本发明涉及一种转炉脱磷预处理与少渣脱碳的方法，属于转炉炼钢领域，主要涉及在同一转炉或在不同转炉内进行脱磷预处理与少渣脱碳，采用顶吹氧气与底吹氮、氩工艺。在脱磷期使用低熔点脱磷剂。脱磷期顶吹采用低流量控制，通过加大矿石加入量，减少废钢装入量，结束温度控制在1350℃-1400℃左右，在短期内将碳含量控制在2.8％-3.2％左右，脱碳期采用正常顶吹供气流量即可满足周期要求，脱碳结束温度控制在1650℃-1720℃左右，采用此种创新工艺，可以使脱磷周期与脱碳期周期相匹配，达到经济、高效、深脱磷目的。
1.一种转炉脱磷预处理与少渣脱碳的方法，以具有顶底复吹功能的转炉为处理容器，采用底吹氩气、氮气，顶吹氧气、少渣脱碳的工艺，其特征为：(1)在同一个转炉内进行脱磷然后出铁后再兑入该转炉内进行脱碳，或在一个转炉内进行脱磷然后在另外一个转炉内进行脱碳；
(2)采用脱磷渣、脱碳渣分别由脱磷渣系A、C与脱碳渣系B组成，或者A、B同时混合使用；渣系A的主要组成质量百分比为：CaO35％-60％、FeO5％-25％、SiO25％-15％、MgO5％-10％、CaF2≤5％，渣系B组成质量百分比为CaO45％-55％、FeO15％-25％、SiO25％-15％、MgO5％-10％、CaF2≤10％，C的主要化学成分质量百分比为CaO70％-90％，SiO2+CaF2+MgO≤30％；
(3)脱磷期结束温度在1350℃-1400℃；脱碳期结束温度在1650℃-1750℃；
(4)顶吹供氧气强度1.2-1.5Nm/min.t；
(5)底部供气：至顶吹供氧70％之前，底吹供氮气强度0.03-0.3Nm/min.t；后顶吹供3
氧30％，底吹供氩强度0.03-0.3Nm/min.t，在顶吹供氧30％-60％期间内，采用低供气强度，其他时间采用高供气强度；
(6)要求入转炉铁水温度高于1250℃，铁水[Si]含量在0.60％以下；
(7)脱磷期矿石加入量在3kg/t以上，废钢比在7％以下；
(8)脱磷期结束碳含量控制在质量百分含量为2.8％-3.2％。
2.根据权利要求1所述方法，其特征在于：将一炉钢水分阶段处理，在同一个转炉或不同转炉里分别进行处理，在同一个转炉中时，将脱磷期铁水倒出，将炉渣留于炉内后倒在渣罐里，然后再将铁水返回同一个炉内进行脱碳处理；在不同转炉中时，将脱磷期铁水倒出后，兑入另一座转炉进行脱碳处理。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：A与C化学成分中高CaO含量与低CaO含量的混合使用，混合比例按照质量比1∶3-1∶4，在转炉内自然混合。
4.根据权利要求1或3所述的方法，氧化钙来自熟石灰或者是熟石灰与轻烧白云石混合物，混合比例按照质量百分比4∶1-2∶1。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：脱碳渣系B经处理后转变为A，其制作工3
艺可以采用添加含有CaO的改制剂后吹氮，吹氮强度在3-5Nm/min.t，并倒出含FeO的稀渣，使之转变为粘度高、熔点低的A渣系。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：脱碳期采用常规冶炼时的供氧强度，满足脱碳周期与脱磷周期相匹配。
一种转炉脱磷预处理与少渣脱碳的方法
技术领域：
[0001] 本发明涉及一种转炉炼钢生产方法，特别涉及一种转炉脱磷预处理与少渣脱碳的方法。背景技术：
