CN104404196B - 一种转炉吹炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及炼钢技术领域，公开了一种转炉吹炼方法，以解决现有技术中采用双渣法进行转炉炼钢时，终点磷含量较高的技术问题，该方法包括：在上一炉炼钢结束时，保留转炉内部分炉渣；对转炉内的炉渣进行稠渣处理；在转炉内加入废钢、兑入铁水之后，进行转炉吹炼；在转炉吹炼到第一预设时间时，倒出转炉内的第一部分炉渣；在转炉内加入石灰继续进行转炉吹炼；在转炉吹炼到第二预设时间时，倒出转炉内的第二部分炉渣。达到了降低转炉炼钢终点的磷含量的技术效果。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，公开了一种转炉吹炼方法。
背景技术
转炉在冶炼超低磷钢时，往往采取留渣双渣操作以增加转炉去磷率。然而前期双渣倒渣时，由于前期炉温较低，石灰熔化有限，引起渣系碱度低，并且此时铁水与渣系反应时间短，因此此时铁水中磷在渣中分配比较低，根据目前三炼钢300吨转炉实际生产情况来看，前期双渣时机控制在吹炼25％左右，(此时硅、锰基本反应完全，碳氧开始剧烈反应，如果双渣延后将会出现因碳氧剧烈反应，渣中混铁甚至出现喷溅，故此时必须双渣)通常吹炼时间较短，在2分钟左右，导致前期双渣时半钢样的磷还在0.069％，脱磷率仅有25％，如表1所示：
表1双渣操作平均过程成分表
同时因为三炼钢受渣罐较小等条件制约，前期渣只能倒出1/3左右，致使前期双渣时难以倒出大量高磷渣系，大量高磷渣系留在炉内会随着末期炉温上升，影响转炉末期去磷率，致使终点磷基本在0.013％左右。
由此可见，现有技术中存在着采用双渣法进行转炉炼钢时，终点磷含量较高的技术问题，从而导致现有技术达不到超低磷钢的冶炼要求。
发明内容
本发明实施例提供一种转炉吹炼方法，以解决现有技术中采用双渣法进行转炉炼钢时，终点磷含量较高的技术问题。
本发明公开了一种转炉吹炼方法，包括：
在上一炉炼钢结束时，保留转炉内部分炉渣；
对所述转炉内的炉渣进行稠渣处理；
在所述转炉内加入废钢、兑入铁水之后，进行转炉吹炼；
在所述转炉吹炼到第一预设时间时，倒出所述转炉内的第一部分炉渣；
在所述转炉内加入石灰继续进行所述转炉吹炼；
在所述转炉吹炼到第二预设时间时，倒出所述转炉内的第二部分炉渣。
可选的，在所述转炉吹炼到第二预设时间时，倒出所述转炉内的第二部分炉渣，所述方法还包括：
进行转炉降碳处理。
可选的，所述第一预设时间具体为：转炉吹炼总时间的25％；所述第二预设时间具体为：所述转炉吹炼总时间的80％。
可选的，所述在上一炉炼钢结束时，保留转炉内部分炉渣，具体为：
在上一炉炼钢结束时，保留所述转炉内1/4～1/3的炉渣。
可选的，所述在转炉吹炼到第二预设时间时，倒出所述转炉内的第二部分炉渣，具体包括：
在转炉吹炼到第二预设时间时，倒出所述转炉内1/3的炉渣。
本发明有益效果如下：
由于在本发明实施例中，提供了一种转炉吹炼方法，包括：在上一炉炼钢结束时，保留转炉内部分炉渣；对所述转炉内的炉渣进行稠渣处理；在所述转炉内加入废钢、兑入铁水之后，进行转炉吹炼；在转炉吹炼到第一预设时间时，倒出所述转炉内的第一部分炉渣；在所述转炉内加入石灰继续进行转炉吹炼；在转炉吹炼到第二预设时间时，倒出所述转炉内的第二部分炉渣。由于在第一预设时间时，硅、锰基本反应完全，在这种情况下，转炉内的炉渣中硅含量比较高，故而倒出转炉内的第一部分炉渣之后，在后期可以采用较少的石灰就形成高碱度的环境，并且高碱度的环境有利于脱磷；而在转炉吹炼到第二预设时间时，铁水中的磷在炉渣中的分配比率较高，在这种情况下，倒出转炉内的第 二部分炉渣的话，能够使末期渣系中的磷含量降低，进而使出钢下渣的回磷量较少，从而达到了降低转炉炼钢终点的磷含量的技术效果，并且可以采用较少的石灰形成高碱度的环境，故而进一步的达到了在降低转炉炼钢终点的磷含量的同时降低成本的技术效果。
附图说明
图1为本发明实施例中转炉吹炼方法的流程图；
图2为本发明实施例中多个倒渣工艺中脱磷率的比较示意图；
图3为本发明实施例中多个倒渣工艺的平均终点磷对比图。
具体实施方式
本发明实施例提供一种转炉吹炼方法，以解决现有技术中采用双渣法进行转炉炼钢时，终点磷含量较高的技术问题。
本申请实施例中的技术方案为解决上述的技术问题，总体思路如下：
