[发明专利]转炉低碳高磷出钢的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及转炉冶炼技术领域，具体地指一种转炉低碳高磷出钢的控制方法。

背景技术

行业内通常将成品磷含量上限在0.05%以上的钢种称为高磷钢，主要钢种包括大气耐腐蚀用钢、集装箱钢以及硅钢等，因其成品碳含量≤0.12%，故又被称为低碳高磷钢。采用现有的转炉冶炼工艺生产高磷钢时，由于转炉脱磷和脱碳反应均是氧化反应，因此在转炉冶炼吹氧的强氧化性气氛下，通过吹氧将钢中的碳含量由4.5%降低到0.12%以下的同时，脱磷反应也在进行，这直接造成炉渣碱度偏高，终点磷偏低，此时转炉的出钢为低碳低磷钢，其平均磷含量为0.018%，相较于高磷品种钢成品磷0.07～0.12%的含量明显偏低，必须通过后续工序补加磷铁来满足成品高磷钢中磷含量的要求，而这又导致熔剂和磷铁合金等消耗高，生产成本较高。另一方面，现有工艺中转炉冶炼高磷品种钢时，炉渣碱度降低，渣量少，吹炼过程中容易发生金属喷溅，导致氧枪粘枪事故的发生。

当前，钢铁行业市场形势严峻，降低成本比以往任何时候更为迫切，节能降耗已成为促进国家经济、社会可持续发展的最重要和最有效的手段之一。

因此，有必要进行转炉低碳高磷出钢工艺技术的开发，在降低炉渣碱度和碳含量的同时，提高转炉出钢磷含量，以达到少加或不加磷铁从而降本增效的目的。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种工艺简单、降碳保磷效果好、成本低、能避免氧枪粘枪的转炉低碳高磷出钢的控制方法。

为实现上述目的，本发明所设计的转炉低碳高磷出钢的控制方法，包括如下步骤：1）吹炼前：加入由废钢与入炉铁水组成的原料，根据入炉铁水装入量、成分和温度确定废钢装入量，其中，废钢与入炉铁水的重量比为1∶5.25~9；（2）吹炼中：根据前述废钢与入炉铁水的重量配比，控制氧枪枪位在1.5~2.0米，加入与原料重量比为45~72kg/吨的熔剂，确保转炉的终渣碱度控制在2.0~2.5；（3）吹炼终点：采用动态控制方式进行调节，控制转炉内钢水碳含量和温度，使出钢碳含量控制在0.04~0.07%，温度控制在1660~1680℃的范围，防止钢水过氧化出钢，确保碳温协调出钢，所述碳温即为出钢时钢水的碳含量和温度的简称。

作为优选方案，在步骤2）中，所述熔剂加入方式为吹炼前一次性加入重量比为1.5~2∶1的石灰和轻烧白云石。

进一步地，在步骤2）中，所述熔剂加入方式为吹炼前分两次加入重量比为1.5~2∶1的石灰和轻烧白云石，其中石灰和轻烧白云石第一次的加入量占溶剂总重量的40~60%。

再进一步地，在步骤3）中，所述动态控制方式为自氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的82~86%，自副枪第一次测量至吹炼终点的整个碳温控制过程。

还进一步地，在步骤3）中，所述动态控制方式为自氧枪开始吹氧至已吹氧量达到总吹氧量的85%，自副枪第一次测量至吹炼终点的整个碳温控制过程。

更进一步地，在步骤2）中，将氧枪枪位控制在1.6米。

更进一步地，在步骤2）中，确保转炉的终渣碱度控制在2.2。

更进一步地，在步骤3）中，出钢碳含量控制在0.047%，温度控制在1670℃。

本发明的工作原理是这样的：在转炉冶炼生产中，所谓有利于脱磷的条件为“三高一低”：高氧化性、高碱度、高渣量和低温，相应的，有利于保磷的条件为“三低一高”：低氧化性、低碱度、低渣量和高温。在本发明中，通过控制氧枪枪位、熔剂加入方式与加入量以及动态控制方式的调节，在脱碳和保磷的冶炼过程中实现平衡，既使成品磷含量符合要求，又避免了氧枪粘枪事故的发生。

综上所述，本发明的优点在于：实现了在出钢碳含量为0.04～0.07%的条件下，转炉终点磷含量平均为0.062%，较原工艺提高了0.044%，石灰和轻烧白云石等熔剂单耗显著下降，大幅减少了磷铁和中碳锰铁合金的加入量，降低了生产成本，避免了氧枪粘枪事故的发生，实现了转炉低碳高磷出钢的冶金效果。可应用于各类成品碳含量≤0.12%，成品磷含量≥0.050%的高磷品种钢生产。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

实施例1：

以下以炼钢总厂90吨转炉冶炼集装箱钢种为例，说明转炉低碳高磷出钢的控制方法的具体实施方式：

1）吹炼前：入炉铁水装入量为71.8吨，根据如表1所示的成份、温度，通过物料平衡和热平衡计算，确定如表2所示的废钢装入量和熔剂加入量；

表1：入炉铁水成份及温度