[0002] 本发明属于转炉炼钢领域，主要涉及转炉脱磷预处理与转炉脱碳处理。磷在钢中是一种易偏析元素，当钢中磷含量大于0.015％时，磷的偏析急剧增加，并促使偏析带硬度增加，同时，磷还恶化焊接性能，显著降低钢的低温冲击韧性，提高钢的脆性转变温度。目前国内宽厚板生产领域生产的管线钢、海洋平台用钢、油井管钢、低温容器用钢等均需要低磷含量。随着金融危机对钢铁行业的影响及中国钢铁行业产能增加幅度连续多年超过5000万吨，在市场供求规律作用下，产能过快增长必然导致钢铁产业供求关系失衡，加大了市场竞争风险。我国钢铁行业重复建设多且投产时间较为集中如果产能在短时间内突然释放，必将导致供需矛盾转化，使钢铁行业的利润被进一步压缩。国内几大钢厂不约而同的将提高企业核心竞争力、加大成本控制力度作为企业发展战略的一部分。因此经济与高质量钢的冶炼成为钢铁行业的必然选择。
[0003] 上世纪90年代神户制钢、新日铁、住友金属、NKK等纷纷开展类似工艺技术研究，并取得巨大经济效益，近年来日本愈来愈多的钢铁厂开始采用该工艺，住友金属和歌山钢铁厂在其新改建的炼钢厂，在车间的不同跨间分别设置脱磷专用转炉和脱碳炼钢转炉，将脱磷和脱碳吹炼时间缩短，实现了非常低成本、高效率的炼钢生产。但需要分别设置脱磷专用转炉和脱碳炼钢转炉。
[0004] 传统三脱技术首先对铁水进行脱硅预处理，在高炉出铁沟或铁水罐、鱼雷车内进行，然后在铁水罐或鱼雷车内分别进行脱硫和脱磷预处理或同时脱磷脱硫处理，最后再对“三脱”后铁水在顶底复吹转炉进行少渣吹炼。基于转炉外铁水预处理的工艺流程存在的问题：铁水同时脱磷脱硫的反应容器小，不利于渣金反应的进行；混铁车的脱磷脱硫反应的动力学条件不好，存在死区；处理场所分散，处理时间长；处理过程温降大，处理后温降大于100℃；Si、P氧化的热量没被完全利用；同时脱磷脱硫两者的热力学条件相反，不利于深度脱磷或深度脱硫。
[0005] 其次目前国内也有采用转炉脱磷、脱碳工艺，但脱碳时间远远长于脱磷周期，导致脱磷脱碳周期不匹配。发明内容：
[0006] 本发明的目的就是克服上述问题，提供一种转炉脱磷与少渣脱碳方法，在现有同一转炉或不同转炉里分别进行脱磷、脱碳处理工艺，有效解决了脱磷脱碳周期不匹配，不利于深度脱磷或深度脱硫的问题。
[0007] 为实现上述发明目的本发明涉及一种转炉脱磷预处理与少渣脱碳的方法，以具有顶底复吹功能的转炉为处理容器，采用底吹氩气、氮气，顶吹氧气、少渣脱碳的工艺，其特征为：
[0008] (1)在同一个转炉内进行脱磷然后出铁后再兑入该转炉内进行脱碳，或在一个转炉内进行脱磷然后在另外一个转炉内进行脱碳；
[0009] (2)采用脱磷渣、脱碳渣分别由脱磷渣系A、C与脱碳渣系B组成，也可以A、B同时混合使用；渣系A的主要组成质量百分比为：CaO35％-60％、FeO5％-25％、SiO25％-15％、MgO5％-10％、CaF2≤5％，渣系B组成质量百分比为CaO45％-55％、FeO15％-25％、SiO25％-15％、MgO5％-10％、CaF2≤10％，C的主要化学成分质量百分比为CaO70％-90％，SiO2+CaF2+MgO≤30％；
[0010] (3)脱磷期结束温度在1350℃-1400℃；脱碳期结束温度在1650℃-1750℃；
[0011] (4)顶吹供氧气强度1.2-1.5Nm3/min.t；
[0012] (5)底部供气：至顶吹供氧70％之前，底吹供氮气强度0.03-0.3Nm3/min.t；后顶3
吹供氧30％，底吹供氩强度0.03-0.3Nm/min.t，在顶吹供氧30％-60％期间内，采用低供气强度，其他时间采用高供气强度；
[0013] (6)要求入转炉铁水温度高于1250℃，铁水[Si]含量在0.60％以下；
[0014] (7)脱磷期矿石加入量在20kg/t-40kg/t，废钢比在5％-9％；
[0015] (8)脱磷期结束碳含量控制在2.8％-3.2％。
[0016] 在同一个转炉中时，将脱磷期铁水倒出，将炉渣留于炉内后倒在渣罐里，然后在将铁水返回同一个炉内进行脱碳处理；在不同转炉中时，将脱磷期铁水倒出后，兑入另一座转炉进行脱碳处理。
[0017] A与C化学成分中高CaO含量与低CaO含量的混合使用，混合质量比比例按照质量比1∶3-1∶4，在转炉内自然混合。
