CN1189575C - 一种转炉炼钢方法 - Google Patents

一种转炉炼钢方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1189575C
CN1189575C CN 03146206 CN03146206A CN1189575C CN 1189575 C CN1189575 C CN 1189575C CN 03146206 CN03146206 CN 03146206 CN 03146206 A CN03146206 A CN 03146206A CN 1189575 C CN1189575 C CN 1189575C
Authority
CN
China
Prior art keywords
converter
stage
slag
molten iron
bottom blowing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
CN 03146206
Other languages
English (en)
Other versions
CN1470653A (zh
Inventor
刘浏
佟溥翘
金振坚
郑丛杰
曾加庆
高建军
布焕存
胡砚斌
米谷明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Central Iron and Steel Research Institute
Original Assignee
Central Iron and Steel Research Institute
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Central Iron and Steel Research Institute filed Critical Central Iron and Steel Research Institute
Priority to CN 03146206 priority Critical patent/CN1189575C/zh
Publication of CN1470653A publication Critical patent/CN1470653A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN1189575C publication Critical patent/CN1189575C/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)
  • Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)

Abstract

本发明属于钢铁冶金领域，涉及转炉炼钢生产工艺。本发明所述的一种转炉炼钢方法，采用顶底复合吹炼工艺，以铁水和固体铁料为原料，铁水和固体铁料的重量百分比为：铁水85%-95%，固体铁料5-15%。铁水脱硅、脱磷和脱硫的三脱预处理和脱碳精炼同在一转炉内进行，即前期为铁水预处理期，后期为脱碳精炼期，预处理结束时，进行倒炉排渣，倒掉1/2-2/3的初期渣，随即进入脱碳精炼期。预处理期开吹时加入脱磷剂，采用顶底复合吹炼，顶吹采用变流量供氧，中后期采用弱供氧；脱碳精炼期加入石灰，重新造渣，并采用大供氧量顶底复合吹炼，直至炼钢终点。采用本发明，在不延长转炉作业周期的前提下，转炉的脱磷率达90%，脱硫率60%。

