CN116694850A - 一种转炉脱碳保磷的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种转炉脱碳保磷的冶炼方法，在冶炼RP钢时，完全利用铁水和废钢中的磷，在脱氧合金化时，不在需要添加磷铁合金；通过供氧调整，冶炼1min～4min采用低枪位，枪位0.8m～0.9m，并快速升温；冶炼5min～8min采用中枪位，枪位1.0m～1.2m，均衡碳氧反应，促进“回磷”反应；冶炼9min～11min采用低枪位，枪位0.7m～0.8m，冶炼全程禁止枪位大于1.2m，同时适当缩短供氧的时间，控制钢水碳含量大于0.10wt%，抑制钢水中磷的氧化。并且本发明利用全留渣操作，加入少量的石灰和轻烧白云石即实现造低碱度高MgO渣，在降低碱度抑制脱磷的同时，较高的MgO含量提高了转炉渣的护炉效果。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶炼技术领域，更为具体地说是指一种转炉脱碳保磷的冶炼方法。
背景技术
磷在绝大多数钢材中是有害元素，磷可以增加钢的冷脆性，使焊接性能降低，通常情况下，钢中磷的含量控制的越低越好。但对于HRB400aE、SPA-H等特殊钢种,一般成品中磷元素含量在0.090wt%～0.120wt%，在这些钢中，磷是非常有益的元素，可以提高钢材的硬度和大气腐蚀抗力,保证优良的耐候性等, 通常把这类特殊钢称为RP钢。
通常在转炉冶炼Rp钢时，采用传统的冶炼工艺，其出钢磷一般小于0.030wt%，然后在钢水脱氧合金化时，加入磷铁对钢水进行磷合金化，以达到钢种对磷含量的要求。这种传统的冶炼工艺是先在冶炼过程中加入大量的石灰和轻烧白云石进行铁水脱磷，又在脱氧合金化过程中加入磷铁合金进行钢水磷合金化，不仅造成资源的浪费，还导致转炉冶炼成本增加。为此，我们提供一种转炉脱碳保磷的冶炼方法。
发明内容
本发明提供一种转炉脱碳保磷的冶炼方法，以解决现有Rp钢的传统冶炼工艺存在资源浪费、转炉冶炼成本增加等缺点。
本发明采用如下技术方案：
一种转炉脱碳保磷的冶炼方法，包括如下步骤：
（1）、RP钢装入：转炉中装入铁水及废钢，其中，吨钢铁水装入量为900kg、吨钢废钢装入量为150kg，综合吨钢入炉的磷含量为0.140wt%；
（2）、供氧冶炼：冶炼1min～4min采用低枪位，枪位控制在0.8m～0.9m，快速升温到1400℃以上；冶炼5min～8min采用中枪位，枪位控制在1.0m～1.2m，均衡碳氧反应，促进回磷反应；冶炼9min～11min采用低枪位，枪位控制在0.7m～0.8m，冶炼全程禁止枪位大于1.2m，同时适当缩短供氧的时间，控制钢水碳含量大于0.10wt%。
（3）、造渣：采用全留渣操作将上一炉的转炉炉渣全循环利用，根据上一炉的转炉炉渣成分和入炉铁水Si含量，加入适量的石灰和轻烧白云石，使转炉炉渣的碱度控制在1.6～1.8，MgO含量大于12wt%。
一较佳实施方案中，上述步骤（1）中铁水的温度为1300℃，废钢温度为30℃。
一较佳实施方案中，上述步骤（3）在倒炉测温取样时，倒出约20%的转炉炉渣；出钢完成后，加入100kg轻烧白云石进行溅渣护炉操作。
一较佳实施方案中，第一炉RP钢冶炼，步骤（3）中不加石灰，仅加入200kg轻烧白云石，炉渣碱度降低到1.6～1.8，炉渣MgO含量由8wt%提高到12wt%以上。
一较佳实施方案中，从第二炉RP钢冶炼开始，根据铁水中Si含量0.20wt%～0.40wt%，在步骤（3）中加入石灰量200kg～400kg，同时加入轻烧白云石100kg提高炉渣的护炉效果。
由上述对本发明方法的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
本发明在冶炼RP钢时，完全利用铁水和废钢中的磷，在脱氧合金化时，不在需要添加磷铁合金；通过供氧调整，冶炼1min～4min采用低枪位，枪位0.8m～0.9m，并快速升温，减少冶炼前期低温脱磷率；冶炼5min～8min采用中枪位，枪位1.0m～1.2m，均衡碳氧反应，防止爆发性的喷溅，同时促进“回磷”反应；冶炼9min～11min采用低枪位，枪位0.7m～0.8m，冶炼全程禁止枪位大于1.2m，同时适当缩短供氧的时间，控制钢水碳含量大于0.10wt%，抑制钢水中磷的氧化。并且本发明利用全留渣操作，加入少量的石灰和轻烧白云石即实现造低碱度高MgO渣，在降低碱度抑制脱磷的同时，较高的MgO含量提高了转炉渣的护炉效果。
采用本发明的冶炼方法，所产生的经济效益如下：吨钢石灰耗由38kg降低到6kg，轻烧白云石12kg降低到4kg，溶剂用量合计减少80%，吨钢效益约14元；在冶炼RP钢时，完全利用含铁原料中的磷，不在使用磷铁合金，吨钢节省磷铁合金约3kg，降低合金成本约6.6元。
具体实施方式
下面说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。
以下实施例中所采用的转炉为50吨转炉。
实施例一
一种转炉脱碳保磷的冶炼方法，包括以下步骤：
