專利名稱：轉(zhuǎn)爐頂吹氧槍混吹氧氣與氮氣的低磷鋼冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別是提供了一種轉(zhuǎn)爐頂吹氧槍混吹氧氣與氮氣的低磷鋼冶煉方法；可以實現(xiàn)低磷、甚至極低磷鋼的冶煉；適用于轉(zhuǎn)爐脫磷預(yù)處理與轉(zhuǎn)爐雙渣冶煉。
背景技術(shù)：
磷在鋼中是一種易偏析元素，當鋼中磷含量大于0.015%時，磷的偏析急劇增加，并促使偏析帶硬度增加，同時，磷還惡化焊接性能，顯著降低鋼的低溫沖擊韌性，提高鋼的脆性轉(zhuǎn)變溫度。目前國內(nèi)寬厚板生產(chǎn)領(lǐng)域生產(chǎn)的管線鋼、海洋平臺用鋼、油井管鋼、低溫容器用鋼等均需要低磷含量。目前鋼水冶煉低磷、極低磷鋼采用的頂吹氣體為氧氣，采用的工藝有轉(zhuǎn)爐雙聯(lián)、爐外脫磷等，有部分鋼水采用轉(zhuǎn)爐鐵水脫磷預(yù)處理工藝。由于國內(nèi)鋼廠轉(zhuǎn)爐底吹供氣強度低在0.03M3/min/t左右，對于采用脫磷預(yù)處理的冶煉工藝遇到的主要問題有三方面:1、脫磷預(yù)處理階段降低供氧強度后容易引起熔池攪拌強度降低，脫磷效果差；2、若提高供氧強度容易造成溢渣、噴濺、溫度上升過快、脫碳過快等一系列問題，3、采用專門的脫磷槍會引起更換氧槍影響冶煉節(jié)奏等問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種轉(zhuǎn)爐頂吹氧槍混吹氧氣與氮氣的低磷鋼冶煉方法，解決了上述脫磷預(yù)處理階段降低供氧強度后容易引起熔 池攪拌強度降低，脫磷效果差等問題，可以實現(xiàn)低磷、甚至極低磷鋼的冶煉。本發(fā)明采用氮氣與氧氣混合吹煉進行脫磷預(yù)處理，可以有效的提高熔池攪拌強度，降低了脫磷預(yù)理階段的熔池溫度，同時由于氧氣與氮氣的比例可調(diào)，因此熔池溫度與化渣過程可以進行合理控制。脫磷預(yù)處理結(jié)束后，熔池鐵水磷含量可以控制在0.020%以下，然后脫碳階段進行常規(guī)吹煉，轉(zhuǎn)爐終點磷含量穩(wěn)定的控制在0.006%以下。因此，該工藝優(yōu)點是，可以采用高磷鐵水進行冶煉，吹煉平穩(wěn)、反應(yīng)速度快、效率高，也可以采用該方法生產(chǎn)極低磷鋼。本發(fā)明的主要特點是轉(zhuǎn)爐脫磷預(yù)處理階段頂吹氧氣中混入一部分氮氣，延長脫磷階段吹煉時間、降低脫磷階段熔池溫度，提高熔池攪拌強度的脫磷方法。以具有頂?shù)讖?fù)吹功能的轉(zhuǎn)爐為處理容器，采用底吹氬氣、氮氣，頂吹氧氣進行冶煉；其工藝步驟為:(I)在轉(zhuǎn)爐內(nèi)首先進行脫磷階段的吹煉，吹煉時間控制在6-9min，倒渣后進行正常吹煉；(2)轉(zhuǎn)爐脫磷階段的頂吹供氣為氮氣與氧氣的混合氣體；(3)煉鋼使用的原料為鐵水廢鋼，廢鋼比5%_15%。轉(zhuǎn)爐吹煉分為兩個階段，脫磷階段與脫碳階段；先進行脫磷階段的冶煉，倒渣后再進行正常的吹煉，脫磷階段吹煉采用氧氣與氮氣混合吹煉的方法，氣體的質(zhì)量比:氧氣與氮氣的質(zhì)量比為6:4 9:1之間。脫磷階段結(jié)束溫度在1300°C 1380°C ;轉(zhuǎn)爐終點溫度在1650°C 1720°C ；轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束濺渣護爐后倒出1/2 2/3的爐渣，剩余爐渣留在爐內(nèi)作為化渣劑使用。采用該工藝的優(yōu)點如下:1、脫磷階段由于頂吹氣體中混入一部分氮氣，達到了低供氧的同時頂吹供氣強度不降低(頂吹攪拌強度不降低);2、降低了脫磷階段熔池溫度的控制，提高了脫磷階段的脫磷；3、實現(xiàn)了成品磷含量低于60ppm的低磷、極低磷鋼的冶煉；4、可以采用高磷鐵水進行冶煉，吹煉平穩(wěn)、脫磷效率高。
