石1.5-2Kg/t,加入量按转炉公称容量计算;所述脱硫剂由下述质量百分含量的物质组成:CaO%≥65%,Al2O3%≥18%,CaF2≥15%,其它为SiO2及杂质元素;
(6)启动转炉复合搅拌脱硫:即在加入脱硫剂及脱氧剂时,同步开启转炉底搅及顶枪吹气搅拌脱硫,同步将炉底供气的氮气或氩气各支管流量设定为550-600NL/min,氧枪切换为氩气或氮气,氧枪枪位控制在600-900mm,氧枪流量控制在19000-23000 Nm3/h;
(7)根据终点S含量,复合搅拌4-7min,脱硫率达到45-70%,完成脱硫后,按正常程序执行出钢操作。
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