專(zhuān)利名稱(chēng)：一種雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐冶煉高碳鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法。
背景技術(shù)：
轉(zhuǎn)爐冶煉高碳鋼根據(jù)出鋼時(shí)鋼水碳含量的不同有兩種方式一種是高拉碳法，一種是低拉碳法。高拉碳法出鋼吹煉時(shí)間短，氧氣消耗量少，鐵的吹損少，金屬收得率高；出鋼碳含量高，爐渣全鐵含量低，可以減輕爐渣對(duì)爐襯侵蝕提高爐齡；出鋼時(shí)碳含量高，鋼液氧活度低，可以提高合金收得率；高拉碳出鋼可以減少增碳劑的用量，既節(jié)約了成本，又減小了增碳劑中氮雜質(zhì)對(duì)鋼質(zhì)潔凈度的影響。但高拉碳條件下出鋼，鋼水脫磷問(wèn)題，是要解決的技術(shù)難點(diǎn)。日本早在二十世紀(jì)七十年代就提出高拉碳法生產(chǎn)高碳鋼。神戶制鐵采用“高拉補(bǔ)吹法”來(lái)生產(chǎn)高碳的簾線鋼(Ironmaking and Steelmaking, 1977,No. 1 p^ 38)，轉(zhuǎn)爐吹煉供氧強(qiáng)度在1. 1 2. 5Nm3/min/t之間，這種低供氧強(qiáng)度的“軟吹法”利于去磷，實(shí)現(xiàn)了出鋼0. 67 — 0. 68% C，0. 012 0. 013% P，轉(zhuǎn)爐吹煉時(shí)間在17. 5 19分鐘，這種方法吹煉時(shí)間較長(zhǎng)，生產(chǎn)效率低，不適應(yīng)現(xiàn)代化高效轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)。國(guó)內(nèi)鋼廠采用雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼82B (劉躍，劉瀏，佟溥翹，等.優(yōu)質(zhì)高碳鋼高拉碳前期脫磷過(guò)程控制[J].煉鋼，2006,22 ) :27 四)，前期吹煉時(shí)間要大于8分鐘，影響了生產(chǎn)節(jié)奏；鐵水硅質(zhì)量分?jǐn)?shù)要在0. 55%以下，對(duì)高爐鐵水要求較高。試驗(yàn)對(duì)于整個(gè)冶煉過(guò)程中槍位控制和供氧強(qiáng)度以及后期工藝控制措施等重要參數(shù)沒(méi)有研究。中國(guó)專(zhuān)利文獻(xiàn)(CN101333578A) —種高拉碳法生產(chǎn)高碳鋼的方法，轉(zhuǎn)爐以3. 1 3. 4Nm3/min/t供氧強(qiáng)度吹煉，采用恒流量、變槍位的供氧制度，以活性石灰和礦石為造渣劑，吹煉全程采用較高槍位，開(kāi)吹到結(jié)束采用逐段降槍的槍位制度，轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)倒?fàn)t倒渣，取樣檢測(cè)成分、溫度，出鋼碳含量可以達(dá)到0. 46 0. 65%，磷含量0. 013 0. 014%。此方法吹煉全程采用恒定供氧強(qiáng)度，沒(méi)有考慮軟吹操作對(duì)前期低溫脫磷的有利條件，無(wú)大流量底吹攪拌，在吹煉末期倒?fàn)t倒渣后仍有大量富磷渣留在爐內(nèi)，因此出鋼過(guò)程會(huì)產(chǎn)生較嚴(yán)重回磷。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供了一種雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法，克服了上述出鋼過(guò)程產(chǎn)生較嚴(yán)重回磷、生產(chǎn)效率低等不足。本發(fā)明采用前期雙渣法冶煉，調(diào)節(jié)供氧強(qiáng)度，以石灰和礦石為造渣料的轉(zhuǎn)爐冶煉高碳鋼高拉碳出鋼。本發(fā)明以轉(zhuǎn)爐為容器，在保證碳含量較高水平下，冶煉終點(diǎn)出鋼溫度、鋼水磷含量均達(dá)到高碳鋼冶煉要求。本發(fā)明所生產(chǎn)高碳鋼按重量百分比碳含量0. 60 1. 20%，磷含量 ^ 0. 018%，其余成分根據(jù)鋼種需要添加。本發(fā)明的工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下
