專利名稱：一種較低堿度脫磷渣快速高效脫磷的轉爐冶煉方法
技術領域：
本發明涉及鋼鐵冶金行業中轉爐煉鋼技術領域，主要涉及一種轉爐快速、高效脫憐的冶煉工藝技術。
背景技術：
隨著轉爐出鋼不倒渣+轉爐雙渣冶煉的少渣冶煉工藝的開發與應用，轉爐出鋼后的倒渣環節被轉移到了雙渣冶煉脫磷期結束，與轉爐出鋼后倒渣不同，轉爐脫磷期結束倒渣時由于冶煉溫度較低，且轉爐內含有大量鋼液，轉爐倒渣面臨挑戰，為保證脫磷期結束爐渣具有良好流動性，實現轉爐快速足量倒渣，轉爐脫磷階段爐渣堿度必須控制在較低范圍。高堿度是脫磷的有利因素，低堿度爐渣不利于脫磷，如何在較低堿度條件下實現轉爐快速、高效脫磷成為提高轉爐出鋼不倒渣+轉爐雙渣冶煉工藝生產效率的重要研究內容。
發明內容
本發明的目的:實現轉爐出鋼不倒渣+雙渣冶煉工藝中轉爐前期脫磷渣堿度在較低條件下快速、高效脫磷。本發明的技術方案是:本發明主`要針對轉爐出鋼不倒渣+轉爐雙渣冶煉工藝前期脫磷階段的高效、快速脫磷，所述工藝主要由出鋼后留渣、濺渣護爐、高溫液態渣冷卻固化、添加廢鋼、兌鐵、脫磷階段吹煉、倒渣、脫碳階段吹煉、出鋼九個階段組成，在所述工藝前期脫磷階段中添加少量石灰、輕燒白云石、鎂碳球，合理控制爐渣堿度(Ca0/Si02)和爐渣MgO含量在較低范圍(前期脫磷渣目標堿度控制范圍1.10^1.55, MgO含量控制范圍4 8%)，采用低槍位、高供氧強度吹煉技術，保證對轉爐鋼液的強攪拌效果。低槍位具體槍位位置為氧槍槍頭距鋼液面0.8^2.4m,大型轉爐氧槍槍位相對較高，小型轉爐氧槍槍位相對較低,并且脫磷階段氧槍槍位分兩階段控制，第一階段氧槍槍位較該爐型常規轉爐雙渣吹煉脫磷期槍位降低IOOlOOmm (如210t轉爐常規轉爐雙渣吹煉脫磷期槍位一般為2.4 2.8m, IOOt轉爐常規轉爐雙渣吹煉脫磷期槍位一般為1.r1.7m),吹煉最后f 3min采用第二階段氧槍槍位控制，此階段較第一階段氧槍槍位提升5(T200 mm。脫磷階段后期，隨著溫度的升高，脫碳反應加強，導致渣中FetO消耗過快，此時應適當提高氧槍槍位，彌補因反應消耗的FetO,使爐渣氧化性保持在較高范圍。在低槍位控制條件下，整個脫磷階段供氧強度控制在
3.05^3.65Nm3/(min t)，保證高供氧強度吹煉，對鋼液形成較強烈的攪拌效果，加快鋼液中[P]向渣/鐵界面傳遞，提高脫磷的動力學條件。在脫磷階段低槍位、高供氧強度控制條件下，增加鐵礦石加入量(6 20kg/t鋼)和加入批次(2 4次)，控制加入的鐵礦石粒度小于50mm的含量在85%以上，使爐渣中FetO —直保持在9%以上，保證脫磷的氧化性氣氛，提升脫磷的熱力學條件，可以實現轉爐前期脫磷階段在較低堿度范圍內高效、快速脫磷，極大的提高轉爐出鋼不倒渣+轉爐雙渣冶煉工藝的生產效率，為轉爐高效、快速生產低磷鋼、超低磷鋼提供了技術支持。本發明的有益效果在于:
在前期脫磷階段，鋼液溫度控制在130(Tl4(KrC左右，溫度較低，從熱力學條件分析，其對脫磷有利，但前提是必須保證有良好的鋼-渣反應動力學條件，即在較低溫度下必須保證爐渣具有良好的熔化性能。通過嚴格控制石灰、輕松白云石、鎂碳球的加入，使前期脫磷渣堿度控制在1.l(Tl.55、Mg0含量控制在4、％，可以加快脫磷階段渣料(石灰、輕燒白云石等)的熔化，為脫磷反應提供有利的動力學條件，從而促進脫磷反應的發生。其中石灰、輕松白云石、鎂碳球的加入量主要通過目標堿度、入爐鐵水Si含量和上爐留渣量及其成分來確定。根據相關資料，高堿度或高氧化性爐渣都能提高脫磷效果，在爐渣控制在較低堿度范圍時，則須采用提高爐渣氧化性實現高效、快速脫磷，本發明采用增加鐵礦石的加入量和加入批次實現增加爐渣FetO含量的目的，同時要求鐵礦石粒度小于50mm的含量在85%以上，保證鐵礦石快速熔化，從而保證脫磷階段爐渣FetO含量始終控制在較高含量，同時采用低槍位、高供氧強度的吹煉技術，加強頂吹氧氣流對熔池的攪拌，促進鋼液中[P]向渣/鐵界面傳輸，從而實現高·效快速脫磷的目的。國內轉爐底吹效果較差，一般底吹強度在0.025、.lNm3/min/t，甚至有很多轉爐底吹強度在0.045 Nm3/min/t以下，底吹攪拌效果很差，本發明可以很好的解決此類底吹強度弱的轉爐在低堿度控制條件下的少渣冶煉脫磷期快速高效脫磷。傳統的脫磷階段采用高堿度爐渣控制以及高槍位、低供氧強度吹煉技術，可以實現良好的脫磷熱力學條件，但脫磷動力學條件差，無法對鋼液形成強烈的攪拌，而本發明采用低堿度爐渣控制以及低搶位、高供氧強度吹煉技術可以極大的提高脫磷動力學條件，彌補了國內轉爐底吹效果弱的劣勢，尤其是底吹強度在0.045 Nm3/min/t以下轉爐，同時分批次大量加入鐵礦石的方法保證了脫磷所需的熱力學條件，可以實現低堿度條件下的快速高效脫磷。從圖1可以直觀地看出本發明的有益效果。
