一种在高废钢比条件下转炉脱磷的生产工艺
阅读说明：本技术 一种在高废钢比条件下转炉脱磷的生产工艺 (Production process for converter dephosphorization under high scrap steel ratio condition ) 是由 王哲 赵占山 张忠福 李毅 孙海坤 晏武 赵梓云 张彦龙 李庆振 张李鹏 于 2021-08-16 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种在高废钢比条件下转炉脱磷的生产工艺,属于钢铁冶炼的技术领域。本发明采用顶底复合吹炼工艺,先将工业盐和废钢加入钢水中,然后通过调整氧气喷枪的位置以及加入头批料和二批料的时机,可有效地提高脱磷率。本发明只使用单渣法就可以提高脱磷效果,脱磷率可以从80％提高到90％；同时可降低终渣全铁的含量,相比现有技术,本发明终渣全铁的含量可以由25％左右降低至20％左右。(The invention relates to a production process for converter dephosphorization under the condition of high scrap steel ratio, belonging to the technical field of steel smelting. The invention adopts a top-bottom composite blowing process, the industrial salt and the scrap steel are added into the molten steel, and then the dephosphorization rate can be effectively improved by adjusting the position of the oxygen spray gun and the time of adding the first batch and the second batch. The dephosphorization effect can be improved by only using a single slag method, and the dephosphorization rate can be improved from 80% to 90%; meanwhile, the content of the total iron in the final slag can be reduced, and compared with the prior art, the content of the total iron in the final slag can be reduced from about 25 percent to about 20 percent.)
技术领域
本发明属于钢铁冶炼的技术领域，具体涉及一种在高废钢比条件下转炉脱磷的生产工艺。
背景技术
转炉炼钢是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。在转炉炼钢废钢比提高后，转炉内热平衡达到极限，热量不足。正常转炉内使用石灰+轻烧白云石作为辅料进行造渣，由于转炉前期熔池温度低，不能快速形成有效的前期转炉熔渣，导致转炉静态脱磷能力不足，终点磷成分偏高。
发明内容
针对在高废钢比条件下，转炉生产前期造渣时，因为温度低，容易产生不成渣的现象，导致终点磷高的问题，本发明提供一种在高废钢比条件下转炉脱磷的生产工艺，以解决上述问题。本发明通过改变工艺操作以及向钢水中加入工业盐，将三元高熔点渣相变为四元低熔点渣相，利用前期低温期快速造渣脱磷。常规的三元渣系是由FeO+SiO2+CaO组成的，前期加入的CaO多，渣系熔点高，低废钢比的条件下，由于转炉熔池温度高，前期化渣还能满足脱磷条件。但是高废钢比条件下，转炉熔池温度低，前期很难化好渣，所以需求低熔点的渣系。通过添加NaCl，渣系中添加Na+离子，组成FeO+SiO2+CaO+NaCl四元渣系，可以有效降低渣系熔点，在低温状态下快速化好渣，提高脱磷效率，降低脱磷难度。
本发明的技术方案如下：
一种在高废钢比条件下转炉脱磷的生产工艺，采用顶底复合吹炼工艺，具体包括以下步骤：
(1)将工业氯化钠装入废钢斗中，随废钢加入冶炼炉内；
(2)吹炼造渣，前5min缓慢地将氧气喷枪枪口移动至钢水液面上方180cm，在枪口移动到位前加完头批料；然后将枪口提高至钢水液面上方200～220cm，开渣1～2min后将枪口降低至钢水液面上方180～190cm；本步钢水中包括了工业盐(NaCl)、石灰(CaO)和轻烧白云石(SiO2)，再加上存在的FeO，可将高熔点的三元渣系变为低熔点的四元渣系；
(3)根据开渣情况，向钢液中加入二批料，调整枪口至钢水液面上方180～210cm；
(4)保持恒定枪位至拉碳期，进入拉碳期后，调整枪口至钢水液面上方180cm拉碳。
