一種磷高鐵水條件下轉(zhuǎn)爐高碳低磷終點(diǎn)控制冶金方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種磷高鐵水條件下轉(zhuǎn)爐高碳低磷終點(diǎn)控制冶金方法，保留濺渣后的殘?jiān)?，向轉(zhuǎn)爐兌入鐵水和廢鋼，點(diǎn)火后氧槍位按1.3m控制，頂吹氧，全程底吹氬。向爐內(nèi)加入鐵礦石和石灰，前期倒?fàn)t溫度1350~1400℃，前期渣堿度1.6~2.0。當(dāng)吹氧量達(dá)總氧量10~15%后氧槍位1.5~1.8m，吹氧量達(dá)總氧量30~50%時(shí)倒前期渣，氧槍位1.5~2.3m，頂吹氧，全程底吹氬，向爐內(nèi)加石灰使終渣堿度為3.2~3.4，鐵礦石和石灰在吹氧量達(dá)到75%前加完。當(dāng)吹氧量達(dá)總氧量的85~90%時(shí)，氧槍位不低于1.5m倒?fàn)t，鋼水中碳大于0.50%、溫度≥1580℃時(shí)續(xù)吹氧至鋼水中[C] ≥0.30%、[P] ≤0.013%、溫度1580~1600℃時(shí)紅包出鋼，出鋼時(shí)向鋼包中加入鋁鐵合金脫氧。確保熱軋板用鋼水質(zhì)量。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種磷高鐵水條件下轉(zhuǎn)爐高碳低磷終點(diǎn)控制冶金方法
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]來(lái)發(fā)明涉及一種鋼水終點(diǎn)成分的控制方法，尤其涉及一種把磷含量為0.14 %?
0.18%的高爐鐵水經(jīng)轉(zhuǎn)爐冶煉成鋼水終點(diǎn)碳含量多0.3%、終點(diǎn)磷含量彡0.013%的一種磷高鐵水條件下轉(zhuǎn)爐高碳低磷終點(diǎn)控制冶金方法(工藝)，為高碳低磷鋼水。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]目前鋼鐵企業(yè)生產(chǎn)的高碳低磷鋼(材)其成品中的碳含量為0.30%?0.97%(wt)及磷含量均要求<0.015%(wt)，考慮到向鋼水中加入的合金量大出現(xiàn)鋼水回磷的影響，要求轉(zhuǎn)爐鋼水的終點(diǎn)磷含量<0.013%(wt)，同時(shí)要求轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)拉碳在0.10%以上。由于高爐供應(yīng)給轉(zhuǎn)爐鐵水中的磷含量其綜合值在0.16%(wt)以上，在轉(zhuǎn)爐煉鋼過(guò)程中靠經(jīng)驗(yàn)操作很難保證爐鋼水終點(diǎn)磷含量<0.013%(wt)，而且約有40%的鋼水拉碳低于0.10%，轉(zhuǎn)爐鋼水存在不同程度的過(guò)氧現(xiàn)象，嚴(yán)重影響鋼水質(zhì)量，對(duì)后續(xù)工藝操作及板卷質(zhì)量控制影響較大，使板卷極易產(chǎn)生橫裂紋、爛邊等質(zhì)量缺陷，廢品率高。總之，目前轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)存在如下缺點(diǎn):
①經(jīng)驗(yàn)煉鋼，鋼水終點(diǎn)成分控制不穩(wěn)定。操作人員通過(guò)獲取鐵水、廢鋼信息，結(jié)合上一爐的情況，大概估算熔劑及礦石加入量，終點(diǎn)依據(jù)肉眼觀察爐口火焰情況判斷爐內(nèi)鋼水溫度及碳含量。倒?fàn)t測(cè)溫取樣后再根據(jù)試樣磷含量確定下一步處理措施。由于鋼水渣量、成分存在波動(dòng)，鋼水取樣成功率低，這種完全依靠人工判斷(經(jīng)驗(yàn)估算)的操作模式，不能保證鋼水終點(diǎn)成分穩(wěn)定受控。