圖1是本發明與以往低堿度爐渣脫磷效果的對比圖。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明的技術方案做進一步說明。實驗在210噸轉爐內進行，鐵水與廢鋼總裝入量為210 240噸，所采用的工藝是轉爐出鋼后不倒渣+轉爐雙渣冶煉的少渣冶煉工藝。脫磷階段通過嚴格控制添加石灰、輕燒白云石、鎂碳球的加入量(根據入爐鐵水Si含量、目標堿度、目標MgO含量，上爐留渣量及其成分綜合確定)，脫磷期爐渣堿度(CaO/SiO2)在始終控制在1.2r1.48的較低范圍，同時脫磷渣MgO含量控制在5.9^7.6%的范圍。在脫磷階段采用低槍位、高供氧強度吹煉技術，保證對轉爐鋼液的強攪拌效果，脫磷階段氧槍槍位分兩階段控制，第一階段氧槍槍位較常規轉爐雙渣吹煉脫磷期槍位降低10(T400mm，氧槍槍頭距鋼液面200(T2300mm，吹煉最后f 3min采用第二階段槍位控制，較第一階段槍位提升5(T200 mm,氧槍槍頭距鋼液面220(T2500mm，在低槍位控制條件下，整個脫磷階段供氧強度控制在3.3.55Nm3/(min *t)，保證高供氧強度吹煉。在脫磷階段增加鐵礦石加入量(6 20kg/t鋼)和加入批次(2 4次)，所加鐵礦石粒度小于50mm的含量在85 95%，保持爐渣中FetO含量在10.5^14.5%，保證爐渣為有利于脫磷的氧化性氛圍，實現了快速高效脫磷的目的，脫磷效果見圖1所示。從效果圖可以看出，本發明在較低堿度條件下，可以實現快速高效脫磷，不僅脫磷階段·所用時間較短，脫磷結束鋼液中磷含量也達到了很低的水平。
權利要求
1.一種較低堿度脫磷渣快速高效脫磷的轉爐冶煉方法，其特征在于，該方法針對轉爐出鋼不倒渣+轉爐雙渣冶煉工藝的前期脫磷階段進行高效、快速脫磷，具體步驟如下: (1)脫磷階段通過嚴格控制添加石灰、輕燒白云石、鎂碳球的加入量，根據入爐鐵水Si含量、目標堿度、目標MgO含量、上爐留渣量及其成分綜合確定，使脫磷期爐渣堿度Ca0/Si02始終控制在1.l(Tl.55的較低范圍，同時控制脫磷渣MgO含量在4 8%的范圍； (2)在上述較低堿度、較低MgO含量的控制目標下，采用低槍位、高供氧強度吹煉技術，保證對轉爐鋼液的強攪拌效果；低槍位具體槍位位置為氧槍槍頭距鋼液面0.8^2.4m，大型轉爐氧槍槍位相對較高，小型轉爐氧槍槍位相對較低；脫磷階段氧槍槍位分兩階段控制，第一階段氧槍槍位較該爐型常規轉爐雙渣吹煉脫磷期槍位降低10(T400mm，吹煉最后f3min采用第二階段氧槍槍位控制，較第一階段氧槍槍位提升5(T200 mm ;在低槍位控制條件下，整個脫磷階段供氧強度控制在3.05^3.65Nm3/(min t)，保證高供氧強度吹煉。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于:增加脫磷階段鐵礦石加入量6 20kg/t鋼和加入批次2 4次，控制鐵礦石粒度小于50mm的含量在85%以上，保持脫磷渣中FetO含量始終在擴20%，保證爐渣為有利于脫磷的高氧化性氣氛，實現轉爐前期脫磷階段在較低堿度范圍控制條件下高效、 快速脫磷。
全文摘要
本發明涉及冶金行業中轉爐煉鋼技術領域，是一種轉爐高效、快速脫磷的方法，旨在提供一種在較低堿度轉爐渣的控制條件下實現轉爐高效、快速脫磷的工藝技術。本發明通過控制轉爐雙渣冶煉前期脫磷階段渣料的加入量，調整前期脫磷階段爐渣堿度和爐渣MgO含量在較低范圍，此時，采用低槍位、高供氧強度吹煉技術，加強頂吹氧氣流對熔池的攪拌，促進鋼液中[P]向渣/鐵界面傳輸，同時采用分批次加入鐵礦石的方法實現爐渣中FetO含量控制在較高范圍，為轉爐脫磷提供有利的熱力學條件，從而實現較低堿度脫磷渣控制條件下高效快速脫磷的目的。
文檔編號C21C5/32GK103243192SQ20131017615
公開日2013年8月14日 申請日期2013年5月14日 優先權日2013年5月14日
發明者王新華, 何肖飛, 梁秀蘭, 姜敏, 王萬軍, 李海波, 朱國森, 劉國梁 申請人:北京科技大學