[发明专利]50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法

说明书

技术领域

本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法。 

背景技术

在高碳钢生产现状中，由于高碳钢主要用于生产各类高强度线材、以及高端钢绞线、钢帘线等，对钢质要求较高，尤其对钢中磷、硫含量、夹杂物含量要求较高，为了确保钢水磷含量及夹杂物含量符合要求，目前全国各大钢厂大多采取双渣法操作，实现钢水磷含量的控制。但双渣法对冶炼周期、金属料损失冲击较大，不利于产能的发挥及钢铁料消耗的控制。 

方坯高碳钢采用双渣法进行冶炼，由于50吨顶吹转炉没有底吹系统，导致过程化渣困难，去磷难度大，只能通过冶炼前期利用低温、高氧化铁、高碱度造渣、用萤石化渣将铁水中磷氧化至炉渣中，然后通过前期倒渣将高磷炉渣倒出一部分，经过二次造渣可以有效的降低渣中磷含量，避免冶炼后期回磷幅度大、终点磷含量超标的问题。但由于前期倒渣操作导致冶炼周期延长2～3min，同时前期为了去磷，渣中氧化铁含量基本在20%以上，前期倒渣过程金属损失量较大。前期倒渣操作对发挥转炉产能、降低钢铁料消耗影响较大。单渣法作为高碳钢冶炼的一个研究方向，由于其吹炼时间短、脱磷效果好而逐渐获得发展，然而现有公开文献中还没有将单渣法应用于50t方坯高碳钢顶吹转炉的可实施方案介绍，如何将单渣法冶炼应用于50t方坯高碳钢顶吹转炉仍是目前尚未解决的问题。 

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种去磷效果好、生产成本低的50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法。 

为此，本发明采用如下技术方案： 

一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，按照如下工艺步骤进行：装料、开吹、造渣、倒炉倒渣、测温取样、出钢；以石灰、矿石、氧化铁皮球为造渣剂，并在开吹后分批加入；吹炼前期将炉渣碱度控制在1.5～2.0，吹炼中后期将炉渣碱度控制在3.0～3.3。对转炉炼钢而言，吹炼前期通常指开吹到开吹后3分钟这一时间段，吹炼中后期通常指开吹后3～11分钟这一时间段。

所述石灰的用量为35～55公斤/吨钢，矿石和/或氧化铁皮球的用量为8～14公斤/吨钢。矿石和氧化铁皮球既可单用也可混用，混用时矿石和氧化铁皮球的加入比为1；1～3；造渣时可同时加入萤石，所述萤石的用量小于2公斤/吨钢。 

吹炼过程采用恒压变枪位顶吹供氧制度，供氧强度为3.5～4m³/（min·t）；转炉供氧枪位在高低枪位间交替变换，最高枪位1.2m，最低枪位0.8m。 

入炉铁水磷含量<0.120%、硅含量<0.5%，铁水温度1250～1320℃；入炉铁水比为83%～92%。 

控制转炉吹炼终点碳含量在0.55%～0.65%，磷含量<0.010%。 

出钢前向钢包中加入用量为2～4公斤/吨钢的钢渣改制剂，避免钢水下渣回磷；出钢温度1530℃～1600℃。 

本发明通过合理使用石灰、氧化铁皮球及矿石等造渣材料，在冶炼前期有效的将钢水中的磷氧化至炉渣中，冶炼中后期通过提高碱度、将终渣碱度控制在3.0～3.3之间，避免后期回磷，从而有效的将高碳钢终点磷控制在目标范围，不但可以有效的缩短高碳钢冶炼周期、并且有效的降低钢铁料消耗指标。 

在装入量相近的情况下，通过对高碳钢单渣法、双渣法控制参数进行统计，具体如下表： 

表1  50t顶吹转炉高碳钢单渣法双渣法生产操作对比分析表

                                                    

通过对比分析，在相同装入条件下，单渣法与双渣法终点磷含量没有明显变化，但终渣碱度大幅度降低；钢铁料消耗呈降低趋势；每炉钢平均节约时间2.5分钟。

综上，本发明的有益效果在于： 

1、使用较大数量的矿石、氧化铁皮球造渣，矿石、氧化铁皮球成渣快，化渣效果好，可有效去磷，方坯高碳钢终点磷控制在0.010%以内，并采用特定的供养制度，使得50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢成为可能；同时能够替代萤石，将萤石用量从吨钢8～10公斤/吨钢降低到2公斤/吨钢以下；

2、通过吹氧进行高拉碳操作，将终点碳含量控制在0.55%～0.65%之间，不仅降低了生产成本，又提高了钢水质量；

3、缩短冶炼时长2～3min，提高了转炉产能；

4、有效的降低了方坯高碳钢铁料消耗，吨钢铁料消耗量减少4公斤。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步的详述。