一种复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺转让专利
申请号 : CN201611007447.7
文献号 : CN106636531B
文献日 : 2018-06-19
发明人 : 黄亚鹤 , 陈兴华 , 马骏 , 翟卫江 , 许旭东 , 李凯
申请人 : 南京钢铁股份有限公司
摘要 :
本发明是一种复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺，包括：㈠按照铁水比85%‑90%向转炉内装入铁水和废钢；㈡底吹气体采用氮氩切换，供氧80%前采用氮气，80%之后自动切换为氩气；㈢吹炼第一阶段，第1min内氧气流量采用20000‑21000Nm3/h，枪位采用正常化渣枪位1800‑2000mm；开吹1min后，氧气流量调整为13000Nm3/h；㈣倒渣时刻设定为吹炼开始后8‑10min；㈤吹炼第二阶段，高枪位1700‑1800mm开吹，氧气流量调整为18000Nm3/h，转炉终点控制目标为碳＜0.05%，磷＜0.004%。本发明可将转炉终点磷稳定控制在≤0.004%，从而稳定实现单炉冶炼超低磷低碳钢的目标。
权利要求 :
1.一种复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺，其特征在于：包括以下步骤：㈠按照铁水比85%-90%向转炉内装入铁水和废钢；
㈡底吹制度：底吹气体采用氮氩切换，供氧80%前采用氮气，80%之后自动切换为氩气，供氧40%前与80%后转炉底吹强度为0.1Nm3/min/t，其余时刻的底吹强度为0.03-0.05 Nm3/min/t；
㈢吹炼第一阶段，即吹炼开始到倒渣时刻：称量头批渣料，头批渣料包括：25-35kg/吨钢石灰，4-6kg/吨钢镁球和2348kg矿石；点火成功后，加入头批料，第1min内氧气流量采用
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20000 Nm/h -21000 Nm/h，枪位采用正常化渣枪位1800 mm -2000mm；开吹1min后，氧气流量调整为13000Nm3/h，枪位逐渐调整至1300mm，之后恒枪位、恒流量吹炼至倒渣；
㈣倒渣时机：倒渣时刻设定为吹炼开始后8 min -10min，倒渣量≥总渣量的60%，倒渣时刻控制目标：温度1350-1380℃，P重量百分比＜0.04%，C重量百分比:2.8-3.0%；
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㈤吹炼第二阶段，即倒渣后：高枪位1700 mm -1800 mm开吹，氧气流量调整为18000Nm /h，二批料加入石灰15-30kg/吨钢，镁球2-3kg/吨钢和返矿10-15kg/吨钢，吹炼后期当铁水碳重量百分比含量＜0.20%后，将氧气流量调整为22000 Nm3/h -23000Nm3/h，枪位压至拉碳枪位1200 mm -1300mm，进行拉碳和脱磷，转炉终点控制目标为碳重量百分比＜0.05%，磷重量百分比＜0.004%。
2.如权利要求1所述的复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺，其特征在于：所述步骤㈠中，入转炉铁水磷重量百分比含量≤0.13%，铁水硅重量百分比含量≤0.65%，铁水温度≤
1380℃。
3.如权利要求1或2所述的复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺，其特征在于：所述石灰中CaO的重量百分比含量≥85%。
说明书 :
一种复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺
技术领域
[0001] 本发明属于复吹转炉冶炼超低磷低碳钢技术领域，特别是涉及一种复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺。
背景技术
[0002] 钢中杂质元素的去除和夹杂物的控制一直是冶金工作者最为关心的问题。磷可以显著降低钢的低温冲击韧性，提高钢的韧脆转变温度，使钢发生冷脆，恶化焊接性能等，因此，尽可能的降低钢中磷含量已成为焊丝钢、帘线钢、管线钢等高级别钢种的首要任务之一。对于采用转炉炼钢的企业来说，脱磷主要在转炉工序完成，因此脱磷是转炉冶炼的主要任务。
