專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐高效脫磷的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種轉(zhuǎn)爐高效脫磷的工藝。
背景技術(shù)：
對于傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐煉鋼法，每爐冶煉出鋼后爐渣全部倒出。進行下一爐冶煉時，重新加入石灰等各種爐料，這種操作模式石灰消耗量大、成本高。因而，利用轉(zhuǎn)爐冶煉終點的爐渣繼續(xù)脫磷，是能夠解決傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐操作石灰消耗量大的最好方法。在傳統(tǒng)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)中，為了達到脫磷效果，吹煉開始后向轉(zhuǎn)爐加入石灰等造渣，加入的渣料中基本不含p205。而采用轉(zhuǎn)爐終點爐渣留在爐內(nèi)進行脫磷時，爐渣中已經(jīng)具有I. 5%左右的P2O5，和傳統(tǒng)工藝相比，由于鋼水與爐渣中的P2O5濃度梯度不同，如果采用和傳統(tǒng)工藝相同的吹煉工藝，脫磷速度較慢，很難達到與傳統(tǒng)工藝相同的脫磷效果。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對轉(zhuǎn)爐終點爐渣應(yīng)用于脫磷階段的情況，提供一種轉(zhuǎn)爐高效脫磷的工藝，實現(xiàn)利用轉(zhuǎn)爐終點爐渣高效脫磷，可節(jié)約石灰消耗量，提高轉(zhuǎn)爐脫磷效果。本發(fā)明的技術(shù)解決方案是
一種轉(zhuǎn)爐高效脫磷的工藝，轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉工藝包括加入廢鋼、鐵水一轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷一倒脫磷爐渣一轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳一轉(zhuǎn)爐出鋼同時留渣。脫磷階段供氧、調(diào)渣控制操作步驟如下
⑴轉(zhuǎn)爐脫磷階段采用低槍位操作，頂吹氧槍槍位按照下式控制H=3. 23Xh_2+l. 3，其中H為槍位，m ；h為熔池深度，m ;頂吹氧氣頂吹攪拌強度為3. 0-3. 5Nm3 /min/t鋼，脫磷吹煉時間控制在4-5分鐘；
⑵脫磷吹煉開始后2-3min時，加入燒結(jié)礦，控制爐渣中FeO的質(zhì)量百分數(shù)為9%_15% ； ⑶控制脫磷爐渣二元堿度為I. 2-1. 8 ；
⑷倒出脫磷爐渣的50%-60%，進行脫碳階段操作。本發(fā)明所述一種轉(zhuǎn)爐高效脫磷的工藝，由于轉(zhuǎn)爐吹煉終點爐渣中的P2O5質(zhì)量分數(shù)一般在I. 5%左右，出鋼溫度在1600°C以上。在工藝控制方面，轉(zhuǎn)爐吹煉終點的爐渣與鋼液中的磷含量相對穩(wěn)定，爐渣基本已經(jīng)不具備脫磷能力，但是脫磷反應(yīng)屬于吸熱反應(yīng)，如果溫度降低，轉(zhuǎn)爐終點爐渣會重新具備脫磷能力。與轉(zhuǎn)爐終點相比，在轉(zhuǎn)爐吹煉開始前，鐵水內(nèi)的磷含量較高，溫度較低，轉(zhuǎn)爐終點爐渣在脫磷階段使用時，能夠重新具有脫磷效果，因此轉(zhuǎn)爐出鋼結(jié)束后終點爐渣留在爐內(nèi)能夠重新發(fā)揮脫磷效果。鑒于轉(zhuǎn)爐終點爐渣的熱力學(xué)特點，為了能夠有效利用轉(zhuǎn)爐終點爐渣脫磷，本發(fā)明的目的就在于提供工藝過程中動力學(xué)、熱力學(xué)參數(shù)的控制要領(lǐng)，以實現(xiàn)利用轉(zhuǎn)爐終點爐渣聞效脫憐。傳統(tǒng)理論研究脫磷的關(guān)鍵在于較低的熔池溫度、較高的爐渣堿度、高的氧化性等。在生產(chǎn)過程中，為了實現(xiàn)脫磷效果，從以下幾個方面控制實現(xiàn)磷含量的控制(1)控制爐渣中含有高的FeO含量，實現(xiàn)磷的氧化；(2)提高爐渣堿度，(3)低溫出鋼。當采用轉(zhuǎn)爐終點爐渣應(yīng)用于脫磷階段脫磷時，由于渣中P2O5含量較高，為了達到脫磷目的，應(yīng)當提供良好的動力學(xué)條件，加強熔池的攪拌。所以，本工藝采用頂吹氧槍低槍位、高供氧強度吹煉技術(shù)，脫磷階段氧槍槍位較常規(guī)轉(zhuǎn)爐吹煉前期槍位降低10(T2(K)mm，供氧強度保持在3. 0-3. 5Nm3/min/t以上，以通過加強頂吹氧氣流對熔池攪拌促進鐵水中溶解的[P]向渣/鐵界面?zhèn)鬏敚瑥浹a吹煉前爐渣中已經(jīng)有I. 5%的P2O5含量引起的濃度梯度導(dǎo)致的傳質(zhì)較慢問題。針對低槍位、高供氧速率吹煉會引起渣中FeO含量降低，隨著爐渣中FeO含量降低，鋼水的間接氧化作用減弱，爐渣的流動性也會受到影響，為了彌補該問題，本工藝脫磷階段提高了鐵礦石加入量和加入批次，以保證能夠在加強熔池攪拌同時，渣中具有足夠的FeO含量(9%-15%)，以獲得良好的熱力學(xué)脫磷效果。本發(fā)明的技術(shù)效果采用本研究開發(fā)的高效脫磷工藝，脫磷階段結(jié)束，脫磷率平均 為> 55%，在所留爐渣P2O5含量I. 5%以上情況下，超過了常規(guī)轉(zhuǎn)爐吹煉前期的脫磷率。由 于脫磷階段脫磷效率高，脫磷結(jié)束爐渣中P2O5的質(zhì)量百分數(shù)可達到2%-2. 7%，脫碳階段終點鋼水中磷的質(zhì)量分數(shù)可脫除至< O. 0060%，這充分說明該工藝具有良好的脫磷效果，能夠滿足除少數(shù)超低磷鋼種(如抗酸管線鋼)外絕大多數(shù)鋼種磷含量控制要求。