[0005]②單渣模式，轉(zhuǎn)爐脫磷率低。在目前鋼鐵行業(yè)不景氣大量使用高磷鐵礦的背景下，鐵水磷含量高，轉(zhuǎn)爐脫磷任務(wù)加重。因鋼種成分要求磷含量低，在鐵水磷含量>0.160%時(shí)，采取單渣模式需要加大渣量提高脫磷效果，熔劑消耗較其它鋼種多15kg/t以上。由于熔劑加入量大，溢渣噴濺頻繁，在壓槍控制噴濺時(shí)，因鋼渣堿度高又極易出現(xiàn)返干，造成冶煉過(guò)程噴濺、返干交替出現(xiàn)，難以確保過(guò)程化渣良好，轉(zhuǎn)爐脫磷效果得不到保障。
[0006]③鋼水終點(diǎn)碳含量低，鋼水氧化性強(qiáng):在單渣且經(jīng)驗(yàn)操作模式下，轉(zhuǎn)爐脫磷效果難以保證，經(jīng)常出現(xiàn)倒?fàn)t磷高需要補(bǔ)吹的情況，導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐出鋼鋼水碳含量偏低，鋼水氧化性強(qiáng)。同時(shí)，鋼水終點(diǎn)碳高，鋼水氧化性低，又不能保證轉(zhuǎn)爐脫磷效果。
[0007]④鋼水終點(diǎn)碳、溫度、磷不能協(xié)調(diào)。因鋼種合金加入量大，出鋼溫降超過(guò)80°C，為保證后續(xù)精煉需求，轉(zhuǎn)爐出鋼溫度要保證在1580°C以上。轉(zhuǎn)爐脫磷要求高堿度、大渣量、高氧化性和低溫。在保證鋼水終點(diǎn)磷合格、避免鋼水過(guò)氧化的同時(shí)，鋼水溫度往往難以滿足要求。
[0008]

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明申請(qǐng)的目的在于提供一種提高轉(zhuǎn)爐脫磷效果穩(wěn)定控制鋼水終點(diǎn)磷含量<0.013%(wt)、終點(diǎn)碳含量多0.30%(wt)提高鋼水終點(diǎn)拉碳率及改善鋼水質(zhì)量的一種磷高鐵水條件下轉(zhuǎn)爐高碳低磷終點(diǎn)控制冶金方法。
[0010]本實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:所述的一種磷高鐵水條件下轉(zhuǎn)爐高碳低磷終點(diǎn)控制冶金方法為:向上爐次轉(zhuǎn)爐內(nèi)的殘留渣中加生白云石實(shí)行濺渣護(hù)爐，保留濺渣后的殘?jiān)?，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)倒入其磷的質(zhì)量含量為0.14%?0.18%的鐵水和廢鋼，兩者的質(zhì)(重)量比為鐵水:廢鋼=9:1。裝料后點(diǎn)火，點(diǎn)火正常后氧槍位按1.3m控制。轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹，頂吹氧氣流量為21000?22000m3/h，氧氣壓力控制在0.80~0.8510^，全程底吹氬，供氬氣強(qiáng)度為
0.02-0.04Nm3/(min.t)。在轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)合吹煉過(guò)程中，向爐內(nèi)加入鐵礦石20kg/t以保證前期倒?fàn)t溫度為1350~1400°(:，向爐內(nèi)加入石灰251^八以保證轉(zhuǎn)爐前期渣二元堿度為1.6~
2.0。當(dāng)氧槍吹氧量達(dá)總供氧量的10?15%后調(diào)整氧槍位至1.5?1.8m。其中t為每噸鋼水。
[0011 ]當(dāng)氧槍吹氧至總供氧量的30?50%爐口開(kāi)始跳渣時(shí)，把氧槍提起到爐口上部，將轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)至60±5度時(shí)倒前期渣，同時(shí)測(cè)定爐內(nèi)半鋼溫度。倒完前期渣后，提爐，將氧槍位定在