具體實施例方式采用鐵水轉(zhuǎn)爐脫磷預(yù)處理后倒渣的方法，然再進行常規(guī)冶煉。脫磷預(yù)處理采用常規(guī)4孔槍位進行吹煉，在轉(zhuǎn)爐內(nèi)先進行脫磷預(yù)處理，目標將磷含量脫至0.020%以下，碳含量控制在3.2%左右；頂吹氣體中氧氣與氮氣混合吹煉，氧氣與氮氣質(zhì)量比例在9:1-6:4之間，對脫磷預(yù)處理后的鐵水，先倒渣然后進行正常吹煉，廢鋼比在12%以下。脫磷預(yù)處理結(jié)束后采用正常流量(22000 m3/h)氧槍冶煉；頭批渣白灰加入量2噸左右，不加輕燒；加入礦石化渣，倒渣時倒出渣量在1/3以上，二批渣加入白灰:Γ4噸。終點低溫控制，目標拉碳溫度1650°C。`實施例:鐵水裝入量在100t、98t，廢鋼加入量分別為8t、llt ;鐵水情況如下表I所示，吹煉參數(shù)如下表2所示。表I鐵水主要成分(質(zhì)量百分含量％,余量為Fe )
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐頂吹氧槍混吹氧氣與氮氣的低磷鋼冶煉方法，其特征在于，工藝步驟為: (1)在轉(zhuǎn)爐內(nèi)首先進行脫磷階段的吹煉，吹煉時間控制在6-9min，倒渣后進行正常吹煉； (2)轉(zhuǎn)爐脫磷階段的頂吹供氣為氮氣與氧氣的混合氣體； (3)煉鋼使用的原料為鐵水廢鋼，廢鋼比5%-15%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)爐吹煉分為兩個階段，脫磷階段與脫碳階段；先進行脫磷階段的冶煉，倒渣后再進行正常的吹煉，脫磷階段吹煉采用氧氣與氮氣混合吹煉的方法，氣體的質(zhì)量比:氧氣與氮氣的質(zhì)量比為6:4 9:1之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，脫磷階段結(jié)束溫度在130(TC 1380°C；轉(zhuǎn)爐終點溫度在1650°C 1720°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束濺渣護爐后倒出1/2 2/3的爐渣，剩余爐渣留在爐 內(nèi)作為化渣劑使用。
全文摘要
一種轉(zhuǎn)爐頂吹氧槍混吹氧氣與氮氣的低磷鋼冶煉方法，屬于轉(zhuǎn)爐煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。是工藝步驟為在轉(zhuǎn)爐內(nèi)首先進行脫磷階段的吹煉，吹煉時間控制在6-9min，倒渣后進行正常吹煉；轉(zhuǎn)爐脫磷階段的頂吹供氣為氮氣與氧氣的混合氣體；煉鋼使用的原料為鐵水廢鋼，廢鋼比5%~15%。優(yōu)點在于脫磷階段由于頂吹氣體中混入一部分氮氣，達到了低供氧的同時頂吹供氣強度不降低(頂吹攪拌強度不降低)；降低了脫磷階段熔池溫度的控制，1300℃-1380℃，提高了脫磷階段的脫磷率；實現(xiàn)了成品磷含量低于60ppm的低磷、極低磷鋼的冶煉；可以采用高磷鐵水進行冶煉，吹煉平穩(wěn)、脫磷效率高。
文檔編號C21C5/32GK103160637SQ20131005948
公開日2013年6月19日 申請日期2013年2月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月26日
發(fā)明者呂延春, 朱志遠, 劉洋, 馬長文, 秦登平, 危尚好, 姜中行, 王海寶, 周金明, 王星 申請人:首鋼總公司