提供了一种转炉吹炼方法，包括：在上一炉炼钢结束时，保留转炉内部分炉渣；对所述转炉内的炉渣进行稠渣处理；在所述转炉内加入废钢、兑入铁水之后，进行转炉吹炼；在转炉吹炼到第一预设时间时，倒出所述转炉内的第一部分炉渣；在所述转炉内加入石灰继续进行转炉吹炼；在转炉吹炼到第二预设时间时，倒出所述转炉内的第二部分炉渣。由于在第一预设时间时，硅、锰基本反应完全，在这种情况下，转炉内的炉渣中硅含量比较高，故而倒出转炉内的第一部分炉渣之后，在后期可以采用较少的石灰就形成高碱度的环境，并且高碱度的环境有利于脱磷；而在转炉吹炼到第二预设时间时，铁水中的磷在炉渣中的分配比率较高，在这种情况下，倒出转炉内的第二部分炉渣的话，能够使末期渣系中的磷含量降低，进而使出钢下渣的回磷量较少，从而达到了降低转炉炼钢终点的磷含量的技术效果，并且可以采用较少的石灰形成高碱度的环境，故而进一步的达到了在降低转炉炼钢终点的磷含量的同时降低成本的技术效果。
为了更好的理解上述技术方案，下面通过附图以及具体实施例对本发明技术方案做详细的说明，应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本发明技术方案的详细的说明，而不是对本发明技术方案的限定，在不冲突的情况下，本发明实施例以及实施例中的技术特征可以相互组合。
本发明实施例提供一种转炉吹炼方法，请参考图1，包括以下步骤：
步骤S101：在上一炉炼钢结束时，保留转炉内部分炉渣；
步骤S102：对转炉内的炉渣进行稠渣处理；
步骤S103：在转炉内加入废钢、兑入铁水之后，进行转炉吹炼；
步骤S104：在转炉吹炼到第一预设时间时，倒出转炉内的第一部分炉渣；
步骤S105：在转炉内加入石灰继续进行转炉吹炼；
步骤S106：在转炉吹炼到第二预设时间时，倒出转炉内的第二部分炉渣。
如表2所示，为在转炉吹炼的各个过程中炉渣的成分表：
表2
步骤S101中，在上一炉炼钢结束之后，在倒渣时可以将转炉向前摇至160°左右，使转炉内保留部分炉渣，通常情况下，可以保留转炉内1/4～1/3的炉渣，例如：保留了5t的炉渣，利用这些余渣可以降低转炉冶炼下一炉钢的熔剂消耗。
步骤S102中，因上炉留下的稀渣具有氧化性，为防止在步骤S103兑入铁水的过程中，因为强烈碳氧反应导致兑铁放炮，故而需要进行稠渣操作，稠渣操作主要是在上一步留下的稀渣中加入石灰，进而将留下稀渣固化，避免在兑铁时出现安全事故。
步骤S103中，可以先在转炉中加入废钢，然后摇炉，将转炉前后摆动一下，使废钢在转炉内充分预热，进而使废钢中的水蒸气散发，接着再加入铁水。
步骤S104中，第一预设时间通常指的是转炉吹炼的前期，例如：第一预设时间为转炉吹炼总时间的25％左右，以转炉吹炼总时间为14分钟为例，则第一预设时间为2～3分钟，在达到第一预设时间之后，请参考表2，半钢样中的硅含量有0.413％降低为0.005％，也就是转炉中的炉渣的硅含量比较高，在这种情况下倒出转炉中的部分炉渣的话，在后期可以采用较少的石灰就形成高碱度的环境；
步骤S105中，在转炉内加入石灰之后，转炉中期至转炉后期石灰全部熔化，进而使转炉内形成高碱度的环境；
步骤S106中，第二预设时间通常指的是转炉吹炼的后期阶段，例如：第二预设时间为转炉吹炼总时间的80％左右，还是以转炉吹炼总时间为14min为例，则第二预设时间为：11～12min。在转炉吹炼的第二阶段，大概倒出转炉内1/3的炉渣，如表2所示，在转炉吹炼的第二阶段磷的含量由第一阶段的0.069％下降至0.021％，由此可见此时磷大部分进入了转炉中的炉渣，如果此时倒出转炉中的炉渣的话，则可以使出钢下渣的回磷量较少，进而达到了降低转炉炼钢终点的磷含量的技术效果。
作为进一步的优选实施例，在基于步骤S106倒出转炉内的部分炉渣之后，方法还包括：进行转炉降碳处理，也就是让氧气与钢水反应，进而降低铁水中的碳含量。因炉内炉渣量减少，导致炉渣隔离氧效果改善，使最后转炉氧气利用率上升，从而能够改善末期转炉降碳条件。
在进行转炉降碳之后，就可以倒渣出钢了。
下面将比较一下采用本实施例中的方案相对于现有技术的方案优点：
(1)现有技术中的前期双渣法
根据去磷原理，前期低温环境下有利于去磷，但是在三炼钢实际生产过程中，因三炼钢为保证生产节奏，氧枪设计的供氧强度较大达到950m/min，导致转炉吹炼时间较短约14分钟，炉内化学反应较快，在吹炼到25％时，硅、锰基本反应完全，碳氧开始剧烈反应，前期双渣时机受到因碳氧开始剧烈反应， 渣中会混铁甚至出现喷溅，无法进行延后。导致三炼钢前期双渣时，因炉内反应时间短约反应2分钟，炉内石灰熔化不足，引起了渣系碱度低，并且由于此时铁水与渣系反应时间太短，前期进入渣系的磷有限，出现前期双渣去磷率低这一情况。同时三炼钢受渣罐较小等条件制约，前期渣只能倒出1/3左右，出现前期双渣时难以倒出大量高磷渣系，大量高磷渣系留在炉内会随着末期炉温上升，影响转炉末期去磷率，致使终点磷基本在0.013％左右，达不到超低磷钢的冶炼要求。
