[发明专利]一种低磷钢的冶炼方法

说明书

本发明涉及一种低磷钢的冶炼方法，工艺步骤为铁水脱硫→加废钢、兑铁水→转炉一次吹炼→倒渣→转炉二次吹炼→倒渣出钢。本工艺采用双渣法进行冶炼，具体通过控制入炉铁水比以及采用相配套的加料制度、供氧制度和底吹制度来实现高温、高碳、低磷钢水的冶炼。冶炼铁水比根据铁水温度和铁水硅含量进行控制。一次吹炼时间控制在5～7min，采用变枪变氧压的吹氧模式，并根据铁水硅含量控制石灰加入量；二次吹炼下枪前加入一定量的升温剂，出钢温度控制在1670℃以上，出钢碳含量控制在0.1％以上。采用本工艺组织生产，转炉终点磷含量可稳定控制在0.008％以下。

技术领域

本发明属于转炉炼钢技术领域，特别涉及一种低磷钢的冶炼方法。

背景技术

磷元素一般被认为是钢中的有害杂质，容易在晶界偏析，造成钢材“冷脆”，显著降低钢材的低温冲击韧性。随着高品质钢需求的日益增大，对钢中磷含量的要求更高。目前，降低钢水磷含量的技术主要有铁水喷吹预脱磷、转炉双联法脱磷、转炉双渣法脱磷等。

铁水预脱磷工艺最早由日本钢企开发应用，其工艺大致为：在高炉出铁沟进行脱硅处理后，铁水流入鱼雷罐车或铁水包内，扒渣后喷入脱磷剂进行脱磷处理，处理完毕后铁水加入转炉进行脱碳升温处理。这种方法的局限性在于，鱼雷罐或铁水包内空间有限，不利于脱磷反应的进行；另外处理时间长，处理过程铁水温降大等。转炉双联法冶炼工艺的主要特点为，在第一座转炉中进行脱硅脱磷，在第二座转炉中进行脱碳。这种方法具有较强的脱磷能力，但其缺点主要为冶炼周期长，出半钢过程热损失大，而且需要专门添置一座脱磷转炉，设备投资大的同时也给生产组织带来难度。同一转炉双渣法冶炼工艺具有较明显的脱磷效果(参阅JP54097516A、CN103122401A、CN 102899443A)，此种方法转炉冶炼主要分为两个阶段，第一阶段为脱硅、脱磷期，第一阶段冶炼结束后提枪倒出大部分的富磷渣，之后进入第二阶段脱碳升温期。该方法操作简单，热损失相对较小，且对设备要求不高，吹炼终点磷含量基本可控制在0.01％以内。该方法冶炼的缺点是转炉终点温度一般不高，且脱磷效果有一定波动。

为了控制钢水夹杂物，并降低精炼电耗及电极消耗，要求转炉冶炼终点钢水碳含量在0.1％以上，终点钢水温度在1670℃以上，终点磷含量在0.008％以下。为了达到转炉高温、高碳、低磷出钢的目的，需研发一种相对应的冶炼工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种低磷钢的冶炼方法，以满足提升钢水质量和降低炼钢成本的要求，采用双渣法进行冶炼，具体通过控制入炉铁水比以及采用相配套的加料制度、供氧制度和底吹制度来实现高温、高碳、低磷钢水的冶炼。

一种低磷钢的冶炼方法，采用顶底复吹转炉冶炼并以铁水和废钢为原料，分两个阶段进行吹炼，一次吹炼完成脱硅和脱磷，倒渣后二次吹炼，进行脱碳、升温，最后出钢；其中：

(1)一次吹炼吹氧控制：

一次吹氧枪位其中：D为氧枪喷头喉口直径，滞止压力P＝工作氧压P₁-设计滞止压力P₀＝工作氧压P₁-0.76MPa，熔池的冲击深度h＝熔池深度×冲击系数，单位cm，熔池深度由副枪测定，冲击系数控制在0.5～0.7，θ为氧孔张角，°；

(2)一次吹炼石灰加入量：

W_石灰＝53.57×[Si]-7.15，其中，W_石灰为吨铁石灰加入量，kg/t铁；[Si]为铁水硅的百分含量，％；

一次吹炼开吹时一次性加入石灰；

(3)一次吹炼倒渣：

一次吹炼结束提枪，往转炉内加入1～2kg/t钢的压渣剂后倒掉50％以上的前期炉渣；

(4)二次吹炼吹氧控制：