半鋼轉爐煉鋼方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種半鋼轉爐煉鋼方法，該半鋼轉爐煉鋼方法包括以下步驟：（1）在吹煉開始至75～105s的時間段內，控制氧槍槍位為2.5～3m，供氧強度為1.2～1.5m3/(min·t鋼)，并進行造渣；（2）在吹煉開始75～105s至鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20～0.40%的過程中，控制氧槍槍位為2～3m，供氧強度為2.5～3.5m3/(min·t鋼)；（3）在鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20～0.40%時進行倒渣；（4）倒渣后進行二次造渣并吹煉，直至吹煉終點。本發(fā)明的半鋼轉爐煉鋼方法能夠防止干法除塵系統(tǒng)發(fā)生泄爆并且能夠有效地脫除鋼水中的磷。
【專利說明】半鋼轉爐煉鋼方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于鋼鐵冶金【技術領域】，具體地講，本發(fā)明涉及一種能夠防止干法除塵系統(tǒng)泄爆并且能夠有效地脫除鋼水中的磷的半鋼轉爐煉鋼方法。
【背景技術】
[0002]由于半鋼中碳的質量分數(shù)比普通鐵水中碳的質量分數(shù)低，并且半鋼中硅、錳等發(fā)熱成渣元素為痕量(即，含量極低)，所以半鋼轉爐煉鋼具有吹煉過程中酸性成渣物質少、渣系組元單一、初期渣形成時間晚以及熱量不足等特點，這使得半鋼轉爐煉鋼比鐵水轉爐煉鋼更加困難，并且脫磷率更低。
[0003]半鋼轉爐煉鋼過程中的除塵系統(tǒng)主要分為干法除塵系統(tǒng)與濕法除塵系統(tǒng)。對于濕法除塵系統(tǒng)，自動化控制水平和煤氣回收量都較低，凈化后的煤氣含塵量仍達100mg/m3，回收系統(tǒng)能耗較大。相比之下，干法除塵系統(tǒng)凈化后的煤氣含塵量僅為大約10mg/m3。因此，干法除塵系統(tǒng)的除塵效果較濕法除塵系統(tǒng)更為顯著。
[0004]然而，采用干法除塵的半鋼轉爐煉鋼存在煉鋼過程中泄爆的問題，即，當干法除塵系統(tǒng)的靜電除塵器的電場中的CO、H2, O2等氣體含量達到一定值時，可能造成爆炸。因此，靜電除塵器都安裝有泄爆裝置，一旦靜電除塵器內發(fā)生爆炸，該泄爆裝置能夠自動打開并排放燃燒膨脹的氣體，并且能夠自動復位，降低靜電除塵器的破壞程度，從而保證了干法除塵系統(tǒng)的長期運行。但是每次泄爆都會對設備造成損傷，并且泄爆過程降低了吹煉過程中煤氣的回收量，間接增加了轉爐煉鋼的生產成本。

【發(fā)明內容】

[0005]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種能夠防止干法除塵系統(tǒng)泄爆并且能夠有效地脫除鋼水中的磷的半 鋼轉爐煉鋼方法。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的半鋼轉爐煉鋼方法包括以下步驟:(I)在吹煉開始至75~105s的時間段內，控制氧槍槍位為2.5~3m,供氧強度為1.2~1.5m3/ (min *tIH),并進行造洛；(2)在吹煉開始75~105s至鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20~0.40%的過程中，控制氧槍槍位為2~3m，供氧強度為2.5~3.5m3/(min ? tIH) ；(3)在鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20~
0.40%時進行倒洛；(4)倒洛后進行二次造洛并吹煉,直至吹煉終點。