Description

一种转炉炼钢方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，涉及转炉炼钢生产工艺。适用于各种转炉进行铁水脱硅、脱磷和脱硫的三脱预处理和脱碳精炼。
背景技术
磷是钢中有害杂质，容易在晶界偏析，造成钢材“冷脆”，显著降低钢材的低温冲击韧性。一般随钢中碳、氮、氧含量的增加，磷的这种有害作用增强。另外，磷在铸坯中偏析度很大，更突出了其有害作用。随着用户对钢材质量要求的提高，钢中磷含量的要求也越来越严格，要求尽量降低磷含量。因此降低钢中磷含量成了提高钢材质量的一项重要措施。
炼钢脱磷通常采用氧化法工艺。由于转炉终点温度高，不利于脱磷；出钢时又往往会造成回磷。因此，利用传统转炉炼钢工艺稳定生产[P]≤0.015％的低磷钢，是很困难的。
采用将运送铁水的鱼雷罐车和铁水罐作为精炼容器的铁水预处理工艺，为大量生产高纯净钢奠定了基础。然而，因从高炉出铁至转炉出钢的时间长，温降大，铁水预处理中产生大量泡沫等问题限制了操作。从转炉冶炼热平衡条件而言，转炉冶炼热量来自铁水带入的显热及化学热。当采用铁水脱硅、脱磷工艺时，由于化学元素的烧损及加入大量脱磷剂致使铁水化学热及铁水温度降低，因此兑入转炉的铁水温度偏低。以君律厂为例，铁水脱磷前后温降一般均＞100℃。铁水脱磷后至兑入转炉时还需下降30℃左右，因此兑入转炉的铁水温度仅为1240℃，从而给转炉吹炼带来诸多困难。由于热量不足，使转炉炉料中废钢比大幅度降低，同时往往造成吹炼中渣铁粘附氧枪，尤其当冶炼高碳钢时更会感到热量不足，甚至有时需要外供热源，如喷吹时加入焦炭，以弥补转炉吹炼热量不足的问题。
传统的铁水脱硅、脱磷和脱硫“三脱”预处理工艺方法是在两座转炉内分别进行铁水“三脱”预处理和转炉精炼。如日本NKK福山厂采用经过脱硫的铁水经专用脱磷转炉的方式进行脱磷，再重新兑入另一座转炉进行脱碳精炼，为此增加了调度的难度，同样造成了温度的损失。致使炼钢效率低、能耗大、成本高(神户制钢技报.38(1)：9；铁と钢，1990，(11)：1817)。
发明内容
本发明的目的在于提供一种效率高、能耗少、成本低的，且在同一转炉内既能进行铁水“三脱”预处理又能进行脱碳精炼的转炉炼钢方法。
本发明所述的一种转炉炼钢方法，采用顶底复合吹炼工艺，其具体的工艺要求如下：
(1)以铁水和固体铁料为原料，铁水和固体铁料的重量百分比为：铁水85％-95％，固体铁料5-15％。铁水脱硅、脱磷和脱硫的三脱预处理和脱碳精炼在同一转炉内分期进行，即前期为铁水预处理期，后期为脱碳精炼期；预炉处理结束时，进行倒炉倒渣，倒掉1/2-2/3的初期渣，随即进入脱碳精炼期。
(2)铁水三脱预处理期的工艺为：
A.开吹时加入脱磷剂，其加入量为10-15kg/t.铁水，脱磷剂的化学成分，按重量百分比为：CaO40-70％，铁氧化物15-45％，CaF215-20％，铁氧化物可为轧钢铁皮或转炉烟尘。
B.预处理期采用顶底复合吹炼，顶吹采用变流量供氧，初期顶吹供氧强度为2.8-3.5Nm3/t.min，中后期采用弱供氧，供氧强度由2.8Nm3/t.min逐渐降低至0.8Nm3/t.min；
C.底吹采用氮气强搅拌，初期底吹供氮强度为0.07-0.1Nm3/t.min，中后期逐渐提高至0.15-0.30Nm3/t.min，
D.预处理期采用中碱度渣，渣碱度R为2.0-3.0；
预处理期间，控制熔池温度为1320-1380℃；
E.预处理结束时，铁水中[C]为3.0-4.0％，[S]、[P]为0.02-0.03％。
(3)脱碳精炼期的工艺为：
A.铁水预处理结束的同时进入脱碳精炼期。预处理结束，倒掉1/2-2/3的初期渣后，随即加入石灰，重新造渣，石灰的加入量为10-15kg/t.铁水，采用少渣冶炼工艺；
B.采用大供氧量顶底复合吹炼，直至炼钢终点，顶吹供氧强度为3.5-4.5nNm3/t.min，底吹搅拌强度为0.06-0.15Nm3/t.min，底吹气体为氮气或氩气。并根据钢种品质要求及时切换。
对于炼钢过程，脱磷反应为：
ΔG15 o＝-204,450+83.55T
G.W.Healy研究了炼钢炉渣成分变化对炉渣脱磷能力的影响。提出了估算磷在渣—钢之间的分配公式：
lg ( % P ) [ % P ] = 22350 / T - 16.0 + 0.08 × ( % CaO ) + 2.5 × lg ( % TFe )
根据上式分析，降低处理温度、提高碱度和炉渣氧化性可以提高磷在渣—钢之间的分配比。依据上述原理，本发明中采用转炉顶底复吹工艺，固体铁料装入量按5～15％加入，开吹时加入脱磷剂10-15kg/t.铁水，促进熔池尽快形成液态炉渣，2.5min～3min形成初期渣。预处理期顶吹采用变流量供氧工艺，能快速进行铁水脱硅、锰和磷，同时控制熔池温度在1320～1380℃。采用先大、后小的顶部供氧方式，主要目的是为了满足前期快速脱硅和升温化渣的需要。而中、后期减少供氧量，主要在于抑制熔池过多脱C升温，而使熔池温度保持在适合脱P的低温区间；中、后期底部持续的大气量搅拌，意在创造良好的动力学条件，促进钢渣间的充分反应混合，以使脱P反应更接近平衡。
采用本发明所述的方法，在不延长转炉作业周期的前提下，转炉的脱磷率达90％，脱硫率60％，脱硅效果能满足各类钢种要求，而且供氧强度达3.5～4.5Nm3/tmin，
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)由于本发明的铁水三脱预处理和脱碳精炼同在一个转炉内完成，取消了铁水预处理后的铁水重新兑入转炉，缩短了操作时间，提高了转炉使用效率。
2)减少了由于重新兑铁水所产生的铁水温降，节约能源，降低了成本。
3)显著地提高了脱磷率和脱硫率，有利于提高钢种质量。
具体实施方式
根据本发明所述的转炉炼钢方法，在90吨的转炉上冶炼了3炉钢，其原料为高炉铁水和废钢。铁水和废钢的配比、以及铁水成分和温度如表1所示。铁水兑入转炉后，首先进行三脱预处理，开始进行顶底复合吹炼，同时加入脱磷剂，脱磷剂的加入量及脱磷剂的化学成分如表2所示。预处理结束后，倒炉排渣，倒掉1/2--2/3初渣，然后加入石灰，进行脱碳精炼。预处理期和脱碳精炼期的顶底复合吹炼制度及石灰加入量列入表3中。脱碳精炼结束后，挡渣出钢，所得钢种的化学成分和出钢温度列于表4中。
表1    实施例原料配比及铁水参数
炉号 原料配比(wt％) 铁水温度(℃)   铁水成份(wt％)
铁水 固体铁料   C   Si  Mn     P   S   Fe
1 93 废钢7 1239   4.3   0.346   0.136     0.073   0.014   余
2 90 废钢10 1288   4.28   0.395   0.158     0.08   0.016   余
3 92 废钢8 1265   4.41   0.24   0.75     0.082   0.023   余
表2    实施例预处理期脱磷剂加入量及脱磷剂化学成份
炉号 脱磷剂加入量kg/t.铁水   脱磷剂成分(wt％)
  CaO   铁氧化物     CaF2
1 11.1   51   氧化铁皮32     17
2 20.0   42   氧化铁皮39     19
3 17.7   68   转炉烟尘16     16
表3    实施例顶底复合吹炼供氧制度
炉号 预处理期供氧制度强度(Nm3/t.min)×时间(Sec.)   脱磷精炼期供氧制度强度(Nm3/t.min)×时间(Sec.) 脱碳精炼期石灰加入量kg/t.铁水
顶吹  顶吹   顶吹 顶吹
  1 2.0×430  0.06×430   3.0×581 0.06×581 12.0
2 3.0×1501.88×278 0.065×428 3.0×631 0.06×631 11.6
3 3.05×1801.22×530 0.24×710 3.0×760 0.05×760 12.5
表4    实施例冶炼终点钢种化学成分和出钢温度
炉号 钢种化学成分(wt％) 出钢温度℃
C   Si   Mn   P   S  Fe
1 0.049 0.007 0.0031 0.005   0.016 余 1658
2 0.052 0.008 0.0029 0.004   0.014 余 1671
3 0.1 0.01 0.005 0.006   0.020 余 1667

