[发明专利]一种转炉生产低碳超低磷钢的冶炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种低碳超低磷钢的冶炼工艺，具体地说是一种转炉双渣或多渣法生产低碳超低磷钢的冶炼工艺。

背景技术

超低磷钢的冶炼一般采用炉外精炼的工艺来实现。对于合金钢、高碳钢以及特殊钢，公开号CN 101319261A、CN 101328529A和CN 101319262A的专利中采用炉外精炼进行初脱加深脱磷的工艺实现，磷含量可控制在0.003%以内。但在精炼之前，要求转炉钢水磷含量在0.02%以下。显然，这些方法需要在转炉炼钢后为了降低磷含量增设炉外精炼工序，并加入特定的脱磷剂，增加了炼钢工序和成本。

公开号CN 101319262A的专利提出利用双渣法除磷，主要涉及高碳钢领域，虽然只在转炉中完成脱磷，但终点磷含量只能保证低于0.015%的水平。

公开号CN 1375560A的专利提出超低磷钢的控磷方法，向炉子加入一定量的高碱性、高氧化性的造渣剂进行炼钢脱磷，也只能保证磷含量低于0.008%的水平。

对于一些特殊用途的低碳钢和合金钢钢种，如LNG用9Ni钢，客户通常要求磷含量低于0.005%（超低），从目前现有技术看，要使钢水中的P达到超低水平，采用转炉炼钢很难做到，需要采用铁水预处理、炉外精炼等工序才能实现，导致工序增加，设备费用增加，最终产品成本较高。

发明内容

为了克服现有技术存在的问题，本发明的目的是提供一种转炉生产低碳超低磷钢的冶炼工艺，该工艺只采用一座转炉实现生产低碳超低磷钢的冶炼。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种转炉生产低碳超低磷钢的冶炼工艺，其特征在于：该工艺将一次脱硫后的铁水通过转炉多次造渣的冶炼工艺生产低碳超低磷钢，具体步骤为：

（1）将一次脱硫后的铁水，铁水磷含量0.11-0.13%，加入脱磷剂，采用硅铁调渣，并控制过程温度、炉渣的碱度；其中，温度1350-1400℃，炉渣碱度控制在1.0-2.0，渣中氧化铁量10-15%，供氧40-45%时，倒渣；

（2）一次倒渣后，按枪位2.00米继续下枪吹炼，氧气流量30000Nm³/h，同时加入石灰，然后继续分批补加石灰，倒渣；副枪在吹炼70-80%时，温度控制在1530-1550℃，炉渣碱度控制在4.0-5.0，再次倒渣，渣中氧化铁量20-25%；倒渣后，根据渣情况，再继续采用1次或2造渣吹炼法脱磷。加入石灰后，可以根据渣况需要加入造渣剂，调整温度，促进化渣，然后进行倒渣。

（3）根据转炉炉渣状况，适量加入石灰、轻烧白云石进行最终拉碳升温，温度在1560-1580℃时提枪，测温取样。

（4）出钢：采取留钢操作，出钢只加铝弱脱氧，磷含量0.005%以内，出钢。

本发明将一次脱硫后的铁水（P含量0.11-0.13%），采用2次（前期、后期）或3次（前期、中期和后期）或根据炼钢情况进行多次造渣吹炼法脱磷。采用硅铁调渣，每次倒渣将渣盆倒满。

前期加入脱磷剂、造渣剂后，控制前期结束时熔池目标温度在1350-1400℃之间，炉渣碱度控制在1.0-2.0，渣中氧化铁控制在10-15%，供氧40-50%时，倒渣；

一次倒渣后，按枪位2.00米左右继续下枪吹炼，氧气流量为30000Nm³/h，同时加入石灰，然后根据吹炼情况继续分批补加石灰。期间根据渣况适当加入返矿、造渣剂，调整温度，促进化渣。副枪在吹炼70-80%时测量的熔池温度（TSC温度），炉渣碱度控制在4.0-5.0，渣中氧化铁控制在20-25%，温度控制在1530-1550℃之间，倒渣；

根据转炉炉渣状况，适量加入石灰、轻烧白云石进行最终拉碳升温，温度达到要求提枪，测温取样。采取留钢操作，出钢只加铝弱脱氧。目标终点温度控制在1560-1580℃低温出钢以防止温度过高导致返磷。得到磷含量质量百分数在0.005以内的低碳超低磷钢，其中碳含量质量百分数为0.0035%-0.045%。

本发明可以节省转炉双连法的脱磷专用转炉设备和铁水三脱等设备的投资；利用现有装备实现了低碳超低磷钢的冶炼，通过工艺技术创新实现产品升级换代；本发明充分利用低价铁矿石资源，实现高档产品的生产；节约能源，大幅度降低生产成本。

目前通过铁水三脱实现超低磷钢冶炼的入炉技术条件为P<0.060%；本发明采用一座转炉两次或三次造渣，冶炼的入炉技术条件为P含量0.1-0.130%，矿石和不用铁水三脱两项成本可节约300元/吨。