1.5-2.3m，轉(zhuǎn)爐繼續(xù)以流量21000?22000m3/h、壓力0.80-0.85MPa的氧氣頂吹，全程底吹氬，供氬氣強(qiáng)度仍為0.02~0.04NmV(min.t)。向爐內(nèi)加入石灰以保證鋼水終渣二元堿度在3.2?3.4范圍。向爐內(nèi)加入鐵礦石，當(dāng)爐內(nèi)半鋼溫度為1380°C時(shí)，加入鐵礦石10kg/t，在半鋼溫度提高或下降10°C時(shí)，增加或減少鐵礦石加入量1.6kg/t，其中t為每噸鋼水。所述石灰和鐵礦石的加入均在氧槍供氧量75%前完成。
[0012]當(dāng)轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉至氧氣總量的85?90%時(shí)，提槍?zhuān)範(fàn)t測(cè)量鋼水溫度、取樣分析，讓鋼水中碳的質(zhì)量含量在0.50%以上，鋼水溫度T多1580 °C。倒?fàn)t前氧槍位不低于1.5m。
[0013]倒?fàn)t檢測(cè)鋼水成分、溫度后繼續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)爐頂吹氧和底吹氬，使鋼水終點(diǎn)碳質(zhì)量含量[C]彡0.3%、終點(diǎn)磷質(zhì)量含量[P]彡0.013%及鋼水終點(diǎn)溫度了=1580~1600°(:。
[0014]采用加上技術(shù)方案提供的一種磷高鐵水條件下轉(zhuǎn)爐高碳低磷終點(diǎn)控制冶金方法與現(xiàn)有技術(shù)相比，其技術(shù)效果在于；
①根據(jù)吹氧量確定倒渣/倒?fàn)t時(shí)機(jī)。前期倒?fàn)t時(shí)測(cè)量爐內(nèi)半鋼溫度確定后續(xù)鐵礦石加入量。用類(lèi)似于副槍的方式，在供氧量85%?90%測(cè)溫取樣，保證后期鋼水碳含量、溫度、磷含量的穩(wěn)定控制，避免人工純經(jīng)驗(yàn)控制的波動(dòng)。
[0015]②轉(zhuǎn)爐脫磷理論要求高堿度、大渣量、高氧化性和低溫，本控制方法充分發(fā)揮轉(zhuǎn)爐終渣熔融效果良好的特性，通過(guò)調(diào)整石灰及鐵礦石加入量，控制前期渣的堿度和氧化性，以及爐內(nèi)半鋼溫度。穩(wěn)定控制前期渣堿度在1.6?2.0、TFe在14%?16%，半鋼溫度在1350 °01400°C范圍內(nèi)，保證前期脫磷率在50%以上。與單渣法相比，通過(guò)增加倒前期渣的步驟，倒掉爐內(nèi)高磷渣，減輕后續(xù)脫磷壓力。
[0016]③通過(guò)提高轉(zhuǎn)爐前期脫磷率、控制過(guò)程溫度和化渣效果，避免終點(diǎn)磷高補(bǔ)吹，同時(shí)因前期多倒掉高磷渣，后期脫磷壓力低，在高拉碳條件下，保證了鋼水終點(diǎn)磷含量合格，避免了鋼水過(guò)氧化現(xiàn)象。
[0017]
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對(duì)本發(fā)明申請(qǐng)的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
[0019]本發(fā)明申請(qǐng)所述的一種磷高鐵水條件下轉(zhuǎn)爐高碳低磷終點(diǎn)控制冶金方法是在100?200t氧氣頂?shù)讖?fù)合吹煉轉(zhuǎn)爐上進(jìn)行的，多數(shù)情況下用10t轉(zhuǎn)爐。其工藝程序如下:
①留渣操作。保留上爐鋼爐渣，可發(fā)揮上爐爐渣在前期脫磷的作用，前期脫磷率可達(dá)53%。向爐內(nèi)殘留渣中加生石云石實(shí)行濺渣護(hù)爐，保留濺渣后的殘?jiān)?，同時(shí)要考慮爐內(nèi)終點(diǎn)溫度為多1600°C，有一定的熱量富余，保證煉鋼過(guò)程可用鐵礦石化渣及鋼水高拉碳對(duì)熱量的需求。
[0020]②裝料。向轉(zhuǎn)爐爐內(nèi)倒入鐵水和廢鋼，所述入爐鐵水由混鐵爐提供，鐵水中殘余元素含量低，鐵水磷含量為0.140%?0.180%(￥0，平均磷含量為0.160%(?0，入爐廢鋼不使用生鐵塊和渣鋼。加入轉(zhuǎn)爐內(nèi)的鐵水和廢鋼按質(zhì)(重)量比為9: I。
