一种全程溢渣极限控磷的冶炼方法与流程

本发明涉及炼钢，特别是一种全程溢渣极限控磷的冶炼方法。

背景技术：

1、转炉具有良好的去磷能力，一般去磷能力可达到90%以上，按钢种成分设计，常规优质钢熔炼成分要求w[p]≤0.020%，但随加工要求的提高，对熔炼成分p要求也越来越严格，转炉冶炼超低磷如w[p]≤0.010%甚至以下也已成为常态化需求，对转炉去磷能力要求也越来越高。但是冶炼低磷钢，除提高转炉去磷能力外，对炼钢原材料铁水p、废钢p、生铁p均应提出限制要求，如冶炼熔炼成分w[p]≤0.010%的钢种，按转炉去磷能力≥90%理论计算，则要求铁水 [p]≤0.100%。但目前各钢厂面临的实际情况为钢种熔炼成分w[p]要求越来越严格，但因受低成本运营思路的影响，对铁水成分未做有效限制，高磷铁水使用较为普遍，许多钢铁企业铁水p一般控制在0.160-0.200%，铁水p＞0.160%早已成为常态，铁水p基本不能满足转炉低磷冶炼的需要。不得已使用高磷铁水是许多钢铁企业面临的共性难题。

2、因此如何采用高磷铁水实现转炉低磷冶炼的目的，成为行业内亟待解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的目的就是提供一种转炉全程溢渣极限控磷的冶炼方法，本发明方法利用w[p]=0.160-0.200%的铁水，可冶炼w[p]≤0.007%的钢种，脱磷率可达到95%以上，实现了转炉极限脱磷，较常规转炉去磷工艺对比，去磷率提高7%以上，有效解决了高磷铁水冶炼低磷钢的行业难题。

2、本发明的一种转炉全程溢渣极限控磷的冶炼方法，包括下述步骤：

3、（1）转炉配料时提高冶炼前期炉渣中feo含量：转炉炉料配料中除铁水、废钢外，配加渣钢3-4kg/t，所述渣钢中feo的质量分数≥70%，其它为fe及杂质元素；

4、（2）转炉前期自开吹—吹炼5min，氧枪流量按26000-30000nm3/h软吹氧，氧枪枪位1300-1400mm，将炉渣中feo的质量分数控制在26-30%，吹炼3-5min时炉渣呈现线状溢出炉口，流入渣坑；类似于转炉双渣过程，但不同于双渣的是，该过程不需倒炉；前期氧枪软吹氧快速起渣及延长低温泡沫渣时期：一般情况转炉吹炼约3min左右会产生低温泡沫渣，通过硬吹氧（即提高供氧流量）可快速消除低温泡沫渣，而软吹氧可持续增加前期低温泡沫渣时间；

5、（3）转炉中期持续提高/保持炉渣feo含量：吹炼中期氧枪流量提升至32000-38000nm3/h，氧枪枪位提至1500-1700mm，此时碳氧反应剧烈，向转炉内加入渣钢3-4kg/t，渣钢中feo的质量分数为85%，其它为fe及杂质元素；此期炉渣中feo的质量分数控制在24-27%，炉渣feo高，co气体弥散在渣中，炉渣持续从炉口外溢带出高p渣进入渣坑；

6、（4）返干期转炉本体底吹氧辅助供氧、保持炉渣（feo）含量不降低：吹炼7-9min，转炉冶炼进入返干期，氧枪枪位控制在1700-2100mm，氧枪流量保持在32000-38000nm3/h，同时将返干期转炉底吹气体切换为氧气，氧气流量800-1200nm3/h，底吹氧持续时间为整个返干期，返干期结束后停止底吹氧；通过转炉本体底吹供氧，可将返干期炉渣中feo的质量分数控制在23-25%，从而达到返干期不返干，且可在返干期持续实现溢渣脱p的目的；

7、（5）吹炼后期9min以后氧枪枪位持续提高，氧枪枪位按2100-2500mm控制，供氧至终点碳符合要求，此时碳氧反应减弱，提高枪位可直接保持炉渣中feo的质量分数控制在22-30%，通过炉口渣外溢情况在2100-2500mm控制枪位；通过上述转炉冶炼全程炉口溢渣操作，转炉冶炼自吹炼3min起渣—吹炼终点，可实现持续排渣过程，高p渣持续外溢，避免了冶炼过程回p，脱p效率达到95%以上。

