CN108893574A - 一种用于铁水[Si]<0．50%的转炉炼钢方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于铁水[Si]<0.50％的转炉炼钢方法，所述炼钢方法包括如下步骤：按照不同钢种确定目标温度、目标碳、终点磷、脱磷率以及终渣碱度，根据氧平衡和热平衡计算吹炼过程中石灰加入量、白云石加入量、烧结矿加入量和供氧量；按照炉内留渣‑溅渣护炉‑加废钢兑铁‑吹炼‑出钢的冶炼顺序进行循环冶炼。本发明可降低钢渣量和过程喷溅现象，且在不影响脱磷率的条件下降低石灰和白云石消耗。

Description

一种用于铁水[Si]＜0.50％的转炉炼钢方法

技术领域

本发明涉及一种高效的转炉炼钢方法，属于钢铁冶金行业中转炉炼钢技术领域，具体地，本发明涉及一种用于铁水[Si]<0.50％的转炉炼钢方法。

背景技术

随着石灰石矿、白云石矿及低磷铁矿石等资源的逐步减少，传统的高碱度、大渣量的冶炼方法(为提高脱磷效果)能源消耗偏高，生产成本偏大。这种冶炼工艺已经跟不上时代的发展，转炉高效低能耗的冶炼工艺逐步提上日程。目前转炉高效冶炼工艺主要为留渣工艺，但大多数钢厂均采取留渣双渣工艺，即冶炼过程停吹提枪摇炉倒渣。该工艺因为提枪摇炉倒渣时间和摇炉角度难以把握，故难以实现自动炼钢。

中国专利申请号201410410159.0公开了一种转炉少渣冶炼的自动控制方法，该方法根据设定目标温度采取中间提枪倒炉倒渣，而各个炉次由于铁水成分及温度等的不同会给化渣时机带来影响，该方法未考虑过程化渣情况进行提枪倒渣，而化渣偏早易引起喷溅现象；若化渣偏晚会给倒渣带来困难，给再次吹炼过程带来困难(喷溅难以控制)。

中国专利申请号CN201310685766.3公开了一种转炉自动化炼钢留渣操作方法，该方法虽然提高了转炉脱磷效果，但溅渣时间在5min以上，时间较长，且根据铁水成分确定留渣量，留渣量不稳定，不易掌握。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于铁水[Si]<0.50％的转炉炼钢方法，实现自动炼钢的基础上降低钢渣量和过程喷溅现象，且在不影响脱磷率的条件下降低石灰和白云石消耗。

为达到上述目的，本发明采用了如下的技术方案：

一种用于铁水[Si]<0.50％的转炉炼钢方法，所述炼钢方法包括如下步骤：

按照不同钢种确定目标温度、目标碳、终点磷、脱磷率以及终渣碱度，根据氧平衡和热平衡计算吹炼过程中石灰加入量、白云石加入量、烧结矿加入量和供氧量；按照炉内留渣-溅渣护炉-加废钢兑铁-吹炼-出钢的冶炼顺序进行循环冶炼；

其中，

1)炉内留渣量为23-25kg/t，上一炉出钢完毕后根据留渣量从炉前倒出部分红渣；

溅渣护炉采用高-低-低枪位，即前期枪位控制在2500-3000mm，中期枪位控制在1500-2000mm，后期枪位控制在1000-1200mm，前期、中期溅渣时间分别控制在0.5-2min，后期根据渣况控制在1-2min；

溅渣护炉完毕后摇炉至渣面130-140度后再进行加废钢、兑铁作业；

2)吹炼枪位采用高-低-低方式，根据供氧量设置枪位参数，以开吹为起点，开吹枪位1800mm，吹炼至1350Nm³降枪至1700mm，吹炼至1750Nm³降至1650mm，之后每增加200-250Nm³枪位成梯度降低50mm，降至1550mm后至供氧量稳定到3100Nm³枪位再降到1500mm，4000Nm³枪位控制在1450mm，4800Nm³枪位控制在1400mm，5000Nm³枪位控制在1300mm，终点计算供氧量前600Nm³枪位控制在1200mm直至终点提枪；其中，供氧量200Nm³之前供氧流量设置为260Nm³/min，200Nm³之后设置为360Nm³/min，终点供氧流量设置为400Nm³/min；

