一種轉爐生產低碳超低磷鋼的冶煉工藝的製作方法
2023-05-30 11:13:16
專利名稱：一種轉爐生產低碳超低磷鋼的冶煉工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種低碳超低磷鋼的冶煉工藝，具體地說是一種轉爐雙渣或多渣法生產低碳超低磷鋼的冶煉工藝。
背景技術：
超低磷鋼的冶煉一般採用爐外精煉的工藝來實現。對於合金鋼、高碳鋼以及特殊鋼，公開號CN 101319261A、CN 101328529A和CN 101319262A的專利中採用爐外精煉進行初脫加深脫磷的工藝實現，磷含量可控制在0. 003%以內。但在精煉之前，要求轉爐鋼水磷含量在0. 02%以下。顯然，這些方法需要在轉爐煉鋼後為了降低磷含量增設爐外精煉工序，並加入特定的脫磷劑，增加了煉鋼工序和成本。公開號CN 101319262A的專利提出利用雙渣法除磷，主要涉及高碳鋼領域，雖然只在轉爐中完成脫磷，但終點磷含量只能保證低於0. 015%的水平。公開號CN 1375560A的專利提出超低磷鋼的控磷方法，向爐子加入一定量的高鹼性、高氧化性的造渣劑進行煉鋼脫磷，也只能保證磷含量低於0. 008%的水平。對於一些特殊用途的低碳鋼和合金鋼鋼種，如LNG用9Ni鋼，客戶通常要求磷含量低於0. 005% (超低)，從目前現有技術看，要使鋼水中的P達到超低水平，採用轉爐煉鋼很難做到，需要採用鐵水預處理、爐外精煉等工序才能實現，導致工序增加，設備費用增加，最終產品成本較高。
發明內容
為了克服現有技術存在的問題，本發明的目的是提供一種轉爐生產低碳超低磷鋼的冶煉工藝，該工藝只採用一座轉爐實現生產低碳超低磷鋼的冶煉。本發明的目的是通過以下技術方案來實現的
一種轉爐生產低碳超低磷鋼的冶煉工藝，其特徵在於該工藝將一次脫硫後的鐵水通過轉爐多次造渣的冶煉工藝生產低碳超低磷鋼，具體步驟為
(1)將一次脫硫後的鐵水，鐵水磷含量0.11-0. 13%，加入脫磷劑，採用矽鐵調渣，並控制過程溫度、爐渣的鹼度；其中，溫度1350-1400°C，爐渣鹼度控制在I. 0-2. 0，渣中氧化鐵量10-15%，供氧40-45%時，倒渣；
(2)一次倒渣後，按槍位2. 00米繼續下槍吹煉，氧氣流量30000Nm3/h，同時加入石灰，然後繼續分批補加石灰，倒渣；副槍在吹煉70-80%時，溫度控制在1530-1550°C，爐渣鹼度控制在4. 0-5. 0，再次倒渣，渣中氧化鐵量20-25% ;倒渣後，根據渣情況，再繼續採用I次或2造渣吹煉法脫磷。加入石灰後，可以根據渣況需要加入造渣劑，調整溫度，促進化渣，然後進行倒渣。(3)根據轉爐爐渣狀況，適量加入石灰、輕燒白雲石進行最終拉碳升溫，溫度在1560-1580°C時提槍，測溫取樣。(4)出鋼採取留鋼操作，出鋼只加鋁弱脫氧，磷含量0.005%以內，出鋼。
本發明將一次脫硫後的鐵水(P含量0. 11-0. 13%)，採用2次(前期、後期)或3次(前期、中期和後期)或根據煉鋼情況進行多次造渣吹煉法脫磷。採用矽鐵調渣，每次倒渣將渣盆倒滿。前期加入脫磷劑、造渣劑後，控制前期結束時熔池目標溫度在1350-1400°c之間，爐渣鹼度控制在I. 0-2. 0，渣中氧化鐵控制在10-15%，供氧40-50%時，倒渣；