[0007]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，在步驟(1)中，可以在吹煉開始至85~95s的時間段內，控制氧槍槍位為2.5~3m,供氧強度為1.2~1.5m3/ (min ? t,H),并進行造洛。在這種情況下，在步驟(2)中，在吹煉開始85~95s至鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20~0.40%的過程中，控制氧槍槍位為2~3m，供氧強度為2.5~3.5m3/ (min ? t鋼)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，在步驟(4)中，可以控制氧槍槍位為1.5~2m，供氧強度為3~4m3/ (min ? t鋼)。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，在步驟(1)中，可以將爐渣堿度控制在I~1.5的范圍內。[0010]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，在步驟(4)中，可以將爐渣堿度控制在4~6的范圍內。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，半鋼按重量百分比計可以包含2.8%~3.8%的C、痕量的Si和Mn、小于等于0.015%的S、0.060%~0.080%的P、0.04%~0.12%的V，余量為鐵和不可避免的雜質。
[0012]根據(jù)本發(fā)明的半鋼轉爐煉鋼方法，通過合理地控制轉爐冶煉過程中各個時期的氧槍槍位和供氧強度，能夠防止干法除塵系統(tǒng)發(fā)生泄爆并且能夠有效地脫除鋼水中的磷。
【具體實施方式】
[0013]下面將結合示例性實施例對本發(fā)明的半鋼轉爐煉鋼方法進行詳細的描述。[0014]首先，在吹煉開始至75~105s的時間段內，控制頂吹氧槍槍位為2.5~3m，并控制供氧強度為1.2~1.5m3/ (min *1^)。由于吹煉開始至75~105s的時間段內轉爐中的碳氧反應相對緩慢，所以如果氧氣吹入量過多，則大部分無法消耗的氧氣通過風機抽進煙道，致使煙道內含氧量過高，達到泄爆極限，從而導致泄爆的發(fā)生。此時采用低供氧強度、較高槍位可以有效地減少爐內未反應的氧含量使之不能達到泄爆條件，同時也能減緩爐內升溫速率，為低溫脫磷提供條件。
[0015]具體地講，在此階段將頂吹氧槍槍位控制在2.5~3m的范圍內可以提高爐渣中氧化鐵的含量，從而促進快速來渣。將頂吹氧槍供氧強度控制在1.2~1.5m3/ (min 的范圍內可以減少轉爐內氧氣的吹入量，從而有效防止泄爆的發(fā)生并提高前期脫磷效率。此外，由于低溫熱力學條件有利于脫磷反應的發(fā)生，所以1.2~1.5m3/ (min ? tIH)的供氧強度可以減緩前期升溫速率，延長低溫脫磷時間，提高前期脫磷效率。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，優(yōu)選地，可以在吹煉開始至85~95s的時間段內，控制頂吹氧槍槍位為2.5~3m,并控制供氧強度為1.2~1.5m3/ (min ? t,H)。此外,根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，在該步驟中，可以將爐渣堿度控制在I~1.5的范圍內，這可以促進石灰的溶解，提高來渣速度，降低爐渣粘度，從而有利于脫磷反應的進行。
[0017]接下來，在吹煉開始75~105s至鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20~0.40%過程中，優(yōu)選地，在吹煉開始85~95s至鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20~0.40%過程中，調整頂吹氧槍槍位至2~3m的范圍內，并控制頂吹氧槍供氧強度在2.5~3.5m3/(min 此時，碳氧反應較為劇烈，不會因氧氣濃度高而導致泄爆，然而為了延長低溫脫磷時間、提高脫磷效率，供氧強度不應過大，因此，在該步驟中，調整頂吹氧槍槍位至2~3m的范圍內，并控制頂吹氧槍供氧強度在2.5~3.5m3/ (min ? t,H)。此外,調整頂吹氧槍槍位至2~3m的范圍內可以防止吹煉過程爐渣返干而影響脫磷效果?？刂祈敶笛鯓尮┭鯊姸仍?.5~3.5m3/(min 范圍內可以加強熔池攪拌，增加脫磷反應動力學條件。此外，由于該步驟中CO的產生量最大，正是煤氣回收的高峰期，所以如果該步驟倒渣，則會嚴重影響煤氣的回收量。
[0018]接下來，在鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20~0.40%時進行倒渣。在鋼水中碳含量到達該范圍時進行倒渣不會影響煤氣的回收量。例如，當碳含量超過0.4%時，此碳含量下的鋼水中碳氧反應生成的CO仍然較多的，如在此碳含量下倒渣則會影響煤氣的回收時間并降低煤氣的回收量。