1、制定RP钢装入制度：吨钢铁水装入量由800kg提高到900kg、废钢装入量由250kg降低到150kg，铁水磷含量0.15%、废钢磷含量0.03%，综合吨钢入炉磷含量由0.127%提高到0.140%。
2、装入RP钢：转炉中装入铁水及废钢。铁水温度在1300℃左右、废钢温度30℃左右，大致可以提高转炉初始温度约120℃，冶炼初始温度可以抑制脱磷。
3、冶炼1min～4min采用低枪位，枪位0.8m～0.9m，快速升温到1400℃以上，抑制低温脱磷，提高“保磷”效果。
4、冶炼5min～8min采用中枪位，枪位1.0m～1.2m，均衡碳氧反应，促进“回磷”反应。
5、冶炼9min～11min采用超低枪位，枪位0.7m～0.8m，加强搅拌，降低炉渣中FeO含量，同时适当缩短供氧的时间，控制终点钢水碳含量大于0.10wt%，抑制钢水中磷的氧化，提高“保磷”效果。
6、第一炉RP钢，利用上炉终渣，不加石灰，只加入300kg轻烧白云石冶炼，炉渣降低降低到1.6～1.8，炉渣MgO含量由8wt%提高到12wt%以上。
7、倒炉测温取样时，倒炉角度103℃，倒出约20%的转炉渣，以保持全留渣时，转炉炉内炉渣总量基本不变。
8、出钢完成后，加入100kg轻烧白云石进行溅渣护炉操作，提高炉渣低碱度情况下的溅渣护炉效果。
9、溅渣护炉后，全留渣操作，按RP钢装入制度装入废钢和铁水进行下一炉RP钢冶炼。
实施例二
一种转炉脱碳保磷的冶炼方法，包括以下步骤：
1、制定RP钢装入制度：吨钢铁水装入量由800kg提高到950kg、废钢装入量由250kg降低到150kg，铁水磷含量0.150wt%、废钢磷含量0.030wt%，综合吨钢入炉磷含量由0.127wt%提高到0.140wt%。
2、装入RP钢：转炉中装入铁水及废钢。铁水温度在1300℃左右、废钢温度30℃左右，大致可以提高转炉初始温度约120℃，冶炼初始温度可以抑制脱磷。
3、冶炼1min～4min采用低枪位，枪位0.8m～0.9m，快速升温到1400℃以上，抑制低温脱磷，提高“保磷”效果。
4、冶炼5min～8min采用中枪位，枪位1.0m～1.2m，均衡碳氧反应，促进“回磷”反应。
5、冶炼9min～11min采用超低枪位，枪位0.7m～0.8m，加强搅拌，降低炉渣中FeO含量，同时适当缩短供氧的时间，控制终点钢水碳含量大于0.10wt%，抑制钢水中磷的氧化，提高“保磷”效果。
6、第二炉RP钢，利用上炉RP钢的终渣，根据铁水Si含量0.20wt%～0.40wt%，加入石灰量200kg～400kg，同时加入轻烧白云石100kg提高炉渣MgO到12wt%以上。
7、倒炉测温取样时，倒炉角度103℃，倒出约20%的转炉渣，以保持全留渣时，转炉炉内炉渣总量基本不变。
8、溅渣护炉后，全留渣操作，按RP钢装入制度装入废钢和铁水进行下一炉RP钢冶炼。
采用本发明的冶炼方法，与传统的冶炼工艺相比：吨钢石灰耗由38kg降低到6kg，轻烧白云石12kg降低到4kg，溶剂用量合计减少80%，吨钢效益约14元；在冶炼RP钢时，完全利用含铁原料中的磷，不在使用磷铁合金，吨钢节省磷铁合金约3kg，降低合金成本约6.6元。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。
Claims (5)
1.一种转炉脱碳保磷的冶炼方法，其特征在于，包括如下步骤：
（1）、RP钢装入：转炉中装入铁水及废钢，其中，吨钢铁水装入量为900kg、吨钢废钢装入量为150kg，综合吨钢入炉的磷含量为0.140wt%；
（2）、供氧冶炼：冶炼1min～4min采用低枪位，枪位控制在0.8m～0.9m，快速升温到1400℃以上；冶炼5min～8min采用中枪位，枪位控制在1.0m～1.2m，均衡碳氧反应，促进回磷反应；冶炼9min～11min采用低枪位，枪位控制在0.7m～0.8m，冶炼全程禁止枪位大于1.2m，同时适当缩短供氧的时间，控制钢水碳含量大于0.10wt%；
（3）、造渣：采用全留渣操作将上一炉的转炉炉渣全循环利用，根据上一炉的转炉炉渣成分和入炉铁水Si含量，加入适量的石灰和轻烧白云石，使转炉炉渣的碱度控制在1.6～1.8，MgO含量大于12wt%。
2.如权利要求1所述的一种转炉脱碳保磷的冶炼方法，其特征在于：所述步骤（3）在倒炉测温取样时，倒出约20%的转炉炉渣；出钢完成后，加入100kg轻烧白云石进行溅渣护炉操作。
3.如权利要求1所述的一种转炉脱碳保磷的冶炼方法，其特征在于：第一炉RP钢冶炼，步骤（3）中不加石灰，仅加入200kg轻烧白云石，炉渣碱度降低到1.6～1.8，炉渣MgO含量由8wt%提高到12wt%以上。
4.如权利要求2所述的一种转炉脱碳保磷的冶炼方法，其特征在于：从第二炉RP钢冶炼开始，根据铁水中Si含量0.20wt%～0.40wt%，在步骤（3）中加入石灰量200kg～400kg，同时加入轻烧白云石100kg提高炉渣的护炉效果。
5.如权利要求1所述的一种转炉脱碳保磷的冶炼方法，其特征在于：所述步骤（1）中铁水的温度为1300℃，废钢温度为30℃。
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