一次倒渣後，按槍位2. 00米左右繼續下槍吹煉，氧氣流量為30000Nm3/h，同時加入石灰，然後根據吹煉情況繼續分批補加石灰。期間根據渣況適當 加入返礦、造渣劑，調整溫度，促進化渣。副槍在吹煉70-80%時測量的熔池溫度(TSC溫度)，爐渣鹼度控制在4. 0-5. 0，渣中氧化鐵控制在20-25%，溫度控制在1530-1550°C之間，倒渣；
根據轉爐爐渣狀況，適量加入石灰、輕燒白雲石進行最終拉碳升溫，溫度達到要求提槍，測溫取樣。採取留鋼操作，出鋼只加鋁弱脫氧。目標終點溫度控制在1560-1580°C低溫出鋼以防止溫度過高導致返磷。得到磷含量質量百分數在0. 005以內的低碳超低磷鋼，其中碳含量質量百分數為0. 0035%-0. 045%。本發明可以節省轉爐雙連法的脫磷專用轉爐設備和鐵水三脫等設備的投資；利用現有裝備實現了低碳超低磷鋼的冶煉，通過工藝技術創新實現產品升級換代；本發明充分利用低價鐵礦石資源，實現高檔產品的生產；節約能源，大幅度降低生產成本。目前通過鐵水三脫實現超低磷鋼冶煉的入爐技術條件為P〈0.060% ;本發明採用一座轉爐兩次或三次造渣，冶煉的入爐技術條件為P含量0. 1-0. 130%，礦石和不用鐵水三脫兩項成本可節約300元/噸。採用轉爐雙連法，需要用錳鐵造兩次渣；本發明採用一座轉爐兩次或三次造渣，只需要在最後一次加入少量便宜的矽鐵調渣，成本可以降50元/噸。本發明產品流程短，成本低，產品附加值高，可以滿足特種調質鋼的要求，滿足高強度超低溫用超低磷9Ni鋼對成分的要求。本發明解決了只在同一轉爐中生產低碳超低磷鋼的煉鋼技術難題，採用轉爐雙渣或多渣法生產低碳超低磷鋼冶煉工藝，其中可以是兩次或三次造渣，也可以是多次的造渣，通常採用兩次或三次造渣就能滿足要求。
具體實施例方式實施例I
一種本發明所述的轉爐生產低碳超低磷鋼冶煉工藝，該工藝將一次脫硫的鐵水，通過轉爐兩次造渣的冶煉工藝生產低碳超低磷鋼，具體步驟為
將一次脫硫後的鐵水，P含量為0. 13%，採用前期、後期兩次造渣吹煉法脫磷，採用矽鐵調渣，前期結束時熔池溫度為1380°C，供氧44%，爐渣鹼度為I. 9，渣中氧化鐵量15% ;後期副槍在吹煉75%時測量的溫度為1540°C ;爐渣鹼度為4. 8，渣中氧化鐵量24%，目標終點溫度1560°C，出鋼。得到碳含量(質量百分數)為0. 038%，磷含量(質量百分數)為0. 0039%的低碳超低磷鋼。實施例2
一種本發明所述的轉爐生產低碳超低磷鋼冶煉工藝，該工藝將一次脫硫的鐵水，通過轉爐兩次造渣的冶煉工藝生產低碳超低磷鋼，具體步驟為將一次脫硫後的鐵水，P含量 為0. 12%，採用前期、後期兩次造渣吹煉法脫磷，採用矽鐵調渣，前期結束時熔池溫度為1390°C，供氧43%，爐渣鹼度為I. 5，渣中氧化鐵量12% ;後期副槍在吹煉79%時測量的溫度為1550°C ;爐渣鹼度為4. 6，渣中氧化鐵量23%，目標終點溫度1570°C，出鋼，得到碳含量(質量百分數)為0. 042%，磷含量(質量百分數)為0. 0046%的低碳超低磷鋼。實施例3
一種本發明所述的轉爐生產低碳超低磷鋼冶煉工藝，該工藝將一次脫硫的鐵水，通過轉爐三次造渣的冶煉工藝生產低碳超低磷鋼，具體步驟為
