一種高效低成本轉爐生產超低磷鋼水的工藝技術方法
2023-05-16 11:13:31 1
專利名稱：一種高效低成本轉爐生產超低磷鋼水的工藝技術方法
技術領域：
本發明屬於冶金工藝領域，特別是提供了一種高效低成本轉爐生產超低磷鋼水的工藝技術方法。
背景技術：
鋼中的磷含量影響鋼材的各種性能，比如低溫韌性等，隨著材料性能要求越來越高，超低磷鋼的需求量日益提高，要求鋼材中的磷含量< 50 ppm (質量分數，10_4%)。為了生產超低磷鋼，需要更嚴格地控制煉鋼流程的磷含量，目前轉爐煉鋼流程生產超低磷鋼主要有兩種模式，一種是單一轉爐雙渣法，但對鐵水經過脫磷預處理，使入轉爐的鐵水磷含量(0. 07%,然後轉爐採用雙渣法冶煉，因為普通的雙渣工藝脫磷率只能在93%左右，必須嚴格要求入轉爐的鐵水磷含量；另一種是由兩座轉爐採用雙聯法，即由一座轉爐先脫除部分磷，再將鋼水倒入另一座轉爐脫碳升溫和繼續脫磷。這兩種工藝模式都有一定的弊病，第一種方法需要鐵水預脫磷，大大增加了鐵水預處理的設備和生產成本，且普通的雙渣法脫磷效果不穩定，只是利用前期的倒渣，沒有充分滿足前期脫磷的動力學條件，脫磷效果較差，很難達到脫磷率大於95%，即使入爐鐵水條件良好，也很難穩定生產出P ( 50ppm的鋼水；另一種雙聯轉爐的辦法增加了一座專門的脫磷轉爐，增加了設備投資和運行成本，增加了能耗，而且雙聯法不易生產組織。
發明內容
本發明的目的在於提供一種高效低成本轉爐生產超低磷鋼水的工藝技術方法。在脫磷熱力學和動力學深入研究基礎上，採用特殊的工藝方法，不嚴格要求入爐鐵水條件，可在不經過鐵水預脫磷的情況下，在一座轉爐內使轉爐脫磷率95%以上，從而在冶煉周期(55min的情況下，生產出超低磷鋼水，轉爐終點時鋼中磷含量穩定地< 50ppm，控制良好的話甚至可以 1.5min，然後採用低槍位操作，當終點C含量的質量百分比為0. 025-0. 08% 時，熔池溫度1600-1630°C時出鋼；穩定地生產出碟含量< 50DDm的超低磷鋼水。本發明的優點在於不需要增加設備，不另增加脫磷轉爐，又不盲目地多次倒渣和增加渣量，成本低，並未過多延長轉爐的冶煉周期、鐵損少、脫磷率達95%以上，本發明的實施和推廣可以提高鋼水質量、節省能耗、簡化工序，具有重大的社會和經濟效益。
具體實施方式
本方法在公稱容量120t轉爐上進行了實施，共進行了 4爐，將未鐵水預脫磷的鐵水倒入頂底復吹轉爐中，並按以下步驟進行操作
第一階段吹煉初期，加入大部分渣料，控制爐渣鹼度R分別為2. 5,2. 8,2. 5,2. 6，底吹採取大流量攪拌模式，控制底吹氣體流量分別為0. 07INmVt. min、0. 075Nm3/t. min、0. 080Nm3/t. min>0. 085Nm3/t. min,氧槍採用小氧氣流量操作，控制氧氣壓力分別為0. 72MPa、0. 78MPa、0. 73MPa、0. 80MPa，控制前期的熔池溫度分別為 1440°C、1443°C、1330°C、1370°C，前期吹煉時間分別為8min、7min、10min、8min，然後倒出1/3的爐渣。第二階段通過補加渣料控制爐渣鹼度R分別為3. 5,3. 7,3. 6,3. 55，氧槍採用高槍位操作，控制鋼液[C]分別為0. 60%,0. 45%,0. 30%,0. 