(2)现有技术中的后期双渣法
因后期双渣时，石灰全部熔化，此时渣系具备高碱度，钢样中磷含量较低，铁水中磷在渣中分配比较高。此时双渣能达到减少渣量，为末期转炉降碳，创造条件，同时使末期渣系中磷含量下降，使下渣回磷量减少。但是转炉去磷需要高碱度渣系做基础，为保证高碱度渣系，在双渣前需要投入大量石灰造渣，对成本控制不利。
(3)本申请的方案
通过前期双渣(也即第一预设时间时)倒出前期的部分高硅渣系，后在进行造渣可以减少石灰的加入量，转炉中期至转炉后期石灰全部熔化后，此时渣系具备高碱度，钢样中磷含量较低，铁水中磷在渣中分配比较高。进行后期双渣(也即第二预设时间时)能减少渣量，从而使后期倒渣后，最终转炉渣系的磷含量较低，使出钢下渣回磷量减少，进而降低转炉炼钢终点的磷含量；因炉内炉渣量减少，导致炉渣隔离氧效果改善，使最后转炉氧气利用率上升，从而能够改善末期转炉降碳条件。
如图2所示，为多个倒渣工艺中脱磷率的比较示意图，由图2可以看出正常操作时脱磷率最低，只有85.19％，留渣且双渣操作时，脱磷率其次，为87.32％，采用本申请的方案脱磷率最高，为92.12％。
如图3所示，为多个倒渣工艺的平均终点磷对比图，由图3可以看出正常操作时，终点磷的含量最高，为0.015％；留渣且双渣操作时，磷的含量稍微 低一些，为0.013％，而采用本申请的方案，磷的含量降低至0.008％。
本发明一个或多个实施例，至少具有以下有益效果：
由于在本发明实施例中，提供了一种转炉吹炼方法，包括：在上一炉炼钢结束时，保留转炉内部分炉渣；对所述转炉内的炉渣进行稠渣处理；在所述转炉内加入废钢、兑入铁水之后，进行转炉吹炼；在转炉吹炼到第一预设时间时，倒出所述转炉内的第一部分炉渣；在所述转炉内加入石灰继续进行转炉吹炼；在转炉吹炼到第二预设时间时，倒出所述转炉内的第二部分炉渣。由于在第一预设时间时，硅、锰基本反应完全，在这种情况下，转炉内的炉渣中硅含量比较高，故而倒出转炉内的第一部分炉渣之后，在后期可以采用较少的石灰就形成高碱度的环境，并且高碱度的环境有利于脱磷；而在转炉吹炼到第二预设时间时，铁水中的磷在炉渣中的分配比率较高，在这种情况下，倒出转炉内的第二部分炉渣的话，能够使末期渣系中的磷含量降低，进而使出钢下渣的回磷量较少，从而达到了降低转炉炼钢终点的磷含量的技术效果，并且可以采用较少的石灰形成高碱度的环境，故而进一步的达到了在降低转炉炼钢终点的磷含量的同时降低成本的技术效果。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明实施例进行各种改动和变型而不脱离本发明实施例的精神和范围。这样，倘若本发明实施例的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (4)
1.一种转炉吹炼方法，其特征在于，包括：
在上一炉炼钢结束时，保留转炉内部分炉渣；
对所述转炉内的炉渣进行稠渣处理；
在所述转炉内加入废钢、兑入铁水之后，进行转炉吹炼；
在所述转炉吹炼到第一预设时间时，倒出所述转炉内的第一部分炉渣；
在所述转炉内加入石灰继续进行所述转炉吹炼；
在所述转炉吹炼到第二预设时间时，倒出所述转炉内的第二部分炉渣；
进行转炉降碳处理，让氧气与钢水反应。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一预设时间具体为：转炉吹炼总时间的25％；所述第二预设时间具体为：所述转炉吹炼总时间的80％。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在上一炉炼钢结束时，保留转炉内部分炉渣，具体为：
在上一炉炼钢结束时，保留所述转炉内1/4～1/3的炉渣。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在转炉吹炼到第二预设时间时，倒出所述转炉内的第二部分炉渣，具体包括：
在转炉吹炼到第二预设时间时，倒出所述转炉内1/3的炉渣。
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