[0021 ]③開(kāi)吹。裝料完畢后，開(kāi)始點(diǎn)火，點(diǎn)火正常后氧槍位按1.3m控制(即氧槍頭離爐底1.3111，下同)。轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹，頂吹氧氣流量為21000?220001113/11，氧氣壓力0.8-0.851^，轉(zhuǎn)爐全程底吹氬氣，供氬氣強(qiáng)度為0.02-0.04Nm3/(min.t)，在轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹時(shí)向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鐵礦石20kg/t、石灰25kt/t，t為每噸鋼水。其中石灰的加入量以保證前期(初期)渣二元堿度(R=Ca0/Si02)為1.6?2.0，鐵礦石的加入量以保證前期(初期)倒?fàn)t溫度在1350 V?1400°C。當(dāng)氧槍吹氧達(dá)總供氧量的10?15%后調(diào)整氧槍位至1.5?1.8m，此時(shí)調(diào)整氧槍位以控制轉(zhuǎn)爐渣泡沫化程度。
[0022]④倒前期渣。當(dāng)氧槍吹氧至總供氧量的30%?35%、爐口開(kāi)始跳渣時(shí)，提起氧槍到爐口上部，轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)爐倒掉前期高磷渣。爐渣泡沫化程度以轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)角度在60±5°時(shí)渣可流出為佳。并準(zhǔn)確測(cè)量爐內(nèi)半鋼溫度，以指導(dǎo)后期轉(zhuǎn)爐內(nèi)溫度控制。所述前期渣亦可稱(chēng)初期渣(初渣)。
[0023]⑤吹煉。當(dāng)?shù)沟魻t內(nèi)前期(高磷)渣后，繼續(xù)向爐內(nèi)鋼水吹氧，此時(shí)氧槍位控制在
1.5?2.3m范圍，以爐內(nèi)不出現(xiàn)返干為宜。轉(zhuǎn)爐繼續(xù)以流量21000?22000m3/h、壓力0.8?
0.85MPa的氧氣吹氧。全程底吹氬，供氬氣強(qiáng)度仍為0.02?0.04Nm3/(min.t)。向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入石灰，石灰加入量以保證鋼水終渣二元堿度(Ca0/Si02)在3.2?3.4范圍。同時(shí)向爐內(nèi)加入鐵礦石，鐵礦石的加入量(參考)計(jì)算依據(jù)為:以半鋼溫度1380°C為標(biāo)準(zhǔn)，加入鐵礦石10kg/t，在此基礎(chǔ)上，半鋼溫度每提高或下降10°C，增加或減少鐵礦石加入量1.6kg/t，以確保鋼水終點(diǎn)溫度。所述渣料(如石灰和鐵礦石)在氧槍供氧量的75%之前加完，保證后期渣能充分化透。其中t為每噸鋼水。
[0024]⑥倒?fàn)t測(cè)溫取樣。倒?fàn)t前氧槍位不低于1.5m，當(dāng)轉(zhuǎn)爐煉鋼吹氧至氧氣總量的85?90%時(shí)，倒?fàn)t、測(cè)溫、取樣分析，根據(jù)測(cè)溫、取樣分析結(jié)果確定下一步處理措施。此時(shí)取樣分析鋼水中碳的質(zhì)量含量在0.5%以上(S卩[C]彡0.5%)，而鋼水溫度T彡1580°C左右。為了取樣成功，需確保倒?fàn)t爐渣的流動(dòng)性。
[0025]⑦續(xù)吹、倒?fàn)t。倒?fàn)t檢測(cè)后，根據(jù)上步測(cè)溫和取樣分析結(jié)果，續(xù)吹氧及底吹氬，保持氧氣流量在21000?22000m3/h，氧氣壓力仍保持在0.80?0.8510^，全程底吹氬氣的供氣強(qiáng)度仍維持在0.02?0.04Nm3/(min.t)，確保鋼水終點(diǎn)成分:[C]彡0.3%(wt)、[P]彡0.013%(wt)及鋼水終點(diǎn)溫度T=I 580 0C?1600 °C。t為每噸鋼水。