3)加料控制方案如下：

开吹供氧量达350Nm³时加入头批料：石灰总量的60％、全部的白云石、烧结矿总量的30％；

在供氧量达1600Nm³时加入石灰总量的6％，之后根据供氧量每隔400Nm³按石灰总量的6％分5批加入，在供氧量4150m³时加入最后一批石灰即石灰总量的4％，从1600Nm³到4150Nm³石灰总量的40％根据供氧量共分6批加入；

在供氧量达1950Nm³时按烧结矿总量的7％加入二批烧结矿，之后供氧量每增加300Nm³加入一批烧结矿，每批烧结矿量按计算总量的7％加入，从1950Nm³到4950Nm³烧结矿总量的70％共分10批根据供氧量均匀加入；

4)冶炼后期使用副枪测量TSC，终点采用副枪测量TSO。

本发明工艺流程为循环流程，由炉内留渣-溅渣护炉-加废钢-兑铁-吹炼-出钢六部分组成。本发明对吹炼过程氧枪控制和加料控制进行模式化，按照各钢种的设定好的目标温度和目标碳以及终渣碱度等要求，根据氧平衡和热平衡计算吹炼过程散装料(石灰、白云石和烧结矿)加入量和耗氧量后形成氧枪控制模式和加料料单。本发明适用于铁水[Si]<0.50％的条件。

本发明中，石灰加入量(kg/t)＝2.14*si％/CaO％有效*R*1000，其中，si％为铁水硅含量，CaO％有效为石灰中CaO的含量，R为炉渣碱度。

本发明的技术较现有技术具有以下优点和效果：

1、留渣兑铁、加废钢安全可靠，无喷溅现象；

2、冶炼过程平稳，无金属喷溅现象；

3、本发明采用单渣留渣法，且溅渣护炉时间可控制在4min以内，利于提高冶炼节奏；

4、本发明石灰消耗控制在35kg/t钢以下，白云石消耗控制在12kg/t钢以下；

5、本发明实现了少渣炼钢，钢渣量小于70kg/t钢，喷溅渣量小于7kg/t钢；

6、本发明提高了过程化渣能力，脱磷率可达90％以上，终点命中率明显改善。

具体实施方式

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。

实施例1：

所述的转炉为120t顶底复吹转炉。

(1)将上一炉炉渣倒出部分留23kg/t钢在炉内进行溅渣护炉，溅渣时间为3.5min；

(2)溅渣完毕后向下摇炉至135度后抬炉加废钢、兑铁。

(3)根据铁水成分(Si：0.43％、P:0.165％等)、温度(1289℃)和重量、废钢量、所冶炼钢种目标(目标温度1640℃和目标碳:0.010％)以及留渣量等计算所需加入的散装料(石灰、白云石和烧结矿)。

(4)根据模型控制氧枪***和散装料***进行冶炼。

(5)氧枪控制按照设定枪位执行。即前期1800mm，过程成梯度降枪，吹炼至5222Nm³时氧枪降至1200mm，吹炼5600Nm³时副枪测量TSC，TSC测量后根据计算供氧量吹炼456Nm³关氧提枪。

(6)加料控制：计算散装料加入量。前期加入石灰20.28kg/t，白云石12kg/t；供氧量达1600Nm³后分5批加入石灰，每批加入2.03kg/t；供氧量4150m³时加入最后一批石灰1.35kg/t；总计石灰消耗33.8kg/t，白云石消耗11.59kg/t。