8、上述方法中所述铁水中p的质量分数为0.160-0.200%。

9、上述方法中步骤（1）所述渣钢是转炉地面炉坑内渣经回收并加工形成的。

10、按上述方法进行的转炉冶炼，冶炼终点钢水中p的质量分数≤0.007%。

11、本发明方法的原理是：转炉去磷需要炉渣中（feo）含量较高，冶炼低磷钢一般利用前期低温条件，2[p]+5(feo)+4（cao）=（ca4p2o9）+5[fe]，前期脱磷后会倒去高p渣以避免回p。发明人通过对炉渣feo的作用研究发现，去磷过程为铁水中[p]率先与（feo）反应，脱磷后则会在吹炼前期倒去高磷渣（即停吹提氧枪并倾倒转炉，倒去高磷渣）。通过对转炉涌渣及溢渣机理研究，吹炼前期至中期，当炉渣中(feo)≥23%，炉渣中（cao）/(sio2)≥1.8后，极易产生泡沫渣溢出炉口，涌渣及溢渣过程实际也是排渣的过程，与倒炉倒渣机理是一致的。通过分析可以发现，炉渣高(feo)既有利于脱磷，又有利于排渣（即溢渣），可以对高（feo）这一特点加以利用，冶炼前期硅锰氧化期快速提高炉渣（feo），并在冶炼前期至中期持续将炉渣中（feo）控制在23%以上，既有利于去磷，又有利于高磷渣溢出转炉，避免回磷，且通过溢渣手段让高磷渣溢出炉口可避免停吹倒炉，减少温度损失及破环均匀升温，需注意的是，对溢渣程度需通过合理控制炉渣中（feo）含量在合理区间，通过分析跟踪，炉渣（feo）含量在23-30%既可保证吹炼过程持续溢渣又可避免造成喷溅，另外，应考虑的是，冶炼中期c-o反应剧烈期易出现“返干”，需在“返干”期进行设计保持炉渣中（feo）含量不降低，避免返干期炉渣（feo）急剧降低，造成回p。

12、本发明的有益效果如下：

13、（1）本发明在采用高磷铁水的条件下，实现了转炉冶炼全程不倒渣的条件下低磷冶炼，在不采用双渣的前提下，突破了冶炼技术瓶颈；

14、（2）本发明通过冶炼过程炉口持续排渣，避免冶炼过程回p，脱磷率可达95%以上；

15、（3）本发明工艺流程简单清晰，可操作性强，易于控制。

16、本发明通过对高磷铁水应用于转炉低磷冶炼的跟踪，当采用p含量＞0.160%的铁水时，通过转炉吹炼过程全程溢渣，始终维持炉渣高feo状态，可实现极限脱磷。本发明利用w[p]＞0.160-0.200%的铁水，可冶炼钢种w[p]≤0.007%的钢种，脱磷率可达到95%以上，实现了转炉极限脱磷，较常规转炉去磷工艺对比，去磷率提高7%以上，有效解决了高磷铁水冶炼低磷钢的技术难题。

技术特征：

1.一种转炉全程溢渣极限控磷的冶炼方法，其特征在于包括下述步骤：

2.根据权利要求1所述的一种转炉全程溢渣极限控磷的冶炼方法，其特征在于：所述铁水中p的质量分数为0.160-0.200%。

3.根据权利要求1所述的一种转炉全程溢渣极限控磷的冶炼方法，其特征在于：步骤（1）所述渣钢是转炉地面炉坑内渣经回收并加工形成的。

4.根据权利要求1所述的一种转炉全程溢渣极限控磷的冶炼方法，其特征在于：冶炼终点钢水中p的质量分数≤0.007%。

技术总结本发明公开了一种转炉全程溢渣极限控磷的冶炼方法，包括下述步骤：（1）转炉配料时除铁水、废钢外，配加渣钢3‑4Kg/t，渣钢中FeO的质量分数≥70%；（2）转炉开吹—吹炼5min，氧枪流量按26000‑30000NM3/h软吹氧，氧枪枪位1300‑1400mm，将炉渣中FeO的质量分数控制在26‑30%，吹炼3‑5min时炉渣呈现线状溢出炉口，流入渣坑；（3）转炉中期持续提高/保持炉渣FeO含量在24‑27%，炉渣持续从炉口外溢带出高P渣进入渣坑；（4）返干期转炉本体底吹氧辅助供氧、保持炉渣（FeO）含量在23‑25%，持续实现溢渣脱磷的目的；（5）吹炼后期9min以后提高氧枪枪位保持炉渣中FeO的含量在22‑30%，继续溢渣脱磷；通过上述转炉冶炼全程炉口溢渣操作，可实现持续排渣过程中高P渣持续外溢，避免冶炼过程回P，脱磷效率达到95%以上。技术研发人员：汪晛,黄琼,程龙,易勋,李相付,梁宝珠受保护的技术使用者：宝武集团鄂城钢铁有限公司技术研发日：技术公布日：2024/9/9