Claims (3)

1一种转炉炼钢方法，采用顶底复合吹炼，以铁水和固体铁料为原料，其特征在于：
(1)铁水与固体铁料的重量百分比为：铁水85-95％，固体铁料5-15％；
铁水脱硅、脱磷和脱硫的三脱预处理和脱碳精炼在同一转炉内分期进行，即前期为铁水预处理期，后期为脱碳精炼期；预处理结束时，进行倒炉排渣，倒掉1/2-2/3的初期渣，随即进入脱碳精炼期；
(2)铁水三脱预处理期的工艺为：
开吹时加入脱磷剂，其加入量为10-20kg/t铁水；脱磷剂的化学成分，按重量百分比为：CaO40-70％，铁氧化物15-45％，CaF215-20％；
预处理期采用顶底复合吹炼，顶吹采用变流量供氧，初期顶吹供氧强度为2.8-3.5Nm3/t.min，中后期采用弱供氧，供氧强度由2.8Nm3/t.min逐渐降低至0.8Nm3/t.min；底吹采用氮气强搅拌，初期底吹供氮强度为0.07-0.1Nm3/t.min，中后期逐渐提高至0.15-0.30Nm3/t.min；
预处理期采用中碱度渣，渣碱度R为2.0-3.0；
预处理期间，控制熔池温度为1320-1380℃；
预处理结束时，铁水中[C]为3.0-4.0％，[S]、[P]为0.02-0.03％；
(3).脱碳精炼期的工艺为：
预处理结束时，倒掉1/2-2/3的初期渣后，随即加入石灰，重新造渣，石灰的加入量为10-15kg/t铁水；
脱碳精炼期采用大供氧量顶底复合吹炼，直至炼钢终点，顶吹供氧强度为3.5-4.5Nm3/t.min，底吹搅拌强度为0.06-0.15Nm3/t.min，底吹气体为氮气或氩气；
脱碳精炼期的终渣碱度为3.2-3.7。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于铁氧化物为轧钢铁皮或转炉烟尘。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于冶炼结束，倒渣出钢后，其终渣回收，供铁水预处理时返回使用。
CN 03146206 2003-07-04 2003-07-04 一种转炉炼钢方法 Expired - Fee Related CN1189575C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03146206 CN1189575C (zh) 2003-07-04 2003-07-04 一种转炉炼钢方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 03146206 CN1189575C (zh) 2003-07-04 2003-07-04 一种转炉炼钢方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1470653A CN1470653A (zh) 2004-01-28
CN1189575C true CN1189575C (zh) 2005-02-16

Family

ID=34156009

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 03146206 Expired - Fee Related CN1189575C (zh) 2003-07-04 2003-07-04 一种转炉炼钢方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN1189575C (zh)