將一次脫硫後的鐵水，P含量為0. 13%，採用前期、中期和後期三次造渣吹煉法脫磷，採用矽鐵調渣，前期結束時熔池溫度為1350°C，供氧40%時，倒渣，爐渣鹼度為I. 1，渣中氧化鐵量11% ;副槍在吹煉72%時，測量的溫度為1530°C，倒渣，爐渣鹼度為4. 1，渣中氧化鐵量20%;再適量加入石灰、輕燒白雲石進行最終拉碳升溫，目標終點溫度1580°C，出鋼，得到碳含量(質量百分數)為0. 045%，磷含量(質量百分數)為0. 0034%的低碳超低磷鋼。實施例4
一種本發明所述的轉爐生產低碳超低磷鋼冶煉工藝，該工藝將一次脫硫的鐵水，通過轉爐三次造渣的冶煉工藝生產低碳超低磷鋼，具體步驟為
將一次脫硫後的鐵水，P含量為0. 11%，採用前期、中期和後期三次造渣吹煉法脫磷，採用矽鐵調渣，前期結束時熔池溫度為1360°C，供氧42%時，倒渣，爐渣鹼度為1.0，渣中氧化鐵量12% ;副槍在吹煉72%時測量的溫度為1530°C，倒渣，爐渣鹼度為4. 0，渣中氧化鐵量21%;再適量加入石灰、輕燒白雲石進行最終拉碳升溫，目標終點溫度1580°C，出鋼，得到碳含量(質量百分數)為0. 035%，磷含量(質量百分數)為0. 0033%的低碳超低磷鋼。
權利要求
1.一種轉爐生產低碳超低磷鋼的冶煉工藝，其特徵在於該工藝將一次脫硫後的鐵水通過轉爐多次造渣的冶煉工藝生產低碳超低磷鋼，具體步驟為 將一次脫硫後的鐵水，加入脫磷劑，採用矽鐵調渣，並控制過程溫度、爐渣的鹼度；其中，鐵水磷含量O. 11-0. 13%，溫度1350-1400°c，爐渣鹼度控制在I. 0-2. 0，渣中氧化鐵量.10-15%，供氧40-45%時，倒渣； 一次倒渣後，按槍位2. 00米繼續下槍吹煉，氧氣流量30000Nm3/h，同時加入石灰，然後繼續分批補加石灰，倒渣；副槍在吹煉70-80%時，溫度控制在1530-1550°C，爐渣鹼度控制在4. 0-5. O,再次倒渣，渣中氧化鐵量20-25% ； 加入石灰、輕燒白雲石進行最終拉碳升溫，溫度在1560_1580°C時提槍,取樣； 出鋼採取留鋼操作，出鋼只加鋁弱脫氧，磷含量O. 005%以內，出鋼。
2.根據權利要求I所述的轉爐生產低碳超低磷鋼的冶煉工藝，其特徵在於步驟2)中倒渣後，再繼續採用I次或2造渣吹煉法脫磷。
3.根據權利要求I所述的轉爐生產低碳超低磷鋼的冶煉工藝，其特徵在於步驟2)中，加入石灰後，加入造渣劑，調整溫度，促進化渣，然後進行倒渣。
4.根據權利要求I所述的轉爐生產低碳超低磷鋼的冶煉工藝，其特徵在於得到的低碳超低磷鋼中碳含量質量百分數為O. 0035%-0. 045%。
全文摘要
本發明公開了一種轉爐生產低碳超低磷鋼的冶煉工藝，將一次脫硫後的鐵水，P含量為0.11-0.13%，採用前期、後期兩次或前期、中期、後期三次或多次造渣吹煉法脫磷，採用矽鐵調渣，每次倒渣將渣盆倒滿，並控制好過程溫度。前期目標溫度1350-1400℃，吹氧40-45%時倒渣；副槍吹氧80%時控制溫度在1530-1550℃，倒渣，目標終點溫度1560-1580℃，得到終點磷含量在0.005%以內的低碳超低磷鋼。本發明對一次脫硫後的鐵水進行轉爐多次造渣，鐵水物理熱損失小、產量高，效率高、合金消耗低、成本低，節約了能源。
文檔編號C21C7/068GK102634629SQ201210100810
公開日2012年8月15日 申請日期2012年4月9日 優先權日2012年4月9日
發明者劉振宇, 姚永寬, 孟令東, 樊振亞, 溫永紅, 王春芳, 蔡可森, 謝章龍, 霍松波, 黃一新, 黃建華 申請人:南京鋼鐵股份有限公司