转炉低温冶炼高碳低磷钢的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及钢铁生产技术领域，具体的是指一种转炉低温冶炼高碳低磷钢的方 法。
【背景技术】
[0002] 转炉冶炼高碳钢品种时冶炼终点控制目标为高[C]、低[P]及较高的温度，一般要 求终点温度至少应控制在1630°C以上。但冶炼终点实现高[C]、低[P]、较高的温度很难同 步实现，要100%实现冶炼终点高[C]、低[P]、较高的温度几乎没有钢铁企业可以做到。冶 炼终点高[C]出钢需降低转炉供氧量，实际冶炼操作则常采用降低供氧强度及提高吹炼枪 位来实现高[C]出钢，但降低供氧强度会直接造成终点温度低，提高吹炼枪位会造成熔池 搅拌减弱而影响转炉去P效率。另外，从脱磷热力学角度考虑，脱磷是强放热反应，控制较 低的冶金熔池温度有利于脱磷，在生产实践中经常出现因冶炼过程炉温高而造成的冶炼后 期"回磷"现象。由于冶炼动力学及热力学条件的限制，冶炼终点实现高[C]、低[P]、较高 的温度难度很大。
[0003] 当前国内大部分钢铁企业生产高碳钢品种转炉后道工序基本搭配了 LF炉处理工 艺，LF炉具有良好的升温功能，可以对LF炉的升温功能加以利用，将调整温度的任务转移 至LF炉，从而可调整转炉终点控制目标，降低转炉终点温度，以实现转炉高[C]、低[P]出 钢。
[0004] 国内外的报道中关于高碳低磷冶炼工艺研宄也较多，并取得了一系列的专利。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的就是要提供一种转炉低温冶炼高碳低磷钢的方法。
[0006] 为实现上述目的，本发明提供的转炉低温冶炼高碳低磷钢的方法，通过对转炉 终点控制目标的调整，将冶炼终点温度降低至1570~1600°C，可100%实现终点[C]为 0.50~0.80%，终点[P]彡0.010%的控制目标，从而实现高碳低磷出钢。
[0007] 选择公称容量150t转炉，其中氧枪工艺参数为：四孔氧枪，工作氧气压力为 0. 85~0. 90MPa，工作氧气流量为28000~32000Nm3/h，转炉冶炼工艺为：
[0008] 将整个吹炼过程分为吹炼前期、中期、后期三个阶段，吹炼期15min ;枪位控制采 用低~高~低的三段式的模式，并分阶段（吹炼前期、中期、后期）实现恒流量、变枪位的操 作模式。
[0009] (1)吹炼前期（即Si、Mn氧化期）控制。时间界点为开吹0~4min，其操作为：
[0010] 氧枪点火，开吹枪位1200~1350mm，氧枪流量控制在30000~32000Nm3/h (吹炼 前期流量恒定），开吹后1~2min时枪位调整至1350~1450mm，同时加入石灰40~45Kg/ t钢、镁球10~llKg/t钢、轻烧白云石7~14Kg/t钢、矿石5~7Kg/t钢、萤石用量3~ 5Kg/t钢。开吹I. 5min~2. 5min时加入石灰5~8Kg/t钢、轻烧白云石4~6Kg/t钢、矿石 2~3Kg/t钢，吹炼4~5min时Si、Mn氧化期结束，吹炼前期结束时温度为1380~1410°C。
[0011] ⑵吹炼中期控制。时间界点为开吹4~13min，其操作为：
[0012] 氧枪流量控制在31500~32000Nm3/h (吹炼中期流量恒定），中期枪位控制在 1600~1800mm。此期易出现炉澄返干，为预防炉澄返干，在吹炼6min~8. 5min吊枪操作2 次（吊枪枪位2000mm)，但吊枪时间不宜过长，每次吊枪维持时间为20S，以免产生喷溅，吊 枪操作后迅速恢复原吹炼枪位。在吹炼至8~IOmin为碳氧反应最为剧烈时期，此期分两 批加入矿石，矿石每批加入量4~5Kg/t，加矿石的过程枪位相应降低IOOmm以避免炉渣中 FeO富集造成喷溅（矿石加完后恢复原吹炼枪位）。吹炼12. 5min至中期结束，枪位调整至 1900mm。吹炼中期结束时温度为1510~1540°C。
[0013] (3)吹炼后期控制。时间界点为开吹13~15min，其操作为：
[0014] 随着炉内[C]含量的降低，进入吹炼后期，此时碳~氧反应减弱，炉口的火焰明显 变软，氧枪流量控制在28000~30000Nm3/h (吹炼后期流量恒定），从13min开始至14. 5min 每隔IOs降低枪位50mm(枪位从1900mm逐步降低至1450mm)，14. 5min后执行压枪操作， 压枪枪位为1450mm，终点压枪操作目的为便于判断终点、均匀钢水成分和温度、减少渣 中（FeO)含量。压枪操作30s即可提枪倒炉，测温并取分析样进行终点分析，倒炉温度为 1570~1600°C，终点[C]为0.50~0.80 %，且终点[P]彡0.010%，从而实现了终点高碳 低磷的控制目标。