优选的，所述步骤(1)中，工业氯化钠的用量为以废钢投料量计，5～8kg/t。
优选的，所述步骤(1)中，冶炼炉内钢水温度为1265～1270℃。
优选的，所述步骤(2)中，头批料由石灰A和轻烧白云石组成。本发明通过降低头批料中石灰的加入量，减少了前期渣中CaO，进一步降低了炉渣的熔点。
优选的，所述石灰A的用量为以废钢投料量计7～9kg/t。
优选的，所述轻烧白云石用量为以废钢投料量计，13～15kg/t。
优选的，所述步骤(3)中，二批料为石灰B；所述石灰B一次性加入或以少量多次的方式加入。
优选的，所述石灰B的用量为以废钢投料量计，15～20kg/t。
本发明的有益效果为：
本发明不需要额外投资改造设备，也不需要复杂工艺，仅只使用单渣法就可以提高脱磷效果，脱磷率可以从80％提高到90％；同时可降低终渣全铁的含量，相比现有技术，本发明终渣全铁的含量可以由25％左右降低至20％左右。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
实施例1
炉号E21504378，铁水硅含量0.34％，铁水磷含量0.124％，铁水温度为1265℃，铁水装入量809kg，废钢257kg。
采用顶底复合吹炼工艺，具体操作过程如下：
(1)将工业氯化钠1.6kg装入废钢斗中，随废钢加入冶炼炉内，冶炼炉内铁水装入量809kg；
(2)开始吹炼，氧气喷枪枪口位于钢水液面上方250cm，缓慢地将氧气喷枪枪口移动至钢水液面上方180cm，用时5min；在吹炼第2.5min时，加入石灰2.1kg，轻烧白云石3.9kg；将枪口移动至钢水液面上方180cm后提枪至200cm化渣；
(3)吹炼第7.3min开渣，第8min向钢液中加入石灰3.9kg，第9min开始移动氧气喷枪，调整枪口至钢水液面上方190cm；第10min加入石灰0.5kg，然后一直稳定吹炼至下副枪；
(4)保持恒定枪位至拉碳期，进入拉碳期后，调整枪口至钢水液面上方180cm脱碳。
底吹流量控制：由于废钢比高，底吹采用前中期弱，后期强的方式控制。前期0.030m3/(min·t)，中期0.030m3/(min·t)，动态拉碳期0.072m3/(min·t)。
经检测，终点磷含量0.015％，终点温度1600℃，终渣全铁含量为19.5％。
实施例2
炉号E21504374，铁水硅含量0.43％，铁水磷含量0.118％，铁水温度为1270℃，铁水装入量795kg，废钢270kg。
采用顶底复合吹炼工艺，具体操作过程如下：
(1)将工业氯化钠1.9kg装入废钢斗中，随废钢加入冶炼炉内，冶炼炉内铁水装入量795kg；
(2)开始吹炼，氧气喷枪枪口位于钢水液面上方250cm，缓慢地将氧气喷枪枪口移动至钢水液面上方180cm，用时5min；在吹炼第2.5min时，加入石灰2.4kg，轻烧白云石4.1kg；将枪口移动至钢水液面上方180cm后提枪至220cm化渣；
(3)吹炼第7min开渣，第8min向钢液中以少量多次的方式加入石灰4.6kg，第8.5min开始移动氧气喷枪，调整枪口至钢水液面上方180cm；然后一直稳定吹炼至下副枪；
(4)保持恒定枪位至拉碳期，进入拉碳期后，调整枪口至钢水液面上方170cm脱碳。
底吹流量控制：由于废钢比高，底吹采用前中期弱，后期强的方式控制。前期0.030m3/(min·t)，中期0.030m3/(min·t)，动态拉碳期0.072m3/(min·t)。
经检测，终点磷含量0.016％，终点温度1598℃，终渣全铁含量为21.3％。
对比例
炉号E21504260，铁水硅含量0.29％，铁水磷含量0.113％，铁水温度为1265℃，铁水装入量809kg，废钢251kg。
采用顶底复合吹炼工艺，具体操作过程如下：
(1)将废钢加入冶炼炉内，冶炼炉内铁水装入量809kg；
(2)开始吹炼，氧气喷枪枪口位于钢水液面上方250cm，缓慢地将氧气喷枪枪口移动至钢水液面上方180cm，用时5min；在吹炼第2.5min时，加入石灰3.8kg，轻烧白云石3.8kg；将枪口移动至钢水液面上方180cm后提枪至220cm化渣；
(3)开吹第9.5min开渣，第10min向钢液中以少量多次的方式加入石灰2kg，第11min开始移动氧气喷枪，调整枪口至钢水液面上方190cm；然后一直稳定吹炼至下副枪；
(4)保持恒定枪位至拉碳期，进入拉碳期后，调整枪口至钢水液面上方170cm脱碳。
底吹流量控制：由于废钢比高，底吹采用前中期弱，后期强的方式控制。前期0.030m3/(min·t)，中期0.030m3/(min·t)，动态拉碳期0.072m3/(min·t)。
经检测，终点磷含量0.027％，终点温度1595℃，终渣全铁含量为25.7％。
尽管通过优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内/任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求所述的保护范围为准。
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