CN110643778B - 一种转炉冶炼高磷钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种转炉冶炼高磷钢的方法,包括如下步骤:第一步:转炉开吹5min内一次性加完活性石灰和轻烧白云石,终渣碱度控制在2.0~2.5,冶炼过程氧压0.85~1.00Mpa;吹炼枪位比正常脱磷炉次低100~200mm,吹炼过程氧枪采用高—低—低枪位,控制终点碳温命中;在吹氧80%~85%时副枪测TSC的熔池温度控制在1610℃~1640℃;吹氧结束前100秒内禁止加冷料;第二步:转炉终点控C:0.04~0.09%,出钢温度控制在1645℃~1685℃,终点控P:0.040~0.070%;第三步:出完钢后倒部分炉渣,加轻烧白云石溅渣护炉,根据溅渣后渣量情况,决定是否需要倒渣,留渣量控制在3~5t,进行下炉含磷钢冶炼。本发明既能降低渣料和合金消耗,又能确保转炉连续平稳冶炼。
Description
技术领域
本发明涉及转炉炼钢技术领域,具体涉及一种转炉冶炼高磷钢的方法。
背景技术
冶炼1215CW、1215YG、1214Bi等易切削钢,磷成分要求控制在0.040~0.070%之间,传统的转炉冶炼操作方法,转炉终点磷含量控制在0.030%以内,出钢过程需补加磷铁合金,增加炼钢合金成本。目前转炉含磷钢冶炼有以下四种模式。
第一种是专利申请号为200410047045.0的《一种含磷钢的冶炼方法》,转炉采用快速升温去碳保磷、造高磷渣冶炼操作,在转炉开吹初期,二元碱度为1.0~2.5,向转炉内加入0.5~45.0kg/吨钢的磷铁矿或磷矿;在吹炼后期,炉渣碱度按3.0~4.0控制,向转炉钢液中加入1.0~30.0kg/吨钢的磷铁矿或磷矿。此方法使用磷矿(或磷铁矿)加入量把控难度大、使用成本高,冶炼终渣碱度3.0~4.0控制,渣料消耗高。
第二种是专利申请号为201410334836.5的《顶底复吹转炉含磷钢冶炼方法》,转炉开吹的1~3min内,活性白灰和轻烧白云石分别按7~8kg/吨钢加入,碱度按1.0~2.0控制;延后1min按照5~6 kg/吨钢加入含铁物料碳球(游离C:8%~13%、Fe≥50%),终点磷控制在0.05%~0.075%。此方法使用含碳量较高的铁碳球增加氧气消耗,开吹3~4min为碳氧开始迅速反应期,此时加入铁碳球不利于冶炼控制,易喷溅。
第三种是专利申请号为201110240361.X的《一种含磷钢的转炉冶炼方法》,通过控制氧枪枪位、供氧强度,根据铁水硅含量控制炉渣碱度在2.6-2.8,活性白灰吨钢加入量在14-30kg,轻烧白云石吨钢加入量在16-35kg,终点磷含量控制在0.030%左右,减少磷铁加入量。此方法活性白灰和轻烧白云石消耗高,终点磷含量控制偏低。
第四种是专利申请号为201610622221.1的《一种控制转炉终点钢水磷含量的方法》,上一炉正常脱磷炼钢,并根据需要增磷量进行留渣,然后进行含磷钢的冶炼,含磷钢冶炼结束后倒掉所有炉渣,进行下一炉正常脱磷炼钢,并溅渣保护炉衬,如此交替进行。此方法不能一座转炉连续冶炼长浇次的含磷钢,对后道工序生产节奏及生产组织影响较大,且隔炉溅渣不利于转炉炉况的维护。
发明内容
为克服现有技术的上述问题,本发明提供一种既能降低渣料和合金消耗,又能确保转炉连续平稳冶炼含磷钢的控制方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种转炉冶炼高磷钢的控制方法,包括如下步骤:
第一步:转炉开吹5min内一次性加完活性石灰和轻烧白云石,活性石灰加入量2~5kg/吨钢,轻烧白云石加入量7~12kg/吨钢,终渣碱度控制在2.0~2.5,吹炼中期过程氧压0.85~0.91Mpa;吹炼过程氧枪采用高—低—低枪位,吹炼前期:先高枪位开氧点火,后低枪位升温化渣以及熔化废钢;吹炼中期:枪位适当提高,防止返干;吹炼后期:低枪位拉碳,控制终点碳温命中;吹炼枪位比正常脱磷炉次低100~200mm,过程枪位的控制原则是:炉渣不发泡、不返干、不喷溅、快速脱碳、熔池均匀升温,在吹氧80%~85%时副枪测TSC的熔池温度控制在1610℃~1640℃;吹炼后期氧压控制在0.94~1.00MPa,吹氧结束前至少需70秒低枪位拉碳,吹氧结束前100秒内禁止加冷料;
第二步:转炉终点控C:0.04~0.09%,出钢温度控制在1645℃~1685℃,终点控P:0.040~0.070%。如终点磷未达到钢种目标成分,加入磷铁进行微调。