[0019]最后，在完成倒渣后，重新造渣并進行吹煉。在該步驟中，造渣和吹煉條件不受具體的限制，例如，可以根據(jù)冶煉鋼種的要求來合理地控制造渣和吹煉條件。根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，可以控制氧槍槍位為1.5~2m,供氧強度為3~4m3/(min.?.)?？刂蒲鯓寴屛粸?.5~2m可以降低爐渣氧化性，減小高氧化性渣對爐襯的侵蝕。控制供氧強度為3~ 4m3/(min.tiH)可以增強熔池攪拌，促進后期高氧化性渣脫磷。此外，根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，可以將爐渣堿度控制在4~6的范圍內，這可以促進后期脫磷反應的進行，同時增大爐渣的粘度，有利于濺渣護爐。[0020]根據(jù)本發(fā)明的示例性實施例，半鋼按重量百分比計可以包含2.8%~3.8%的C、痕量的Si和Mn、小于等于0.015%的S、0.060%~0.080%的Ρ、0.04%~0.12%的V,余量為鐵和不可避免的雜質，然而，本發(fā)明不限于此。[0021]如上所述，根據(jù)本發(fā)明示例實施例的半鋼轉爐煉鋼方法，通過合理地控制轉爐冶煉過程中各個時期的氧槍槍位和供氧強度，能夠防止干法除塵系統(tǒng)發(fā)生泄爆并且能夠有效地脫除鋼水中的磷。[0022]下面將參照具體實施例來詳細地描述本發(fā)明。[0023]實施例1[0024]以半鋼為原料利用200t轉爐進行半鋼轉爐煉鋼，入爐半鋼按重量百分比計包含 3.3%的C、痕量的Si和Mn,0.010%的S、0.060%的Ρ、0.12%的V，余量為鐵和不可避免的雜質。在半鋼轉爐冶煉過程中，吹煉開始至75s的時間段內，控制頂吹氧槍槍位為2.5m，頂吹氧槍供氧強度為1.2m3/ (min.tiH)，同時向轉爐內加入造渣材料進行造渣，并且將爐渣堿度控制為I ;吹煉開始75s后保持2.5m的頂吹氧槍槍位，調整頂吹氧槍的供氧強度為3m3/ (min 鋼)，并且采用副槍進行定碳；當鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20%時拉碳并倒渣；倒渣后進行二次造渣吹煉，二次造渣吹煉時調整頂吹氧槍槍位至1.5m,同時調整頂吹氧槍的供氧強度至3m3/ (min.tiH)，并且將爐渣堿度控制為5，直至吹煉終點。[0025]整個吹煉過程未泄爆，吹煉終點鋼水中磷的質量分數(shù)為0.006%，煤氣回收量為 IlOmVtfflo本實施例中的煤氣回收量與采用單渣法吹煉過程的100~125m3/t?的煤氣回收量相當。傳統(tǒng)的雙渣法吹煉，即，在吹煉前期4~8min倒渣吹煉，冶煉一爐鋼的煤氣回收量在50~75m3/t ?之間波動，其明顯小于本實施例中的煤氣回收量。此外，單渣法吹煉終點鋼水中磷的質量分數(shù)在0.010~0.020%之間波動，轉爐脫磷效果較本實施例中的脫磷效果差。根據(jù)以上對比可見，本實施例的半鋼轉爐煉鋼方法具備了單渣法冶煉的高煤氣回收量和傳統(tǒng)雙渣法冶煉的高脫磷率的雙重優(yōu)點，且轉爐吹煉過程中無泄爆發(fā)生。[0026]實施例2[0027]以半鋼為原料利用200t轉爐進行半鋼轉爐煉鋼，入爐半鋼按重量百分比計包含3.8%的C、痕量的Si和Mn,0.012%的S、0.070%的Ρ、0.04%的V，余量為鐵和不可避免的雜質。在半鋼轉爐冶煉過程中，吹煉開始至90s的時間段內，控制頂吹氧槍槍位為2.7m，頂吹氧槍供氧強度為1.4m3/ (min 同時向轉爐內加入造渣材料進行造渣，并且控制爐渣堿度為1.3 ;吹煉開始90s后調整頂吹氧槍槍位至2m，同時調整頂吹氧槍的供氧強度至2.5m3/ (min.tiH)，并且采用副槍進行定碳；當鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.30%時拉碳并倒渣；倒渣后進行二次造渣吹煉，二次造渣吹煉時調整頂吹氧槍槍位至1.7m,同時調整頂吹氧槍供氧強度至3.5m3/ (min.tiH)，并且將爐渣堿度控制在4，直至吹煉終點`。[0028]整個吹煉過程未泄爆，最終得到吹煉終點鋼水中磷的質量分數(shù)為0.005%,煤氣回收量為109m3/t鋼。本實施例中的煤氣回收量與采用單渣法吹煉過程的100~125m3/t鋼的煤氣回收量相當，而傳統(tǒng)的雙渣法吹煉一爐鋼的過程中煤氣回收量在50~75m3/t鋼之間波動，回收量明顯少于本實施例中的煤氣回收量；單渣法吹煉終點鋼水中磷的質量分數(shù)在