50%,將熔池溫度控制在1520。。、1540°C、1550°C、1560°C，當吹氧量佔總需吹氧量的75-90%時，再次倒渣50%。第三階段分別補加石灰2 kg/t鋼、4kg/t鋼、3 kg/t鋼、5kg/t鋼,補加冷卻劑分別為2kg/t鋼、5kg/t鋼、4kg/t鋼、2. 2kg/t鋼，採用大氣量底吹攪拌，攪拌時間分別為90秒、110秒、100秒、120秒，然後採用低槍位操作，調整鋼液熔池溫度和碳含量，終點鋼液[C]分別為 0. 075%,0. 055%,0. 025%,0. 047%，熔池溫度分別為 1628°C、1600°C、1624°C、1612°C時出鋼。採用本發明工藝，可以生產出超低磷鋼水，結果如表I所示。表I轉爐超低磷生產工藝實例
序入爐鐵水磷含量，wt% 入爐鐵水溫度，°C入爐鐵水矽含量，wt% 入爐鐵水錳含量，wt% 轉爐終點磷含量，wt% 脫磷率，％
J;_______
I 〇.108_ 1280_〇.37_0_31_〇.0046_95. 7
~ 0. 09313410.460^2~03096.8
3~ 0. 10212650. 340^48~04795.4
~ 0. 09112610.35^39~03296. 權利要求
1.一種高效低成本轉爐生產超低磷鋼水的方法，其特徵在於，具體包括以下工藝入爐鐵水條件P ( 0. 11%，SiO. 3-0. 5%，MnO. 3-0. 6%，溫度 1260°C -1350 °C ;將轉爐冶煉過程分成以下三個階段前期加入渣料控制爐渣鹼度R > 2. 5，大流量底吹氬氣，流量為彡0. 07Nm3/t.min，小流量頂吹氧氣，氧氣壓力為彡0. 8MPa，熔池溫度彡1450°C，前期吹煉時間7-10min，倒渣1/3-1/2 ;中期採用高槍位操作，通過補加渣料控制爐渣鹼度R > 3. 5，控制鋼液[C]0. 30-0. 60%，熔池溫度1520-1560°C，在吹氧量佔總需吹氧量的75-90%時，再次倒渣40%-60% ;後期補加石灰2-5kg/t鋼，冷卻劑2-5kg/t鋼，採用大氣量底吹氬氣攪拌，攪拌時間彡I. 5min，然後採用低槍位操作，當終點C=O. 025-0. 08%時，熔池溫度1600_1630°C時出鋼:穩定地牛產出磷含量< 50DDm的超低磷鋼水。
全文摘要
一種高效低成本轉爐生產超低磷鋼水的工藝技術方法。將含P≤0.11%，Si0.3-0.5%，Mn0.3-0.6%，1260-1350℃的鐵水入轉爐；加入渣料，底吹氬氣，流量≥0.07Nm3/t.min，頂吹氧氣，氧氣壓力≤0.8MPa，熔池溫度≤1450℃，前期吹煉時間7-10min，倒渣1/3-1/2；中期高槍位，補加渣料，鋼液[C]0.30-0.60%，1520-1560℃，再次倒渣40%-60%；後期補加石灰2-5kg/t鋼，冷卻劑2-5kg/t鋼，大氣量底吹氬氣攪拌≥1.5min，當終點C=0.025-0.08%，溫度1600-1630℃時出鋼；生產出磷含量≤50ppm的超低磷鋼水。
文檔編號C21C5/30GK102618689SQ20121002093
公開日2012年8月1日 申請日期2012年1月30日 優先權日2012年1月30日
發明者馮美蘭, 吳華傑, 嶽峰, 崔衡, 歐陽飛, 程曉文 申請人:北京科技大學, 廣東韶鋼松山股份有限公司