[0015] 作为一种优选方案，所述步骤（1)中氧枪点火，开吹枪位1250~1350mm，氧枪流 量控制在31000~32000Nm 3/h，开吹后Imin时枪位调整至1400~1450mm，同时加入石灰 42~45Kg/t钢、镁球10Kg/t钢、轻烧白云石10~14Kg/t钢、矿石6~7Kg/t钢、萤石用量 4~5Kg/t钢；开吹2min~2. 5min时加入石灰6~8Kg/t钢、轻烧白云石5~6Kg/t钢、 矿石2. 2Kg/t钢，吹炼4min时Si、Mn氧化期结束，吹炼前期结束时温度为1400~1410°C ;
[0016] 所述步骤（2)中氧枪流量控制在31800~32000Nm3/h，中期枪位控制在1700~ 1800mm ;在吹炼7min~8min吊枪操作2次，吊枪枪位2000mm，每次吊枪维持时间为20S ;在 吹炼至9~IOmin时，此期间分两批加入矿石，矿石每批加入量4Kg/t，加矿石的过程枪位相 降低IOOmm ;吹炼12. 5min至中期结束，枪位调整至1900mm ;吹炼中期结束时温度为1530~ 1540 0C ；
[0017] 所述步骤（3)中氧枪流量控制在29000~30000Nm3/h，从13min开始至14. 5min 每隔IOs降低枪位50mm，使得枪位从1900mm逐步降低至1450mm，14. 5min后执行压枪操作， 压枪枪位为1450mm ;压枪操作30s即可提枪倒炉，测温并取分析样进行终点分析，倒炉温度 为 1580 ~1600°C，终点[C]为 0· 60 ~0· 80%，且终点[P]彡 0· 010%。
[0018] 作为又一种优选方案，所述步骤（1)中氧枪点火，开吹枪位1350_，氧枪流量控制 在32000Nm 3/h，开吹后2min时枪位调整至1450mm，同时加入石灰45Kg/t钢、镁球llKg/t 钢、轻烧白云石14Kg/t钢、矿石7Kg/t钢、萤石用量5Kg/t钢；开吹2. 5min时加入石灰8Kg/ t钢、轻烧白云石6Kg/t钢、矿石3Kg/t钢，吹炼5min时Si、Mn氧化期结束，吹炼前期结束 时温度为1410°C ;
[0019] 所述步骤（2)中氧枪流量控制在32000Nm3/h，中期枪位控制在1800mm ;在吹 炼7. 5~8. 5min吊枪操作2次，吊枪枪位2000mm，每次吊枪维持时间为20S ;在吹炼至 9~IOmin时，此期间分两批加入矿石，矿石每批加入量5Kg/t，加矿石的过程枪位相降低 IOOmm ;吹炼12. 5min至中期结束，枪位调整至1900mm ;吹炼中期结束时温度为1540°C ;
[0020] 所述步骤（3)中氧枪流量控制在30000Nm3/h，从13min开始至14. 5min每隔IOs降 低枪位50mm，使得枪位从1900mm逐步降低至1450mm，14. 5min后执行压枪操作，压枪枪位为 1450mm ;压枪操作30s即可提枪倒炉，测温并取分析样进行终点分析，倒炉温度为1570°C， 终点[C]为0.50 %，且终点[P]为0.006 %。
[0021] 本发明与"陈良等.单渣法生产高碳低磷钢水的顶底复吹转炉工艺.【申请号】 CN201110201796.3"（莱钢）、"吴健鹏等.单渣法生产高碳低磷钢水的转炉工艺.申请 号：CN200610166515.4"（武钢）等发明专利有显著不同。莱钢的发明专利主要是侧重于对 炉渣中FeO含量的控制，没有对过程温度控制、过程枪位及流量搭配方式的具体描述。而武 钢的发明专利在冶炼中期有一次倒渣过程，其实际是利用造双渣来完成脱磷。另外国内外 许多文章、专利等提出转炉脱磷方法，都只是理论及思路方面，没有明确可行的炼钢操作方 法。
[0022] 本发明通过全程低温冶炼、合理灵活的搭配氧枪枪位和氧枪流量来实现转炉深脱 磷，对炼钢过程的描述翔实且可操作性强。本方法通过全程低温冶炼目标的设定，系统的对 炼钢方法进行了描述，弥补了其它炼钢方法的不足，操作简单、安全，终点命中率高，可以推 广使用。具体优点如下：
[0023] 其一，本发明通过采用低温出钢，可有效解决终点[C]、[P]不能同步达到出钢条 件这一难题，且低温出钢可提高转炉炉龄及直接降低耐材消耗。
[0024] 其二，本发明采用单渣法造渣，工艺路线简单，安全性、可操作性强，易于控制。
[0025] 其三，本发明实现了终点高[C]出钢，降低了出钢氧含量，从而可降低合金消耗及 提尚钢水质量。
[0026] 其四，本发明可缩短转炉纯供氧时间2min左右，提高转炉生产效率。