[0026]⑧出鋼脫氧合金化。紅包出鋼，出鋼時(shí)向彡3.0min。同時(shí)向鋼包中加入碳粉，以調(diào)節(jié)鋼水中碳含量，根據(jù)鋼水中碳的質(zhì)量百分含量情況向鋼包中加入鋁鐵合金，脫氧，為公知技術(shù)。采用擋渣錐加擋渣棒擋渣出鋼，控制下渣量<3.Skg/td為每噸鋼水。
[0027]采用如上實(shí)施例提供的高碳([C]彡0.3%)、低磷([P]<0.013%)轉(zhuǎn)爐鋼水為優(yōu)質(zhì)熱乳薄板工藝的連鑄用鋼水，乳成的熱乳薄板不產(chǎn)生橫裂紋、爛邊等質(zhì)量缺陷。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種磷高鐵水條件下轉(zhuǎn)爐高碳低磷終點(diǎn)控制冶金方法，向上爐次轉(zhuǎn)爐內(nèi)爐渣中加生白云石實(shí)行濺渣護(hù)爐，保留濺渣后的殘?jiān)蜣D(zhuǎn)爐內(nèi)倒入其磷的質(zhì)量含量為0.14%?0.18%的鐵水和廢鋼，兩者的質(zhì)量比為鐵水:廢鋼=9:1，其特征在于:裝料后點(diǎn)火，點(diǎn)火正常后氧槍位按1.3m控制，轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹，頂吹氧氣流量為21000?22000m3/h，氧氣壓力控制在0.80?0.85MPa，全程底吹氬，供氬氣強(qiáng)度為0.02-0.04Nm3/(min.t)，在轉(zhuǎn)爐頂?shù)讖?fù)吹過(guò)程中，向爐內(nèi)加入鐵礦石20kg/t以保證前期倒?fàn)t溫度為1350?1400°C，向爐內(nèi)加入石灰25kg/t以保證轉(zhuǎn)爐前期渣二元堿度1.6-2.0,當(dāng)氧槍吹氧量達(dá)總供氧量的10?15%后調(diào)整氧槍位至1.5?1.8m，其中t為每噸鋼水； 當(dāng)氧槍吹氧至總供氧量的30?50%爐口開(kāi)始跳渣時(shí)，把氧槍提起到爐口上部，將轉(zhuǎn)爐傾動(dòng)至60±5度時(shí)倒前期渣，同時(shí)測(cè)定爐內(nèi)半鋼溫度；倒完前期渣后，提爐，將氧槍位控制在1.5-2.3m，轉(zhuǎn)爐繼續(xù)以流量21000?22000m3/h、壓力0.80-0.85MPa的氧氣頂吹，全程底吹氬，供氬氣強(qiáng)度仍為0.02~0.04NmV(min.t)，向爐內(nèi)加入石灰以保證鋼水終渣二元堿度在3.2?3.4范圍，向爐內(nèi)加入鐵礦石，當(dāng)爐內(nèi)半鋼溫度為1380°C時(shí)，加入鐵礦石10kg/t，在半鋼溫度提高或下降10°C時(shí)，增加或減少鐵礦石加入量1.6kg/t，其中t為每噸鋼水； 所述石灰和鐵礦石的加入均在氧槍供氧量75%前完成； 當(dāng)轉(zhuǎn)爐煉鋼吹煉至氧氣總量的85?90%時(shí)，提槍?zhuān)範(fàn)t測(cè)量鋼水溫度、取樣分析，讓鋼水中碳的質(zhì)量含量在0.50%以上，鋼水溫度T多1580 °C，控制倒?fàn)t前氧槍位不低于1.5m; 倒?fàn)t檢測(cè)鋼水成分及溫度后繼續(xù)對(duì)轉(zhuǎn)爐頂吹氧和底吹氬，使鋼水終點(diǎn)碳質(zhì)量含量[C]彡0.3%、鋼水終點(diǎn)磷質(zhì)量含量[P ]彡0.013%及鋼水終點(diǎn)溫度T=I 580?1600 °C。
【文檔編號(hào)】C21C5/36GK106048129SQ201610536952
【公開(kāi)日】2016年10月26日
【申請(qǐng)日】2016年7月11日
【發(fā)明人】梁新亮, 尋民定, 尹振芝, 戴智才, 楊信權(quán), 程繪兵, 龍雄峰, 向往, 曾全文
【申請(qǐng)人】湖南華菱漣源鋼鐵有限公司