[发明专利]一种高磷低硅铁水的转炉脱磷方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种高磷低硅铁水的转炉脱磷方法,属于炼钢工艺控制技术领域。

背景技术

钢铁市场持续低迷，许多钢铁企业为了降低生产成本纷纷将目光转向价位低的高磷矿石；铁矿石资源的日益匮乏也促使低品位、高磷矿石的冶炼成为钢铁企业必须面对的问题。随着高磷矿石冶炼比例的增高，使得炼钢转炉高磷铁水的比例不断增加；因此，如何在低成本条件下将高磷铁水中的磷快速脱除到合格钢液规定范围内，成为许多冶金工作者研究的重点课题。

目前对于高磷铁水的转炉脱磷方法主要是在转炉炉内充分利用熔池搅拌能力强、反应充分的有利条件进行脱磷，并形成了“单渣大渣量法”、“双渣法”、“双联法”等典型脱磷工艺。但是，对于高磷低硅铁水尤其是低温铁水来说由于铁水潜热不足，前期化渣困难，碱度高，渣量小，采用这些工艺反而不利于脱磷，甚至会造成粘枪、粘烟道等事故，严重影响到生产的顺行。中国专利申请号201410470076.0公开了“一种顶吹转炉采用高磷铁水生产合金焊线钢的脱磷方法”，通过加入大量的烧结矿来控制前期温度，增加铁水在低温阶段的搅拌时间，从而提高脱磷效率，但是对于高磷低硅铁水同样面临铁水潜热不足，不能采用加大量烧结矿的办法提高脱磷效率。因此，很有必要发明一种经济、实用的生产工艺，解决高磷低硅铁水转炉冶炼过程中的脱磷问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种高磷低硅铁水的转炉脱磷方法，通过对转炉冶炼过程参数的控制，使冶炼高磷低硅铁水脱磷率在90%以上，转炉终点磷稳定控制在0.015%以内，同时具有低成本的优点，解决背景技术的缺陷。

高磷低硅铁水转炉脱磷的核心问题是如何在冶炼的初始阶段快速获得脱磷的热力学和动力学条件。目前公认的脱磷的热力学条件是高碱度，高氧化性，大渣量和适当低温，动力学条件主要是加强熔池搅拌和提高炉渣流动性。但是由于高磷低硅铁水中硅含量较低，渣量较小，碱度高，炉渣流动性差，冶炼过程返干，致使脱磷效果差；另外铁水中硅含量低时，前期升温较慢，影响初期渣的快速形成,也会使脱磷率降低。

为了促进低硅高磷铁水前期化渣提高脱磷率，本发明采取了留取部分终渣与前期配加精炼白渣相结合的操作方法。这是因为转炉终渣具有一定碱度，不但可以减少炉衬侵蚀，还有利于形成一定碱度和TFe的初渣。精炼白渣是具有一定碱度的预熔型炉渣，前期成渣较快，其次精炼白渣还含有较多Al₂O₃和一定CaF₂，可以降低转炉炉渣熔点，提高炉渣流动性，利于提高脱磷效率。本发明的具体技术方案为：

一种高磷低硅铁水的转炉脱磷方法，包括加入铁水和废钢、转炉冶炼脱磷脱碳、倒渣和出钢步骤，其改进之处为，包括如下工艺控制流程：

（1）建立终渣留渣制度和精练白渣加入制度，终渣留渣量控制在20～60kg/t钢；精练白渣与废钢同时加入，加入量控制在10～30kg/t钢；

（2）第一批造渣料加入量的确定：白云石加入量10～15kg/t钢，白灰加入量14～18kg/t钢，前期碱度控制在1.8～2.5之间；同时根据铁水温度情况，加入0~30kg/t钢的烧结返矿或矿石控制前期温度在1330℃～1400℃之间；

（3）供氧控制：在加入第一批造渣料的同时进行吹氧冶炼，吹炼开始使用3.3～3.6Nm³/t.min的供氧强度和低枪位进行冶炼，以加强搅拌，第一批造渣料加完后，提高枪位；促进化渣，保证前期渣化好，

（4）第二批造渣料加入量控制：起渣后加入4～8kg/t钢的白灰，枪位降低至正常枪位，根据钢液温度，加入0～15kg/t钢的矿石或烧结返矿控制终渣温度，终钢温度控制1580℃～1660℃，终渣碱度控制在3.0～4.0，渣中TFe控制在16～18%；

（5）中、后期吹氧控制：若冶炼过程出现或将要出现返干，则降低供氧强度至3.0～3.3Nm³/t.min；吹炼至后期，碳氧反应减弱，将枪位降至搅拌枪位，保证搅拌强度和脱碳速度。

上述的一种高磷低硅铁水的转炉脱磷方法，冶炼完成后终点碳重量百分含量控制为0.04～0.08％，P 的重量百分含量≤0.012％。

上述的一种高磷低硅铁水的转炉脱磷方法，所述转炉中铁水成分的重量百分含量为：P:0.12%～0.20%,Si：0.10%～0.20%，Mn、C、S元素含量不作要求，余量为Fe及残余元素；所述高磷铁水温度范围为1230℃以上。