(1)根據(jù)出鋼溫度要求，按照一定的鐵水比(鐵水重量為總裝入量的85% 90% )向轉(zhuǎn)爐內(nèi)裝入鐵水和廢鋼；(2)轉(zhuǎn)爐冶煉第一階段(0 6min)以2. 8Nm3/min/t的供氧強(qiáng)度吹煉，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、礦石造渣劑，采用較大底吹流量攪拌；底吹氣體采用氮?dú)猓状盗髁繛?. INm3/ min/t ；(3)轉(zhuǎn)爐氧槍采用恒流量變槍位操作，根據(jù)轉(zhuǎn)爐吹煉的標(biāo)準(zhǔn)槍位制度，轉(zhuǎn)爐標(biāo)準(zhǔn)槍位開(kāi)吹，2min后逐漸提高槍位；(4)搖爐倒掉部分爐渣，倒渣量不少于爐渣總重量的40% -60% ；(5)轉(zhuǎn)爐吹煉第二階段以3. 3Nm3/min/t的供氧強(qiáng)度吹煉，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、 礦石造渣劑，采用較小底吹流量；底吹氣體采用氬氣，底吹流量為0. 05Nm3/min/t ；(6)后期采用較高槍位開(kāi)吹，逐段降槍的槍位制度；(7)在總吹煉氧耗的80% 90%內(nèi)，多批少量加入礦石和螢石；礦石加入量在 2. 5 5公斤/噸鋼，螢石用量在1 2. 5公斤/噸鋼；(8)轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束，轉(zhuǎn)爐搖爐倒渣、測(cè)溫、取樣；(9)轉(zhuǎn)爐出鋼，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制碳含量為0.4 0.85%，磷含量彡0.015%。入轉(zhuǎn)爐鐵水要求磷含量彡0. 12%，鐵水硅含量彡0. 60%，鐵水溫度彡1380°C。采用活性石灰和礦石為主的造渣方式。轉(zhuǎn)爐采用活性石灰和礦石為主的造渣方式，活性灰要求有效CaO含量> 85%。在步驟( 中，石灰和礦石在轉(zhuǎn)爐吹煉2分鐘內(nèi)加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，頭批石灰根據(jù)鐵水硅含量加入10 30公斤/噸鋼，根據(jù)鐵水溫度情況加入礦石3 10公斤/噸鋼；冶煉過(guò)程底吹氣體采用氮?dú)猓状盗髁繛?. lNm7min/t。在步驟(3)中，轉(zhuǎn)爐氧槍采用恒流量變槍位操作，根據(jù)轉(zhuǎn)爐吹煉的標(biāo)準(zhǔn)槍位制度， 轉(zhuǎn)爐標(biāo)準(zhǔn)槍位開(kāi)吹，2min后提高槍位，過(guò)程槍位比正常高0. 2 0. 4米，采用逐段升槍的槍位制度，前期吹煉結(jié)束時(shí)槍位比正常吹煉高0. 2 0. 4米。在步驟(5)中，冶煉過(guò)程底吹氣體采用氬氣，底吹流量為0. 05Nm3/min/t ；根據(jù)鐵水硅含量及前期冶煉倒渣量加入石灰15 30公斤/噸鋼，根據(jù)鐵水溫度情況加入礦石7 20公斤/噸鋼。在步驟(6)中，轉(zhuǎn)爐氧槍采用恒流量變槍位操作，根據(jù)轉(zhuǎn)爐吹煉的標(biāo)準(zhǔn)槍位制度， 轉(zhuǎn)爐開(kāi)吹槍位和過(guò)程槍位比正常高0. 2 0. 4米，采用逐段降槍的槍位制度，吹煉結(jié)束時(shí)提槍槍位比正常吹煉高0. 2米。在步驟(7)中，礦石加入量在2. 5 5公斤/噸鋼，螢石用量在1 2. 5公斤/噸鋼。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于第一階段的氧槍軟吹工藝和第二階段的較大供氧流量相結(jié)合，既提高了脫磷率又提高了冶煉效率；前期采用軟吹操作可以使?fàn)t渣活躍，提高爐渣脫磷能力；采用較大的底吹流量可以使鋼渣充分接觸，為脫磷提供了很好的動(dòng)力學(xué)條件；冶煉過(guò)程倒S，可降低富磷渣渣量，減小了后期回磷量；后期降低底吹流量，有效的避免了高溫鋼水對(duì)爐底的侵蝕，可提高爐齡；本方法脫磷效果穩(wěn)定，可以滿足高拉碳出鋼時(shí)鋼水對(duì)磷含量的要求。