[0003] 对于低磷钢种，转炉需采用深脱磷工艺。目前，转炉深脱磷方法主要有单渣法、双渣法及双联法。单渣法冶炼低碳钢终点磷只能稳定能控制到0.008%以上（高碳钢只能稳定在0.01%以上）的水平，再进一步深脱磷难度较大。传统的双渣法冶炼低碳钢终点磷一般都在0.005%以上。对于成品磷要求≤0.005%的超低磷钢种，不论是单渣法还是传统的双渣法基本都无法实现稳定生产。目前，国内外生产超低磷钢较为稳定的方法主要是采用双联法。双联法即一座转炉脱磷，另一座转炉进行脱碳和升温，两座转炉双联组织生产,以达到有效改善钢的质量和缩短冶炼周期的目的。双联法生产稳定，并且冶炼周期短，但是对配套工艺设备要求较高，需要进行厂房设备改造，为此许多企业无法采用此法。对于厂房设备不能满足双联法以及超低磷钢产品生产量较少的企业，必须考虑采用新的冶炼方法在同一座转炉中完成深脱磷。
发明内容
[0004] 本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺，可将转炉终点磷稳定控制在≤0.004%，从而稳定实现单炉冶炼超低磷低碳钢的目标。
[0005] 本发明解决以上技术问题的技术方案是：
[0006] 一种复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺，其特征在于：包括以下步骤：
[0007] ㈠按照铁水比85%-90%向转炉内装入铁水和废钢；
[0008] ㈡底吹制度：底吹气体采用氮氩切换，供氧80%前采用氮气，80%之后自动切换为氩气，供氧40%前与80%后转炉底吹强度为0.1Nm3/min/t，其余时刻的底吹强度为0.03-0.05 3
Nm/min/t；
Nm/min/t；
[0009] ㈢吹炼第一阶段，即吹炼开始到倒渣时刻：称量头批渣料，头批渣料包括：25-35kg/吨钢石灰，4-6kg/吨钢镁球和返矿总量的40%-50%；点火成功后，加入头批料，第1min内氧气流量采用20000 Nm3/h -21000 Nm3/h，枪位采用正常化渣枪位1800 mm -2000mm；开
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吹1min后，氧气流量调整为13000Nm /h，枪位逐渐调整至1300mm，之后恒枪位、恒流量吹炼至倒渣；
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吹1min后，氧气流量调整为13000Nm /h，枪位逐渐调整至1300mm，之后恒枪位、恒流量吹炼至倒渣；
[0010] ㈣倒渣时机：倒渣时刻设定为吹炼开始后8 min -10min，倒渣量≥总渣量的60%，倒渣时刻控制目标：温度1350-1380℃，P重量百分比＜0.04%，C重量百分比:2.8-3.0%；
[0011] ㈤吹炼第二阶段，即倒渣后：高枪位1700 mm -1800 mm开吹，氧气流量调整为18000Nm3/h，二批料加入石灰15-30kg/吨钢，镁球2-3kg/吨钢和返矿10-15kg/吨钢，吹炼后期当铁水碳重量百分比含量＜0.20%后，将氧气流量调整为22000 Nm3/h -23000Nm3/h，枪位压至拉碳枪位1200 mm -1300mm，进行拉碳和脱磷，转炉终点控制目标为碳重量百分比＜
0.05%，磷重量百分比＜0.004%。
0.05%，磷重量百分比＜0.004%。
[0012] 本发明进一步限定的技术方案是：
[0013] 前述的复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺，其中步骤㈠中，入转炉铁水磷重量百分比含量≤0.13%，铁水硅重量百分比含量≤0.65%，铁水温度≤1380℃。
[0014] 前述的复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺，其中石灰中CaO的重量百分比含量≥85%。