0.010~0.020%之間波動，轉爐脫磷效果較本實施例中的脫磷效果差?？梢姳緦嵤├陌脘撧D爐煉鋼方法具備了單渣法冶煉的高煤氣回收量和傳統(tǒng)雙渣法冶煉的高脫磷率的雙重優(yōu)點，且不會導致轉爐吹煉過程泄爆。
[0029]實施例3
[0030]以半鋼為原料利用200t轉爐進行半鋼轉爐煉鋼，入爐半鋼按重量百分比計包含
2.8%的C、痕量的Si和Mn、0.015%的S、0.080%的P、0.08%的V，余量為鐵和不可避免的雜質。在半鋼轉爐冶煉過程中，吹煉開始至105s的時間段內，控制頂吹氧槍槍位為3m，頂吹氧槍供氧強度為1.5m3/ (min 同時向轉爐內加入造洛材料進行造洛,并且控制爐洛堿度為1.5 ;吹煉開始105s后保持3m的頂吹氧槍槍位，同時調整頂吹氧槍的供氧強度至3.5m3/(min ? 并且采用副槍進行定碳；當鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.40%時拉碳并倒洛；倒渣后進行二次造渣吹煉，二次造渣吹煉時調整頂吹氧槍槍位至2m，同時調整頂吹氧槍供氧強度至4m3/ (min ? tIH)，爐渣堿度控制在6，直至吹煉終點。
[0031]整個吹煉過程未泄爆，最終得到吹煉終點鋼水中磷的質量分數(shù)為0.006%,煤氣回收量為118m3/tIH。本實施例中的煤氣回收量與采用單渣法吹煉過程的100~1251113/^的煤氣回收量相比相當，而傳統(tǒng)的雙渣法吹煉一爐鋼的過程中煤氣回收量在50~75m3/t鋼之間波動，回收量明顯少于本實施例中的煤氣回收量；單渣法吹煉終點鋼水中磷的質量分數(shù)在0.010~0.020%之間波動，轉爐脫磷效果較本實施例中的脫磷效果差。可見本實施例的半鋼轉爐冶煉方法具備了單渣法冶煉的高煤氣回收量和傳統(tǒng)雙渣法冶煉的高脫磷率的雙重優(yōu)點，且不會導致轉爐吹煉過程 泄爆。
【權利要求】
1.一種半鋼轉爐煉鋼方法，其特征在于，所述半鋼轉爐煉鋼方法包括以下步驟:(1)在吹煉開始至75~105s的時間段內，控制氧槍槍位為2.5~3m,供氧強度為1.2~1.5m3/(min.tm),并進行造洛；(2)在吹煉開始75~105s至鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20~0.40%的過程中，控制氧槍槍位為2~3m，供氧強度為2.5~3.5m3/(min.t鋼)；(3)在鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20~0.40%時進行倒渣；(4)倒洛后進行二次造洛并吹煉,直至吹煉終點。
2.如權利要求1所述的半鋼轉爐煉鋼方法，其特征在于，在步驟(1)中，在吹煉開始至 85~95s的時間段內，控制氧槍槍位為2.5~3m,供氧強度為1.2~1.5m3/(min.t鋼),并進行造洛。
3.如權利要求2所述的半鋼轉爐煉鋼方法，其特征在于，在步驟(2)中，在吹煉開始 85~95s至鋼水中碳的質量分數(shù)達到0.20~0.40%的過程中，控制氧槍槍位為2~3m，供氧強度為2.5~3.5m3/ (min.t鋼)。
4.如權利要求1所述的半鋼轉爐煉鋼方法，其特征在于，在步驟(4)中，控制氧槍槍位為1.5~2m,供氧強度為3~4m3/ (min.t鋼)。
5.如權利要求1所述的半鋼轉爐煉鋼方法，其特征在于，在步驟(1)中，將爐渣堿度控制在I~1.5的范圍內。
6.如權利要求1所述的半鋼轉爐煉鋼方法，其特征在于，在步驟(4)中，將爐渣堿度控制在4~6的范圍內。
7.如權利要求1所述的半鋼轉爐煉鋼方法，其特征在于，半鋼按重量百分比計包含2.8%~3.8%的C、痕量的Si和Mn、小于等于0.015%的S、0.060%~0.080%的Ρ、0.04%~0.12%的V，余量為鐵和不可避免的雜質。
【文檔編號】C21C5/36GK103498017SQ201310434815
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月23日 優(yōu)先權日:2013年9月23日
【發(fā)明者】曾建華, 陳均, 翁建軍, 陳永, 劉燕, 何為, 梁新騰, 陳路, 杜利華, 張龍超, 喻林, 陳波 申請人:攀鋼集團西昌鋼釩有限公司, 攀鋼集團研究院有限公司