[0018] 氧化钙可以来自熟石灰也可以是熟石灰与轻烧白云石混合物，混合质量比例按照4∶1-2∶1。
[0019] 脱磷期结束炉渣碱度≤3，白灰加入量减少18-20kg/t。
[0020] 脱碳渣系B经处理后转变为A，其制作工艺可以采用添加含有CaO的改制剂后吹3
氮，吹氮强度在3-5Nm/min.t，并倒出含FeO的稀渣，使之转变为粘度高、熔点低的A渣系。
[0021] 脱碳期采用常规冶炼时的供氧强度，满足脱碳周期与脱磷周期相匹配。
[0022] 本发明的有益效果是：采用该方法后有效解决了脱磷脱碳周期不匹配，不利于深度脱磷或深度脱硫的问题，半钢磷含量在0.012％-0.015％，脱碳期脱磷率在80％，转炉终点磷含量在0.003％-0.004％。具体实施方式：
[0023] 本发明采用脱碳出钢后炉渣留在炉内，并进行溅渣护炉，对炉渣加入C后，将炉渣留到下一炉。脱磷期采用低供氧强度，采用吨钢20kg-40kg的矿石进行化渣，脱磷期结束碳含量控制在2.8％-3.2％，达到脱磷周期与脱碳周期相匹配的效果。铁水温度控制在1250℃-1350℃左右，铁水硅含量控制在0.30-0.60％，总铁水装入量108吨左右，轻薄料废钢5-9吨左右。脱磷期加入白灰2-6吨，炉渣碱度控制在1.8-3.0，脱磷结束温度控制在
3
1350℃-1400℃左右，氧枪枪位1.2米-1.5米，供氧流量9000m/h，冶炼3-4分，倒炉出半
3
钢后，重新兑入转炉，脱碳期加入白灰2吨，控制碱度在5.0以上，氧气流量保持在22000m/
3 3
h，底吹氩气流量保持在400m/h-1200m/h，拉碳温度在1660-1680℃之间，采用该工艺节省白灰吨钢20kg/t左右，并将转炉终点钢水磷控制在40ppm左右的水平。
[0024] 实施例：本次试验要求装入量在100吨左右，轻薄废钢7-8吨，废钢比6-8％，由于轻薄料有限，部分采用了轧板切边；铁水情况如下表所示。
[0025] 表1铁水成分(质量百分比)
[0026]炉次 C (％) Si (％) Mn(％) P (％) 入炉铁水温度(℃)
1 4.11 0.33 0.13 0.090 1314
2 4.26 0.58 0.12 0.093 1346
[0027] 表2脱磷期副原料加入量(吨)
[0028]
[0029] 试验采用吹炼时间9-10分钟，供氧量为1.30-1.42左右，下表为脱磷预处理后结果。
[0030] 表3脱磷结束后铁水成分(质量百分比)
[0031]
[0032] 表4脱磷结束后A渣系成分(质量百分比)
[0033]8 7
9 5
. .
R 1 2
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％
(O52 69. 88.
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次
次
炉 1 2
[0034] 表5脱碳期结束后B渣系成分(质量百分比)
[0035]R 1.5 3.4
)
％( 60. 60.
S 0 0
)
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)
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(On 5. 0.
M 3 3
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)
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C 4 4
次
炉 1 2
3
[0036] 脱碳期采用流量22000Nm/min.t，吹炼时间8-9分钟，脱碳周期与脱磷周期完全匹配。
[0037] 采用该工艺的优势如下：