(7)终点控制：终点碳：0.086％，终点磷：0.016％，脱磷率为90.03％。

(8)红渣渣量称重为68kg/t，喷溅渣称重为6kg/t。

实施例2：

本实施例与实施例1不同的是根据本发明所阐述的转炉炼钢方法在120t顶底复吹转炉连续冶炼5炉钢。根据炉内留渣-溅渣护炉-加废钢-兑铁-吹炼-出钢-炉内留渣的循环流程连续进行冶炼。铁水成分和废钢配比见表1。炉内留渣量控制在23-25kg/t，开始进行顶底复吹冶炼，枪位采用设定的模型枪位，加料方式采用模型进行。过程使用副枪测TSC，终点采用副枪测量TSO。TSO终点成分和温度见表2，留渣量以及过程加入石灰量和白云石量见表3，脱磷率和溅渣时间见表4。

表1实施例的铁水成分和废钢配比表

表2 TSO测量终点温度、终点碳和TSO钢样成分

表3留渣量和石灰、白云石加入量表

炉号	留渣量/(kg/t)	石灰加入量(kg/t)	白云石加入量(kg/t)
				H182-00189	23	29.21	11.53
H182-00190	25	26.54	11.52
				H182-00191	24	30.77	11.50
H182-00192	25	34.68	11.48
				均值	24	29.30	11.47

表4脱磷率

(1)本实施例石灰消耗平均29.30kg/t、白云石消耗11.47kg/t。

(2)本实施例脱磷率均在90％以上，平均溅渣时间3.32min。

(3)本次冶炼5炉钢红渣渣量称重为67.6kg/t，喷溅渣称重为6.2kg/t。

本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。

本发明未详细说明的内容均可采用本领域的常规技术知识。

最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (1)

1.一种用于铁水[Si]<0.50％的转炉炼钢方法，所述炼钢方法包括如下步骤：

按照不同钢种确定目标温度、目标碳、终点磷、脱磷率以及终渣碱度，根据氧平衡和热平衡计算吹炼过程中石灰加入量、白云石加入量、烧结矿加入量和供氧量；按照炉内留渣-溅渣护炉-加废钢兑铁-吹炼-出钢的冶炼顺序进行循环冶炼；

其中，

1)炉内留渣量为23-25kg/t，上一炉出钢完毕后根据留渣量从炉前倒出部分红渣；

溅渣护炉采用高-低-低枪位，即前期枪位控制在2500-3000mm，中期枪位控制在1500-2000mm，后期枪位控制在1000-1200mm，前期、中期溅渣时间分别控制在0.5-2min，后期根据渣况控制在1-2min；

溅渣护炉完毕后摇炉至渣面130-140度后再进行加废钢、兑铁作业；

2)吹炼枪位采用高-低-低方式，根据供氧量设置枪位参数，以开吹为起点，开吹枪位1800mm，吹炼至1350Nm³降枪至1700mm，吹炼至1750Nm³降至1650mm，之后每增加200-250Nm³枪位成梯度降低50mm，降至1550mm后至供氧量稳定到3100Nm³枪位再降到1500mm，4000Nm³枪位控制在1450mm，4800Nm³枪位控制在1400mm，5000Nm³枪位控制在1300mm，终点计算供氧量前600Nm³枪位控制在1200mm直至终点提枪；其中，供氧量200Nm³之前供氧流量设置为260Nm³/min，200Nm³之后设置为360Nm³/min，终点供氧流量设置为400Nm³/min；

3)加料控制方案如下：

开吹供氧量达350Nm³时加入头批料：石灰总量的60％、全部的白云石、烧结矿总量的30％；

在供氧量达1600Nm³时加入石灰总量的6％，之后根据供氧量每隔400Nm³按石灰总量的6％分5批加入，在供氧量4150m³时加入最后一批石灰即石灰总量的4％，从1600Nm³到4150Nm³石灰总量的40％根据供氧量共分6批加入；

在供氧量达1950Nm³时按烧结矿总量的7％加入二批烧结矿，之后供氧量每增加300Nm³加入一批烧结矿，每批烧结矿量按计算总量的7％加入，从1950Nm³到4950Nm³烧结矿总量的70％共分10批根据供氧量均匀加入；

4)冶炼后期使用副枪测量TSC，终点采用副枪测量TSO。