具體實(shí)施例方式為清楚地說(shuō)明本發(fā)明的冶煉要點(diǎn)及其實(shí)施效果，提供了 210噸轉(zhuǎn)爐冶煉的實(shí)施例和實(shí)施效果。實(shí)施例1 根據(jù)本發(fā)明所述的雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法，向210噸轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入 185 噸鐵水，23. 5 噸廢鋼，鐵水條件是4. 13% C，0. 37% Si，0. 23% Mn，0· 10% P，0· 038% S，1357°C ；第一階段采用2. 8Nm3/min/t的供氧強(qiáng)度吹煉，開(kāi)吹槍位2. 5米，過(guò)程槍位2. 7 2. 1米，拉碳槍位1. 9米，開(kāi)吹后在1分鐘內(nèi)向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入5噸石灰05公斤/噸鋼)，1. 5 噸礦石(7公斤/噸鋼)，底吹氮?dú)饬髁繛闉?. lNm7min/t，第一階段結(jié)束鐵水成分及溫度為3. 53% C，0. 002% Si，0. 09% Μη,Ο. 021% Ρ，0. 041% S, 1387°C ；第二階段采用 3. 3Nm3/ min/t的供氧強(qiáng)度吹煉，開(kāi)吹槍位2. 3米，過(guò)程槍位2. 6 2. 1米，停吹槍位1. 9米，開(kāi)吹后向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入6噸石灰( 公斤/噸鋼)，3. 1噸礦石(15公斤/噸鋼)，底吹氮?dú)饬髁繛闉?0. 05Nm7min/t，在吹煉氧耗的80 90%分兩批加入礦石和螢石共700公斤和200公斤；總吹煉時(shí)間14分鐘，吹煉結(jié)束，倒渣、測(cè)溫、取樣；出鋼。通過(guò)上述冶煉過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了出鋼C = 0. 55%, P = 0. 008%，出鋼溫度=1595°C。實(shí)施例2 根據(jù)本發(fā)明所述的雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法，向210噸轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入 183 噸鐵水，25 噸廢鋼，鐵水條件是4. 03% C，0. 58% Si，0. 21% Μη,Ο. 097% P，0· 034% S, 1377°C ；第一階段采用2. 8Nm3/min/t的供氧強(qiáng)度吹煉，開(kāi)吹槍位2. 4米，過(guò)程槍位2. 6 2. 1米，拉碳槍位1. 8米，開(kāi)吹后在1分鐘內(nèi)向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入4. 5噸石灰(23公斤/噸鋼)，1. 5 噸礦石(7公斤/噸鋼)，底吹氮?dú)饬髁繛闉?. lNm7min/t，第一階段結(jié)束鐵水成分及溫度為3. 68% C，0. 002% Si，0. 08% Μη,Ο. 023% Ρ，0. 035% S, 1369°C ；第二階段采用 3. 3Nm3/ min/t的供氧強(qiáng)度吹煉，開(kāi)吹槍位2. 3米，過(guò)程槍位2. 7 2. 0米，停吹槍位1. 9米，開(kāi)吹后向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入5噸石灰( 公斤/噸鋼)，3. 4噸礦石(16公斤/噸鋼)，底吹氮?dú)饬髁繛闉?0. 05Nm7min/t，在吹煉氧耗的80 90%分兩批加入礦石和螢石共550公斤和200公斤；總吹煉時(shí)間14. 4分鐘，吹煉結(jié)束，倒渣、測(cè)溫、取樣；出鋼。通過(guò)上述冶煉過(guò)程，實(shí)現(xiàn)了出鋼C =0. 62%, P = 0.012%，出鋼溫度=1599°C。通過(guò)以上實(shí)施例可以看出，采用本發(fā)明的雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法， 可以滿足鋼水高拉碳條件下的去磷效果，實(shí)現(xiàn)高拉碳出鋼。
權(quán)利要求
