氧气顶吹转炉留渣的脱磷方法与流程

本发明属于炼钢技术领域，尤其是一种氧气顶吹转炉留渣的脱磷方法。

背景技术：

氧气顶吹转炉留渣操作在20世纪80年代初期就已提出，由于没有掌握留渣后操作安全规律，在兑铁水时常出现大喷，因此留渣操作推广应用受到了限制。氧气顶吹转炉留渣操作可以大幅度降低钢铁料消耗，节约石灰，在转炉吹炼初期可以快速造就高碱度氧化渣，有利于提高生产效率，并具有显著的经济效益；目前迫于生产成本的压力，很多企业采取有效的防范措施实施留渣操作。转炉炉渣的主要含钙、镁、铁、硅、磷等元素，磷对绝大多数钢种来说都是一种有害元素，钢中含磷高时，会使钢的塑性和韧性降低，即出现钢的脆性现象，低温时更加严重，通常称之为冷脆，因此努力降低钢中的磷含量是冶金工作者一直以来奋斗的目标。

公开号CN105420490A的中国专利申请提供了一种对转炉渣进行脱磷的方法，其包括：在预定气氛条件下，将熔融转炉渣引入炽热焦炭堆进行碳热还原脱磷；不仅充分利用了熔融转炉渣的潜热，而且当熔融转炉渣穿过炽热碎焦时，大大改善了脱磷的动力学条件，脱磷效率高。该方法能耗低，工艺简单，但要求碎焦堆的温度大于原料转炉渣液的流动温度，而且是一种对转炉炉渣下线后的综合利用方法。

公开号CN101597669A的中国专利提供了一种在溅渣护炉条件下顶底复吹转炉铁水脱磷的方法，该方法采用喷枪顶吹惰性气体进行溅渣护炉，通过转炉上方设置的料斗向铁水浴面添加以石灰、铁矿石和萤石为主体的脱磷剂，通过氧枪从顶部向铁水浴面供给氧气，通过转炉炉底供气系统向钢水内部供给搅拌气体。该方法通过溅渣护炉操作有效的利用前一炉的脱碳渣和保护炉衬，主要是针对溅渣后的铁水脱碳。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种氧气顶吹转炉留渣的脱磷方法，以有效地降低钢种磷含量。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：在溅渣护炉前，向出钢后留在转炉内的炉渣中添加脱磷剂，然后采用氧枪顶吹惰性气体进行溅渣护炉操作，炉渣脱磷后作为下一炉次冶炼的初始渣。

本发明所述脱磷剂为碳粉。本发明所述出钢中C＞0.08wt%时，碳粉加入量为20～27kg/吨留渣；出钢中0.04wt%≤C≤0.08wt%时，碳粉加入量为27～40kg/吨留渣；出钢中C＜0.04wt%时，碳粉加入量为40～54kg/吨留渣。所述碳粉的粒度为0.4cm～0.6cm。

本发明所述出钢中C＞0.08wt%时，氧枪在吹炼基本枪位开始溅渣；出钢中0.04wt%≤C≤0.08wt%时，氧枪在高于吹炼基本枪位300～400mm开始溅渣，待炉口红火消失后降枪到吹炼基本枪位；出钢中C＜0.04wt%时，氧枪在高于吹炼基本枪位800～900mm开始溅渣，待炉口火焰消失后降枪到高于吹炼基本枪位500～600mm。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明将氧气顶吹转炉留渣操作和炉渣脱磷工艺相结合，能有效的降低留渣中的磷含量，降低了下一炉次转炉冶炼时的磷的带入量，从而能减少下一炉次转炉冶炼时的石灰加入量，降低转炉冶炼成本。本发明能脱掉留在转炉的炉渣内的部分磷元素，冶炼过程渣量小、热损低且铁损少，炉渣脱磷效果好，显著降低了冶炼成本。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明转炉冶炼的工艺流程示意图；

图2是本发明转炉留渣溅渣的氧枪枪位示意图。

具体实施方式

本氧气顶吹转炉留渣的脱磷方法采用下述工艺：1、图1所示，采用在溅渣护炉前，通过转炉烟道上方的高位料仓向出完钢后留渣的转炉里添加脱磷剂－碳粉，碳粉的加入量根据本炉次终点出钢中的碳含量而定；然后采用氧枪顶吹惰性气体，最好为氮气进行溅渣护炉操作，溅渣的枪位根据炉渣的物性确定。溅渣护炉操作之后，转炉内脱掉部分磷的炉渣作为下一炉次冶炼的初始渣，下一炉次冶炼时即可根据留渣情况在冶炼过程中减少造渣剂－石灰的投入量。

2、碳粉加入方法和加入量：出完钢后溅渣前由高位料仓加入，加入时机为转炉出完钢摇正炉后加入。碳粉的粒度最好为0.4cm～0.6cm，加入量根据转炉本炉次出钢中的碳情况确定，具体见表1。

表1：碳粉加入量

表1中所述的留渣是指出钢后留在转炉内的炉渣。

3、溅渣枪位要求：图2所示，C＞0.08wt%时，加入焦炭后氧枪在吹炼基本枪位时开始溅渣，待炉口渣粒减少后逐步降枪。0.04wt%≤C≤0.08wt%时，加入焦炭后氧枪高于吹炼基本枪位300～400mm开始溅渣，待炉口红火消失后逐步降枪到吹炼基本枪位，炉口渣粒稀少后再逐步降枪。C＜0.04wt%时，加入焦炭后待氮气打开，迅速把氧枪提到高于吹炼基本枪位800～900mm，防止炉渣溢出，待炉口火焰消失后逐步降枪到高于吹炼基本枪位500～600mm，观察炉口渣粒稀少后逐步降枪。溅渣时间主要根据炉渣流动性而适当调整，正常为3min。

4、留渣操作要求：炉渣溅干提枪后，先把炉渣均匀平铺在大面，然后将转炉摇起加入废钢（图1中的兑铁加废钢过程），再向大面摇炉1～2次，必须保证废钢压在炉渣上面。

5、吹炼及拉碳要求：吹炼过程（图1中的开始吹炼，测温、取样，定氧过程）根据火焰正常加料；因上一炉的留渣可替代部分造渣剂，石灰加入量比计算值少加300～500公斤。拉碳时适当多倒出部分炉渣，避免留渣量过大影响正常操作，若出钢后炉内渣量过大可先倒出部分炉渣，然后在进行溅渣操作。

实施例1－9：本氧气顶吹转炉留渣的脱磷方法的具体工艺如下所述。

冶炼钢种为低合金HRB400B，铁水装入量70吨，废钢装入量5吨；拉碳使终点碳在0.11wt%以下，平均为0.052wt%；终点平均温度1663℃；终点FeO含量大于15.15wt%，平均为17.48wt%；碱度平均为2.2；焦粉（碳粉）平均加入量为144kg/炉。炉渣脱磷率在31.02%～43.42%之间，平均值为36%；各实施例具体的工艺参数见表2。

表2：各实施例的工艺参数

表2溅渣枪位“998-1980”中的998mm为氧枪下极限枪位。

采用本方法后，减少石灰300～500kg/炉，折合吨钢成本节省2～3元；按经验数据节约金属铁平均200～500公斤/炉，折合吨钢成本节省4～9元；每炉加入脱磷剂34～65kg，增加原料成本74～141元/炉，折合吨钢成本增加1～2元；合计成本降低5～10元。留渣操作有效利用前一炉次残留的炉渣降低钢铁料消耗，节约石灰，若对留的炉渣先进行脱磷，能减少热损和铁损同时提高脱磷效率，降低冶炼成本。