[发明专利]一种降低转炉终点金属熔池游离氧含量的方法

说明书

本发明公开了一种降低转炉终点金属熔池游离氧含量的方法，属于冶金技术领域，解决了现有技术中转炉终点金属熔池游离氧含量过高不能达到钢水清洁冶炼的问题。一种降低转炉终点金属熔池游离氧含量的方法，通过控制底吹供气元件供气、控制转炉终点顶吹供氧量和控制底吹与顶吹供气配合的复吹，实现了增加金属熔池碳氧反应界面和降低金属熔池内CO分压，降低游离氧含量。

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及一种降低转炉终点金属熔池游离氧含量的方法。

背景技术

转炉终点金属熔池游离氧含量与脱氧合金消耗和脱氧产物生成量相关，对转炉钢水洁净度冶炼影响颇大。常规转炉终点熔池脱氧热力学为[C]+[O]→CO(g)，Pco是影响转炉终点金属熔池[C]、[O]的最重要热力学因素，常规认为，1600℃，Pco＝1.0atm的条件下，[C]×[O]＝0.0025。

现有的降低转炉终点钢水碳氧积的方法有以下几种：(1)首先通过顶吹吹氧过程对供氧强度的调整达到停吹前降低碳氧积；再在顶吹停吹氧后通过加入碳质还原材料、顶枪吹氮及底吹搅拌进行调渣二次降低碳氧积。(2)降低吹炼过程枪位、控制动态过程矿石的加入量、延长终点降枪时间的控制，保证转炉得到的终渣TFe≤17％，并通过对终渣进行控制倒渣、溅渣时间，降低终点钢水含氧量。(3)向钢液中加入石灰石，石灰石在钢液内部分解，生成的一氧化碳和二氧化碳能够进一步起到搅拌作用，促进化渣以及炉钢渣之间的充分平衡，从而能够进一步降低转炉终点的碳氧积。(4)转炉中兑入半钢钢液后顶吹氧气和底吹气体进行转炉冶炼并出钢的方法降低碳氧积，冶炼前期底吹氮气或氩气的流量为40-60m³/h，冶炼中期底吹氩气的流量为40-60m³/h，冶炼后期底吹氩气的流量为70-90m³/h，出钢过程底吹氩气的流量为40-60m³/h。

上述方法都聚焦于降低终渣氧含量或降低炉内CO分压，虽能一定程度上降低转炉终点熔池[C]×[O]值，但都不能最优化的降低转炉熔池游离氧。

转炉底吹可有效促进金属熔池搅拌，底吹流量的增大有利于提高搅拌于传质效率，促进渣钢平衡，也可以提高顶吹氧气的利用效率，但同时底吹供气元件处于高温环境，面临着高温蚀损，底吹供气流量的增大会导致供气元件与供气元件周围护砖侵蚀加剧，不仅不利于维护，而且不利于转炉复吹长寿命。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种降低转炉终点金属熔池游离氧含量的方法。本发明通过顶、底吹配合，增加金属熔池[C]-[O]反应界面的同时降低金属熔池内CO分压，解决炉终点金属熔池游离氧含量过高不能达到钢水清洁冶炼的问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种降低转炉终点金属熔池游离氧含量的方法，通过控制底吹供气元件供气、控制转炉终点顶吹供氧量和控制底吹与顶吹供气配合的复吹，实现增加金属熔池碳氧反应界面和降低金属熔池内CO分压，降低游离氧含量。

进一步，控制底吹供气元件供气包括：

(a)控制底吹供气元件数量；

(b)控制底吹供气元件单支路供气流量；

(c)控制底吹供气元件的出口状态。

进一步，控制底吹供气元件数量由式N＝W/20确定；其中W为转炉中钢液的装入量，底吹供气元件数量N的单位为个，转炉中钢液的装入量W以t计。

进一步，控制底吹供气元件单支路供气流量Q_底＝(0.9～1.2)W；其中W为转炉中钢液的装入量，装入量以t计，底吹供气元件单支路供气流量Q_底的单位为m³/h。