1.一種雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法，高碳鋼中碳含量為0. 60 1. 20%，磷含量< 0. 018%，其特征在于，工藝步驟及控制的技術(shù)參數(shù)如下(1)根據(jù)出鋼溫度要求，按照鐵水重量為總裝入量的85% 90%向轉(zhuǎn)爐內(nèi)裝入鐵水和廢鋼；(2)轉(zhuǎn)爐冶煉第一階段0 6min，以2.8Nm3/min/t的供氧強(qiáng)度吹煉，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、礦石造渣劑，底吹氣體采用氮?dú)猓状盗髁繛?. lNm3/min/t ；(3)轉(zhuǎn)爐氧槍采用恒流量變槍位操作，根據(jù)轉(zhuǎn)爐吹煉的標(biāo)準(zhǔn)槍位制度，轉(zhuǎn)爐標(biāo)準(zhǔn)槍位開(kāi)吹，2min后逐漸提高槍位；(4)搖爐倒掉部分爐渣，倒渣量為爐渣總重量的40%-60% ；(5)轉(zhuǎn)爐吹煉第二階段以3.3Nm3/min/t的供氧強(qiáng)度吹煉，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、礦石造渣劑，底吹氣體采用氬氣，底吹流量為0. 05Nm3/min/t ；(6)后期采用較高槍位開(kāi)吹，逐段降槍的槍位制度；(7)在總吹煉氧耗的80% 90%內(nèi)，多批少量加入礦石和螢石；礦石加入量在2.5 5 公斤/噸鋼，螢石用量在1 2. 5公斤/噸鋼；(8)轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束，轉(zhuǎn)爐搖爐倒渣、測(cè)溫、取樣；(9)轉(zhuǎn)爐出鋼，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制碳含量為0.4 0. 85%，磷含量< 0. 015%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于入轉(zhuǎn)爐鐵水要求磷含量< 0. 12%，鐵水硅含量< 0. 60%，鐵水溫度< 1380°C。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于轉(zhuǎn)爐采用活性石灰和礦石為主的造渣方式，活性灰要求有效CaO含量> 85%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于在步驟②中，石灰和礦石在轉(zhuǎn)爐吹煉2分鐘內(nèi)加入到轉(zhuǎn)爐內(nèi)，頭批石灰根據(jù)鐵水硅含量加入 10 30公斤/噸鋼，根據(jù)鐵水溫度情況加入礦石3 10公斤/噸鋼。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于在步驟(5)中，根據(jù)鐵水硅含量及前期冶煉倒渣量加入石灰15 30公斤/噸鋼，根據(jù)鐵水溫度情況加入礦石7 20公斤/噸鋼。
全文摘要
一種雙渣法高拉碳出鋼生產(chǎn)高碳鋼的方法，屬于轉(zhuǎn)爐冶煉高碳鋼技術(shù)領(lǐng)域。工藝步驟為按照一定的鐵水比向轉(zhuǎn)爐內(nèi)裝入鐵水和廢鋼；轉(zhuǎn)爐冶煉第一階段以2.8Nm3/min/t的供氧強(qiáng)度吹煉，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、礦石造渣劑，采用較大底吹流量攪拌；轉(zhuǎn)爐吹煉前期以標(biāo)準(zhǔn)槍位開(kāi)吹，后逐漸提高槍位；搖爐倒掉部分爐渣；轉(zhuǎn)爐吹煉第二階段以3.3Nm3/min/t的供氧強(qiáng)度吹煉，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入活性石灰、礦石造渣劑；后期采用較高槍位開(kāi)吹，逐段降槍的槍位制度；在總吹煉氧耗的80％～90％內(nèi)，多批少量加入礦石和螢石；轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束，轉(zhuǎn)爐搖爐倒渣、測(cè)溫、取樣；轉(zhuǎn)爐出鋼。優(yōu)點(diǎn)在于，克服了出鋼過(guò)程產(chǎn)生較嚴(yán)重回磷、生產(chǎn)效率低等不足。
文檔編號(hào)C21C5/30GK102559984SQ20121005197
公開(kāi)日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2012年3月1日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月1日
發(fā)明者劉啟江, 劉洋, 呂延春, 姜中行, 張小明, 李鵬程, 王文軍, 王海寶, 田志紅, 麻慶申 申請(qǐng)人:首鋼總公司