[发明专利]转炉低温冶炼超低磷钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转炉低温冶炼超低磷钢的方法，属于钢铁生产技术领域。

背景技术

近年来，纯净钢、超纯净钢的生产技术获得迅速发展，采用新工艺尽可能降低钢中杂质元素的含量特别是磷、硫含量是纯净钢冶炼工艺研究的主要内容，磷是钢中的有害元素，容易在晶界偏析，引起钢的低温脆性和回火脆性。高级优质钢对磷量的要求越来越严格，特别是对于低温用钢、海洋用钢、抗氢致裂纹钢(用作长期界外作业的重轨、天然气、石油输送管道以及石油精炼设备等)，要求[P]＜0.010％甚至0.005％。超低磷钢一般指钢中[P]≤50×10^-6的钢，冶炼超低磷钢要从炼钢工艺的各个环节(铁水预处理脱磷、转炉炉内脱磷、出钢过程钢水脱磷、防止出钢回磷)入手，尽可能降低钢中的磷含量。目前，转炉冶炼实现超低磷钢比较成熟的方法为两座转炉联合作业(即双联法)，但许多炼钢企业是采用传统的炉机匹配模式，如按照双联法冶炼超低磷钢，会打乱炼钢厂整体生产组织模式，且双联法增加了倒灌次数，温降及铁损均较大。发挥转炉深脱磷潜力，是许多无法实现双联法冶炼超低磷钢的炼钢企业工艺技术攻关的目标。

国内外对超低磷钢的工艺研究的报道较多，例如，仇圣桃等公开了一种超低磷钢冶炼方法(申请号：CN201210258353.2)，该方法采用双渣及留渣操作工艺冶炼得到超低磷钢，但该方法对炼钢具体操作上没有脱磷方法的描述。黄一新等公开了“一种转炉生产超低磷钢冶炼工艺”(申请号：CN201010266559.0)，该方法采用多次倒渣及控制温度来实现低磷，存在可操作性差的问题。余志祥等公开了一种生产超低磷钢的控制磷的方法(申请号：CN02115419.8)，该方法侧重于对脱磷剂的开发利用及炼钢后道工序控制回磷。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，关于转炉如何通过有效的枪位控制及搭配合理的氧枪流量、合理的冶炼熔剂用量来实现转炉深脱磷，基本没有可操作性强的描述。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种转炉低温冶炼超低磷钢的方法。

为解决上述技术问题，本发明设计的顶吹转炉低温冶炼超低磷钢的方法，通过采用全程低温冶炼及冶炼过程造双渣，将冶炼终点P的重量比浓度控制为[P]≤0.004％，出钢则采用留钢的方式彻底杜绝下渣，有效抑制了出钢回磷，出钢后钢包P≤0.0050％，从而实现转炉超低磷冶炼。

本发明方法的冶炼条件为：在35t顶吹转炉进行超低磷钢冶炼，铁水32～33t、废钢2.5～3t，氧枪工作氧气流量为6500～7800Nm³/h，铁水中[P]0.120～0.150％，其具体操作为：

1)高效脱磷期(低供氧抑制脱碳升温)：采用低供氧强度，吹氧流量为6500～7000Nm³/h；开吹1min内，吹炼枪位800～900mm，主要任务为升温及熔解废钢；1～4min内，分2～4批次加入石灰总计1500Kg及铁矿石总计500Kg，同时将枪位提至1100～1200mm；4～7min内，枪位提至1200～1300mm，并2～4分批次加入铁矿石总计500Kg；7min时，倒炉测温、取样；高效脱磷期结束时，温度控制为1450～1480℃，[C]控制为1.70～2.00％，[P]控制为0.025～0.035％；

2)倒渣摇炉期：倒去炉渣总量的1/3-1/2后，抬炉至炉体偏离烟罩中心线±30°范围内，缓慢前后摇炉1min后将炉体摇回至零位，前后摇炉的目的为防止炉渣结坨而造成二次下枪点不着火；

3)快速升温期：开吹，氧气流量7600～7800Nm³/h，吹炼枪位700～900mm，加入石灰600～800kg，镁球300kg，铁矿石700kg；吹炼4min后倒炉，倒炉温度控制为1530～1550℃，倒炉[C]0.060～0.090％，倒炉[P]≤0.008％，点吹30～50s后出钢，出钢温度1550～1570℃，出钢[C]≤0.040％，出钢[P]≤0.0040％；

4)出钢操作：戴挡渣帽出钢，采用留钢出钢的方式防止出钢过程下渣回磷，留钢量为1t，出钢后钢包中[P]≤0.0050％；

所述铁矿石的[TFe]≥55％，[SiO₂]≤15％，杂质元素[P]、[S]≤0.10％，所述[P]、[C]、[S]、[TFe]和[SiO₂]分别为P、C、S、TFe和SiO₂的重量百分比含量。

本发明具有如下有益效果：