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1298867C (zh) * 2004-03-30 2007-02-07 宝山钢铁股份有限公司 低氧钢生产方法
CN100350058C (zh) * 2005-12-30 2007-11-21 山西太钢不锈钢股份有限公司 预处理铁水在电炉炼钢中的应用
CN100434556C (zh) * 2006-09-26 2008-11-19 山西太钢不锈钢股份有限公司 高锰含量不锈钢在冶炼中的加锰方法
DE102006056671A1 (de) * 2006-11-30 2008-06-05 Sms Demag Ag Verfahren und Vorrichtung zur Rostfreistahlerzeugung ohne elektrische Energiezufuhr auf der Basis von in einer DDD-Anlage vorbehandeltem Roheisen
CN101314805B (zh) * 2007-05-31 2010-10-13 上海梅山钢铁股份有限公司 中磷铁水转炉高效脱磷冶炼方法
CN101597664B (zh) * 2009-06-18 2011-01-05 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司 一种氧气顶吹转炉炼钢的方法
CN101824506B (zh) * 2010-05-28 2012-04-18 攀枝花钢城集团有限公司 转炉压渣剂及转炉压渣方法
BR112014001081B1 (pt) 2011-07-19 2022-09-20 Jfe Steel Corporation Método para refino de ferro fundido
JP5408369B2 (ja) 2012-01-19 2014-02-05 Ｊｆｅスチール株式会社 溶銑の予備処理方法
CN103045789B (zh) * 2012-12-21 2014-03-26 广东韶钢松山股份有限公司 一种高炉开新炉高硅铁水的转炉冶炼方法
CN104232830B (zh) * 2014-08-29 2016-04-27 武汉钢铁(集团)公司 转炉低温冶炼超低磷钢的方法
CN107537986A (zh) * 2017-07-10 2018-01-05 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种连铸板坯上氧化铁皮再利用的方法
CN109628820A (zh) * 2019-01-10 2019-04-16 石钢京诚装备技术有限公司 一种低磷、低硫抗硫管线钢连铸圆坯的生产方法
CN112442573B (zh) * 2019-09-02 2022-06-03 江苏集萃冶金技术研究院有限公司 在同一容器内实现脱硅、脱磷和脱硫的铁水预处理方法
CN112877496A (zh) * 2021-01-14 2021-06-01 安徽工业大学 一种通过控制成渣过程物相实现脱磷期高效脱磷的方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN1470653A (zh) 2004-01-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1189575C (zh) 一种转炉炼钢方法
CN102212643B (zh) 一种转炉少渣冶炼工艺
CN103361461B (zh) 一种转炉冶炼低碳钢磷含量在线预测控制方法
CN104131210B (zh) 超低磷if钢的生产方法
CN103627837A (zh) 从炼钢炉渣中回收铁和磷的方法
CN101962700A (zh) 使用半钢冶炼低磷钢水的方法
CN105112595A (zh) 一种转炉高碳出钢磷含量小于70ppm的冶炼方法
US11718885B2 (en) Slag discharging method in process of producing ultra-low phosphorus steel and method for producing ultra-low phosphorus steel
JP3239197B2 (ja) 転炉製鋼法
CN115323099A (zh) 一种转炉回收利用磁选钢渣的炼钢方法
CN105132611B (zh) 一种转炉单渣生产超低磷钢的方法
CN106282477A (zh) 一种超低磷钢的冶炼方法
CN102936638A (zh) 一种采用顶底吹炼的感应炉脱磷方法
CN100406579C (zh) 炼钢造渣剂及其造渣工艺
CN103122401B (zh) 一种转炉冶炼低磷钢水的方法
CN109280734B (zh) 一种中高合金超低磷钢的冶炼方法
CN104263875A (zh) 一种顶吹转炉采用高磷铁水生产合金焊线钢的脱磷方法
CN101440419B (zh) 一种转炉冶炼高碳低磷钢的控制方法
CN103031409B (zh) 一种利用精炼炉除尘灰炼钢脱氧的新工艺
CN110423856B (zh) 一种低温、低硅铁水脱磷拉碳的冶炼方法
CN111074037B (zh) 一种升级富锰渣冶炼产品结构的工艺方法
CN1007432B (zh) 高合金钢的吹氧转炉冶炼工艺方法
CN104046748B (zh) 一种钢水脱磷剂和钢水脱磷的方法
CN101597668A (zh) 一种利用顶底复吹转炉的铁水脱磷处理方法
JP2000109924A (ja) 極低硫鋼の溶製方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20050216

Termination date: 20150704

EXPY Termination of patent right or utility model