[发明专利]一种转炉少渣冶炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种钢铁冶金炼钢工艺，特别适合转炉少渣冶炼方法。

背景技术

转炉冶炼承上启下，转炉铁损与炉渣渣量相关，白灰加入量的多少决定渣量的多少，因此降低白灰加入量对降低转炉冶炼成本具有重要意义。

通常情况下，转炉冶炼有3种冶炼工艺，单渣吹炼、双渣冶炼、转炉双联等工艺。对于单渣冶炼正常白灰加入量根据铁水硅含量控制白灰加入，通常加入量在40kg/t~60kg/t钢左右；双渣冶炼通常在硅含量较高的情况下采用，白灰加入量较单渣冶炼高；双联工艺一般采用同一转炉或者采用不同转炉，双联工艺白灰使用量较低，但需增加设备。

发明内容

本发明的目的就是在不增加设备的情况下：通过改进冶炼工艺，降低冶炼过程中白灰消耗、降低钢铁料消耗。

为实现发明目的，本发明提供一种转炉少渣冶炼工艺，方法如下：

（1）转炉吹炼分为脱磷期与脱碳期，脱磷期采用较低的供气强度，顶吹供气强度在2.0M³/min.t~3.2 M³/min.t之间；脱碳期采用较高的供气强度，顶吹供气强度在2.8 M³/min.t~4.0 M³/min.t之间；

（2）转炉底吹流量控制按照0.01M³/min.t~0.40M³/min.t控制，按供氧体积量计算顶吹供氧70%前底吹氮气，顶吹供氧70%以后使用氩气吹炼；

（3）脱磷期枪位控制按照1.2~1.6米进行控制，脱碳期枪位控制按照1.2~1.7米控制；

（4）渣料加入：矿石或烧结矿加入量吨钢5~30kg/t，轻烧按照5~15kg/t，石灰总加入量按照20~40kg/t控制；脱磷期碱度1.2~2.0控制；脱碳期白灰加入量碱度按照2.8~4.0控制；

（5）脱磷期结束倒出40%~60%的脱磷渣，出钢后利用炉内脱碳渣顶吹氮气溅渣护炉，剩余渣料留在炉内，作为下炉脱磷期渣料使用；

（6）脱磷期结束，铁水磷含量控制在0.045%以下，碳含量控制在2.0%以上；

（7）脱磷期结束铁水温度控制按1300℃~1400℃控制。

冶炼第一炉脱磷期白灰加入质量与脱碳期白灰加入质量比例控制在40%~60%，冶炼第二炉脱磷期白灰加入质量与脱碳期白灰加入质量比例控制在20%~45%，冶炼第三炉脱磷期白灰加入质量与脱碳期白灰加入质量比例控制在0%~30%。

脱碳期碱度的控制：脱磷期白灰加入量随炉渣循环次数的增加不断降低，脱碳期白灰加入量随炉渣循环次数的增加不断提高，炉渣循环3次~5次左右总白灰加入量达到平衡。

该工艺的主要特征为：（1）将转炉吹炼分为脱磷、脱硅处理和脱碳炼钢两个阶段；（2）在第一阶段脱磷处理结束后，倒炉将部分炉渣40%~60%倒出，然后进行第二阶段的脱碳吹炼；（3）脱碳吹炼结束后出钢，但炉渣保留在炉内，供下炉脱磷处理用；（4）为了防止下炉兑铁水时发生喷溅，在兑铁前先加入废钢、渣料、冷却剂等将炉内液渣冷却为固态。

采用该工艺不必对现有设备和炼钢车间布置做大的改动，而采用双联工艺则需对脱磷转炉出铁用钢包进行改造，转炉炼钢平台需“开孔”以使脱磷出铁后铁水包返回铁水装入跨进行装铁操作；采用该工艺由于脱磷后不倒出铁水，因此可采用常规废钢。而采用双联工艺则只能采用轻薄废钢；该工艺中间不倒出铁水，较双联可减少钢水温降50℃左右，脱碳吹炼阶段热量富裕，能够满足由于钢水真空精炼任务加重、促进夹杂物上浮等而需要高温出钢需要，转炉终点温度1680-1700℃；该工艺脱碳阶段炉渣量在50~60kg左右，较双联有较大增加，能够满足溅渣护炉工艺要求；与双联工艺基本相同，该工艺也具备大幅度降低石灰消耗、减少炉渣排放、增加生产稳定性、低成本生产洁净钢等优点，能够获得显著经济效益。采用该工艺，如在脱碳阶段添加足够渣料，能够满足生产低磷、超低磷钢的需要。

为了提高脱磷期脱磷效果，需要提高炉内铁水-顶渣的搅拌强度。提高渣—金搅拌强度的方法主要有以下几种：1）降低炉渣熔点与流动性，选择最优成渣路线，2）提高底吹搅拌强度，3）提高熔池供氧量，增加碳氧反应速度，通过大量生成CO气泡搅拌熔池。为了提高顶渣流动性，可以回收脱碳渣，回收的脱碳渣与脱磷过程加入的矿石提高了熔池供氧量，通过进一步降低顶枪枪位增加熔池搅拌力度，可以释放出大量CO气体，从而提高了渣—金界面脱磷反应。