第三步:出完钢后倒部分炉渣,加轻烧白云石溅渣护炉,根据溅渣后渣量情况,决定是否需要倒渣,留渣量控制在3~5t,进行下炉含磷钢冶炼。
如果上炉是冶炼非含磷钢,那么在冶炼下炉含磷钢时,根据铁水成分温度调整废钢配比,铁水的Si:0.20~0.60%、P:0.090~0.120%、温度1270~1360℃,吹炼过程降温冷料控制在1t以内,少加冷料有利于保磷,钢种要求终点磷控制在0.040~0.070%,脱磷率控制在40~65%;冶炼非含磷钢出完钢后溅渣护炉,根据溅渣后渣量情况,决定是否需要倒渣,留渣量控制在3~5t,准备进行下一炉含磷钢的冶炼。
本发明的有益效果是:转炉采取留渣少渣方式冶炼,降低造渣料和磷铁合金消耗,减少大渣量带走铁损,吹炼过程氧枪采用高—低—低枪位,控制终点碳温命中;大氧压冶炼缩短吹氧时间,降低生产成本。在上炉冶炼非含磷钢时,根据铁水成分温度合理搭配废钢配比,保证了转炉连续平稳冶炼含磷钢的顺利转换。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明技术方案进行详细描述。
【实施例1】
130t转炉生产1215CW钢种,其成品成分控制要求为:C:0.04~0.08%、Si≤0.08%、Mn:0.80~1.05%、P:0.04~0.08%、S:0.26~0.35%。根据铁水成分温度合理搭配废钢配比,通过留渣少渣方式冶炼,提高冶炼氧压,适当降低氧枪枪位,达到快速脱碳保磷的目的。
具体步骤为:铁水硅含量0.250%,磷含量0.100%,铁水温度1275℃,废钢比16.2%,上炉出钢溅渣后留渣量约4吨;开吹4min内一次加完活性石灰280kg(2.15kg/t钢),轻烧白云石1200kg(9.23kg/t钢);吹炼中期过程氧压0.85~0.90Mpa,过程枪位1500mm(正常炉次1650mm),冷料共加入0kg,吹氧82%时副枪测TSC温度1615℃;吹氧后期氧压0.98Mpa,拉碳枪位1200mm(正常炉次1350mm),拉碳时间78秒;吹炼终点温度1663℃,终点碳0.04%,终点磷0.057%,脱磷率43%。终点磷含量达到钢种目标成分控制。出钢后溅渣护炉,留渣3t继续冶炼下炉。冶炼过程枪位控制曲线如下图1;吹炼前期:开吹下枪到1800mm吹氧80秒,下枪到1650mm吹氧99秒,继续下枪到1450mm吹氧160秒;吹炼中期:提枪到1500mm吹氧380秒;吹炼后期:下枪到1350mm吹氧120秒,下枪到1200mm拉碳吹氧78秒后提枪。
【实施例2】
130t转炉生产1214Bi钢种,成品成分控制要求为:C:0.06~0.09%、Si≤0.08%、Mn:1.22~1.30%、P:0.04~0.08%、S:0.26~0.34%。根据铁水成分温度合理搭配废钢配比,通过留渣少渣方式冶炼,提高冶炼氧压,适当降低氧枪枪位,达到快速脱碳保磷的目的。
具体步骤为:铁水硅含量0.319%,磷含量0.094%,铁水温度1310℃,废钢比19.8%,上炉出钢溅渣后留渣量约3吨;开吹4min内一次加完活性石灰400kg(3.10kg/t钢),轻烧白云石1500kg(11.54kg/t钢);吹炼中期过程氧压在0.87~0.91Mpa,过程枪位1550mm(正常炉次1700mm),冷料共加入320kg,吹氧80%时副枪测TSC温度1634℃;吹氧后期氧压0.96Mpa,拉碳枪位1250mm(正常炉次1400mm),拉碳时间88秒;吹炼终点温度1683℃,终点碳0.06%,终点磷0.045%,脱磷率52.1%。出钢补加磷铁30kg。出钢后溅渣护炉,留渣5t继续冶炼下炉。冶炼过程枪位控制曲线如下图2;吹炼前期:开吹下枪到1800mm吹氧90秒,下枪到1650mm吹氧89秒,继续下枪到1500mm吹氧170秒;吹炼中期:提枪到1550mm吹氧370秒;吹炼后期:下枪到1400mm吹氧90秒,下枪到1250mm拉碳吹氧88秒后提枪。
【实施例3】
130t转炉生产1215YG钢种,成品成分控制要求为:C:0.04~0.08%、Si≤0.08%、Mn:1.25~1.38%、P:0.04~0.08%、S:0.30~0.38%。根据铁水成分温度合理搭配废钢配比,通过留渣少渣方式冶炼,提高冶炼氧压,适当降低氧枪枪位,达到快速脱碳保磷的目的。