[0015] 本发明的有益效果是：本发明第一阶段采用大底吹、低枪位、低供氧及灵活加料的操作模式既可以控制温度缓慢上升、保证炉渣熔化良好又可以大大提高前期脱磷率，倒渣后减轻后期的脱磷压力及降低回磷风险。吹炼中后期灵活调整枪位、供氧及底吹，既可以控制炉渣防止返干、又可以进一步脱碳、脱磷。本方法深脱磷效果稳定，可将转炉终点磷稳定控制在≤0.004%，从而稳定实现单炉冶炼超低磷低碳钢的目标，完全可以满足成品要求在0.005%以下的超低磷低碳钢的生产要求。采用本发明的双渣法可以满足超低磷低碳钢的生产需要，实现超低磷低碳钢的稳定生产，本双渣法冶炼超低磷低碳钢还具有以下优点：（1）无需采用专门的铁水预处理脱磷、脱硅设备；（2）不需要额外进行设备改造或增加设备，投资少；（3）既可生产超低磷钢又可迅速恢复常规单渣法生产一般钢种；（4）生产调控方便；
（5）相对于深脱磷常用的双联工艺，无需专用脱磷转炉。
（5）相对于深脱磷常用的双联工艺，无需专用脱磷转炉。
具体实施方式
[0016] 实施例1
[0017] 本实施例是一种复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺，具体工艺为：向100吨复吹转炉内加入90吨铁水，10.2吨废钢，铁水条件是：4.49%C，0.38%Si，0.17%Mn，0.109%P，0.01%S，温度1297℃：第一阶段采用20000 Nm3/h的供氧量开吹，1min后流量调整为13000 Nm3/h吹炼至倒渣。开吹枪位1800mm，1min后由开吹枪位缓慢将至1300mm，之后保持恒枪位至倒渣。开吹后向转炉内加入3148kg石灰， 2432矿石，镁球500kg，底吹氮气强度0.1 Nm3/min/t。吹炼8.5分钟开始提枪倒渣。第一阶段结束铁水温度及成分：2.93%C，0.03%Si，0.04%Mn，0.037%P，0.012%S，温度1376℃。第二个阶段采用18000 Nm3/h 供氧量开吹，开吹枪位
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1700mm，过程枪位灵活调整，停吹枪位1200mm，后期供氧量22000 Nm /h。开吹后向转炉内加入2073kg石灰，1433kg 矿石，镁球281 kg ，之后少量多次加入石灰共计827 kg，返矿总计
847kg。吹炼结束，倒渣、测温、取样，出钢。通过上述冶炼，实现了出钢碳：0.042%，磷：
0.0035%。
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1700mm，过程枪位灵活调整，停吹枪位1200mm，后期供氧量22000 Nm /h。开吹后向转炉内加入2073kg石灰，1433kg 矿石，镁球281 kg ，之后少量多次加入石灰共计827 kg，返矿总计
847kg。吹炼结束，倒渣、测温、取样，出钢。通过上述冶炼，实现了出钢碳：0.042%，磷：
0.0035%。
[0018] 实施例2
[0019] 本实施例是一种复吹转炉冶炼超低磷低碳钢的双渣工艺，具体工艺为：向100吨复吹转炉内加入88吨铁水，10.8吨废钢，铁水条件是：4.39%C，0.40%Si，0.15%Mn，0.106%P，0.02%S，温度1324℃：第一阶段采用20000Nm3/h的供氧量吹炼，开吹枪位1850mm，之后由开吹枪位缓慢将至1300mm并保持恒枪位，开吹后1min内向转炉内加入 3150kg石灰，2348kg矿石，505kg镁球，底吹氮气强度0.1 Nm3/min/t，第一阶段结束铁水温度及成分： 2.85%C，
0.02%Si，0.03%Mn，0.033%P，0.024%S，温度1387℃；第二个阶段采用18000Nm3/h的供氧量吹炼，开吹枪位1750mm，过程枪位灵活调整，停吹枪1200mm。开吹后向转炉内加入2135kg石灰，
1468矿石，镁球293 kg, 之后少量多次加入石灰共计932kg，返矿总计956kg。吹炼结束，倒渣、测温、取样，出钢。通过上述冶炼，实现了出钢碳：0.048%，磷：0.0038%。
0.02%Si，0.03%Mn，0.033%P，0.024%S，温度1387℃；第二个阶段采用18000Nm3/h的供氧量吹炼，开吹枪位1750mm，过程枪位灵活调整，停吹枪1200mm。开吹后向转炉内加入2135kg石灰，
1468矿石，镁球293 kg, 之后少量多次加入石灰共计932kg，返矿总计956kg。吹炼结束，倒渣、测温、取样，出钢。通过上述冶炼，实现了出钢碳：0.048%，磷：0.0038%。
[0020] 除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。