具體實施例方式本發(fā)明的主要工藝包括以下內(nèi)容
(1)轉(zhuǎn)爐出鋼結(jié)束后，不倒渣，爐渣留在磚爐內(nèi)，供下一爐吹煉階段脫磷使用；
(2)轉(zhuǎn)爐脫磷階段采用低槍位操作，頂吹氧槍槍位按照下式控制H=3.23Xh_2+l. 3，其中H為槍位，m;h為熔池深度，m ;在實際的生產(chǎn)過程中，槍位與氧槍的設(shè)計參數(shù)、氧槍氣體壓力、轉(zhuǎn)爐形狀等因素有關(guān)，根據(jù)不同轉(zhuǎn)爐的氧槍以及轉(zhuǎn)爐各相關(guān)參數(shù)的特征值，回歸之后，得到采用常規(guī)工藝轉(zhuǎn)爐煉鋼時，槍位與熔池深度的關(guān)系為H=3. 23Xh_2+l. 5。本工藝中，采取低槍位操作，以加大氧槍頂吹氣體對熔池的攪拌，在大量實驗的基礎(chǔ)上，得到低槍位脫磷時，槍位應(yīng)當按照H=3. 23Xh_2+l. 3控制，同時，配合頂吹氧氣攪拌強度為3. 0-3. 5Nm3 /min/t鋼，脫磷吹煉時間控制在4-5分鐘；
(3)脫磷吹煉開始后2-3min時，加入燒結(jié)礦，控制爐渣中FeO的質(zhì)量百分數(shù)為9%_15%；增加爐渣中的FeO含量的主要目的是當爐渣中FeO的質(zhì)量百分數(shù)達到9%_15%時，爐渣的氧化性強，可達到氧化脫磷要求；
(4)爐渣二元堿度控制為I.2-1. 8，脫磷階段由于采用了低槍位操作，鋼水的動力學(xué)條件很好，不需要靠加入大量石灰，提高堿度來脫磷，不但節(jié)約了原料，也增加了爐渣的流動性；
(5)倒出脫磷爐渣的50%-60%，進行脫碳階段操作。下表I至表8列出了本發(fā)明在210噸和100噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐上生產(chǎn)低磷鋼水時的關(guān)鍵參數(shù)實例。但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于以下實施例。表I 210噸復(fù)吹轉(zhuǎn)爐頂吹工藝關(guān)鍵參數(shù)_
爐次轉(zhuǎn)爐槍位，m 頂吹攪拌強度，Nm3 /min/t_脫磷吹煉時間，min
12.4~3. 34.2
22.2~3. 34.5
3丨2· 3丨3· 5丨4· 6表2 210噸轉(zhuǎn)爐燒結(jié)礦加入工藝關(guān)鍵參數(shù)
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐高效脫磷的工藝，轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉工藝包括加入廢鋼、鐵水一轉(zhuǎn)爐吹煉脫磷—倒脫磷爐渣一轉(zhuǎn)爐吹煉脫碳一轉(zhuǎn)爐出鋼同時留渣，其特征在于脫磷階段供氧、調(diào)渣控制操作步驟如下 (1)轉(zhuǎn)爐脫磷階段采用低槍位操作，頂吹氧槍槍位按照下式控制H=3.23Xh_2+l. 3，其中H為槍位，m ；h為熔池深度，m ;頂吹氧氣頂吹攪拌強度為3. 0-3. 5Nm3 /min/t鋼，脫磷吹煉時間控制在4-5分鐘； (2)脫磷吹煉開始后2-3min時，加入燒結(jié)礦，控制爐渣中FeO的質(zhì)量百分數(shù)為9%_15%；(3)控制脫磷爐渣二元堿度為1.2-1. 8 ； (4)倒出脫磷爐渣的50%-60%，進行脫碳階段操作。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)爐高效脫磷的工藝，屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，該工藝中，轉(zhuǎn)爐終點爐渣并不倒出，用于下一爐次的脫磷，為了提高循環(huán)爐次中脫磷階段的冶煉效果，通過控制脫磷階段槍位、供氧、造渣技術(shù)手段，實現(xiàn)利用轉(zhuǎn)爐終點爐渣高效脫磷，可節(jié)約石灰消耗量，提高轉(zhuǎn)爐脫磷效果，與常規(guī)工藝相比，該工藝可節(jié)約石灰消耗量40%-60%，節(jié)約輕燒白云石消耗量40-46%，而轉(zhuǎn)爐終點鋼水中磷的質(zhì)量分數(shù)為0.006%以下。
文檔編號C21C7/064GK102965463SQ20121047419
公開日2013年3月13日 申請日期2012年11月21日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月21日
發(fā)明者朱國森, 李海波, 王新華, 王建偉, 呂迺冰, 崔陽, 包春林, 何肖飛, 劉國梁, 呂延春, 王文軍, 姜仁波, 南曉東 申請人:首鋼總公司