具体步骤为:铁水硅含量0.512%,磷含量0.110%,铁水温度1344℃,废钢比22.9%,上炉出钢溅渣后留渣量约5吨;开吹4min内一次加完活性石灰477kg(3.67kg/t钢),轻烧白云石1400kg(10.77kg/t钢);吹炼中期过程氧压在0.86~0.90Mpa,过程枪位1550mm(正常炉次1700mm),冷料共加入820kg,吹氧85%时副枪测TSC温度1629℃;吹氧后期氧压0.94Mpa,拉碳枪位1250mm(正常炉次1400mm),拉碳时间81秒;吹炼终点温度1680℃,终点碳0.05%,终点磷0.061%,脱磷率44.5%。终点磷含量达到钢种目标成分控制。出钢后溅渣护炉,留渣4t继续冶炼下炉。冶炼过程枪位控制曲线如下图3;吹炼前期:开吹下枪到1800mm吹氧150秒,下枪到1650mm吹氧80秒,继续下枪到1480mm吹氧140秒;吹炼中期:提枪到1550mm吹氧360秒;吹炼后期:下枪到1400mm吹氧100秒,下枪到1250mm拉碳吹氧82秒后提枪。
本实施例中,铁水硅含量0.250~0.512%,磷含量0.094~0.110%,铁水温度1275~1344℃,废钢比16.2~22.9%,转炉采取留渣少渣方式冶炼,留渣量在3~5t,活性石灰消耗2.15~3.67kg/t钢,轻烧白云石消耗9.23~11.54/t钢,氧枪枪位1200~1550mm,冷料加入量0~820kg,通过上述步骤的实施,终点碳0.04~0.06%,终点温度1663~1683℃,终点磷控制在0.045~0.061%,脱磷率43~52.1%。降低造渣料和磷铁合金消耗,减少大渣量带走铁损,大氧压冶炼缩短吹氧时间,降低生产成本。
Claims (5)
1.一种转炉冶炼高磷钢的方法,包括如下步骤:
第一步:转炉开吹5min内一次性加完活性石灰和轻烧白云石,活性石灰加入量2~5kg/吨钢,轻烧白云石加入量7~12kg/吨钢,终渣碱度控制在2.0~2.5,吹炼中期过程氧压0.85~0.91MPa ;吹炼过程氧枪采用高—低—低枪位,吹炼前期:先高枪位开氧点火,后低枪位升温化渣以及熔化废钢;吹炼中期:枪位适当提高,防止返干;吹炼后期:低枪位拉碳,控制终点碳温命中;吹炼枪位比正常脱磷炉次低100~200mm,过程枪位的控制原则是:炉渣不发泡、不返干、不喷溅、快速脱碳、熔池均匀升温,在吹氧80%~85%时副枪测TSC的熔池温度控制在1610℃~1640℃;吹炼后期氧压控制在0.94~1.00MPa,吹氧结束前至少需70秒低枪位拉碳,吹氧结束前100秒内禁止加冷料;
第二步:转炉终点控C:0.04~0.09%,出钢温度控制在1645℃~1685℃,终点控P:0.040~0.070%;如终点磷未达到钢种目标成分,加入磷铁进行微调;
第三步:出完钢后倒部分炉渣,加轻烧白云石溅渣护炉,根据溅渣后渣量情况,决定是否需要倒渣,留渣量控制在3~5t,进行下炉含磷钢冶炼。
2.一种如权利要求1所述的转炉冶炼高磷钢的方法,其特征为:所述第一步的吹炼过程氧枪的枪位在吹炼前期:开吹下枪到1800mm吹氧80秒,下枪到1650mm吹氧99秒,继续下枪到1450mm吹氧160秒;吹炼中期:提枪到1500mm吹氧380秒;吹炼后期:下枪到1350mm吹氧120秒,下枪到1200mm拉碳吹氧78秒后提枪。
3.一种如权利要求1所述的转炉冶炼高磷钢的方法,其特征为:所述第一步的吹炼过程氧枪的枪位在吹炼前期:开吹下枪到1800mm吹氧90秒,下枪到1650mm吹氧89秒,继续下枪到1500mm吹氧170秒;吹炼中期:提枪到1550mm吹氧370秒;吹炼后期:下枪到1400mm吹氧90秒,下枪到1250mm拉碳吹氧88秒后提枪。
4.一种如权利要求1所述的转炉冶炼高磷钢的方法,其特征为:所述第一步的吹炼过程氧枪的枪位在吹炼前期:开吹下枪到1800mm吹氧150秒,下枪到1650mm吹氧80秒,继续下枪到1480mm吹氧140秒;吹炼中期:提枪到1550mm吹氧360秒;吹炼后期:下枪到1400mm吹氧100秒,下枪到1250mm拉碳吹氧82秒后提枪。
5.一种如权利要求1至4之一所述的转炉冶炼高磷钢的方法,如果上炉是冶炼非含磷钢,那么在冶炼下炉含磷钢时,包括如下步骤:根据铁水成分温度调整废钢配比,铁水的Si:0.20-0.60%、P:0.090~0.120%、温度1270~1360℃,吹炼过程降温冷料控制在1t以内,少加冷料有利于保磷,钢种要求终点磷控制在0.040~0.070%,脱磷率控制在40~65%;冶炼非含磷钢出完钢后溅渣护炉,根据溅渣后渣量情况,决定是否需要倒渣,留渣量控制在3~5t,准备进行下一炉含磷钢的冶炼。
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