[发明专利]一种转炉炼钢脱碳方法

说明书

本发明公开了一种转炉炼钢脱碳方法，转炉自动炼钢至终点时，检测钢水的成分数据，底吹气体，将钢水的碳成分与目标钢种的碳成分进行判断，当钢水碳成分与目标钢种的碳成分之差大于等于0.02％时，吹氧气，同时调整底吹气体流量，出钢；当钢水碳成分与目标钢种的碳成分之差小于0.02％时，调整底吹气体流量，出钢。本发明使用吹氧和底吹气体的方式来降低碳含量，利用吹氧来降低实际终点碳与目标终点碳的差值再减去0.02％的碳含量，利用底吹气体来降低比目标终点高0.02％的碳含量，吹氧和底吹气体的方式具有协同促进作用。

技术领域

本发明涉及转炉炼钢技术领域，具体涉及一种转炉炼钢脱碳方法。

背景技术

转炉炼钢是钢铁工业中的关键环节之一，其生产主要是一个降碳升温的氧化过程，过将氧气高速吹入熔池中，与铁水发生反应，释放热量，从而达到降碳、升温和降低磷硫等杂质元素含量的目的，最终获得满足工艺要求的钢水。通常，在吹炼过程中氧气的流量为恒定值，因此吹入氧气的总量对于吹炼进程的控制起着至关重要的作用.它控制着杂质元素的去除、熔池的升温过程和防止喷溅的发生，直接影响转炉炼钢的吹炼效果和产品的质量。

实际生产中，因为测量误差、设备误差、原料条件无法随生产情况的变化而动态变化，导致冶炼至终点时，会出现误差，常集中体现在碳有偏差或温度有偏差；当产生偏差时，就需要动态调整，若碳高则需要吹氧去除碳，若温度高则需要加入冷料降温，若温度低则继续吹氧升温。

根据钢铁冶金原理，转炉内钢水中的碳与氧有个平衡常数，当碳高时氧低，当碳低时氧高。

目前普遍采用的低碳钢冶炼方法为：通过氧枪吹炼，使转炉终点碳含量的质量分数与钢种目标碳的差值＜0.01％，然后将钢水放至钢包。根据上述原理，更低的终点碳会导致终点氧更高，因此，若要脱除更高的氧必须加入更多脱氧剂和合金，致使合金脱氧剂成本增加。同时，因脱除氧产生的氧化物夹杂对应增多，对钢水质量不利。

发明内容

针对上述现有技术，本发明的目的是提供一种转炉炼钢脱碳方法。为了降低过高的终点氧对成本和钢水质量产生的不利影响，本发明利用了碳与氧的相关特性，促进了钢水中碳与氧进一步发生反应，有效降低转炉终点碳和氧，达到降低合金和脱氧剂的目的。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供一种转炉炼钢脱碳方法，包括以下步骤：

转炉自动炼钢至终点时，检测钢水的成分数据，同时底吹气体，将钢水的碳成分与目标钢种的碳成分进行判断，当钢水碳成分与目标钢种的碳成分之差大于等于0.02％时，吹氧气，同时调整底吹气体流量，出钢；当钢水碳成分与目标钢种的碳成分之差小于0.02％时，调整底吹气体流量，出钢。

作为优选，在等待显示数据的过程中底吹气体，底吹的气体为氮气或氩气，所述底吹的流量为1000NM³/h，所述底吹的时间为2-4分钟。

作为优选，氧气的吹入量为钢水碳成分与目标钢种的碳成分的差值减去0.02％的碳所消耗的对应耗氧量。

作为优选，吹氧和出钢时底吹装置的流量为600NM³/h，底吹气体为氮气或氩气。

作为优选，出钢时间为4-6分钟。

转炉脱碳反应步骤大致如下：

(1)从氧枪喷出的氧吸附于冲击坑气-液界面，并同钢水中的Fe反应，将Fe氧化成FeO和Fe₂O₃：

Fe+1/2O₂→FeO (1)

2FeO+1/2O₂→Fe₂O₃ (2)