[发明专利]转炉吹炼方法

说明书

一种转炉吹炼方法，其中，向底吹转炉中装入Si浓度为0.15质量％以下且P浓度为0.09质量％以上的铁液，将下述混合粉与流量为1.5～3.0Nm³/分钟/吨铁液的氧气一起顶吹，所述混合粉为CaO粉和Fe₂O₃粉的混合粉，所述混合粉中CaO组分与Fe₂O₃组分的质量比为9：1～6：4、并且包含合计为95质量％以上的CaO、CaCO₃、FeO和Fe₂O₃；在顶吹中，所述混合粉中的CaO组分的顶吹量设定为10～15kg/吨铁液，所述CaO组分的供给速度设定为1.5～3.0kg/分钟/吨铁液，使得在铁液中的C浓度为2.5质量％以上的期间结束所述混合粉的顶吹；在所述混合粉的顶吹结束后仍继续所述氧气的顶吹，制造C浓度为0.3质量％以上的钢液。

技术领域

本发明涉及转炉吹炼方法，其采用顶底吹转炉以少量的炉渣对低Si浓度的铁液进行脱磷，在不排出由脱磷生成的炉渣的情况下从铁液中以一系列的吹炼的形式熔炼C浓度高的低磷钢。

背景技术

近年来，C浓度高且P浓度低的钢的需求在高涨，希望使用转炉大量生产这样组成的钢液。但是，即使通过顶吹氧气将铁液氧化而使炉渣中生成FeO，在铁液中的C浓度高的情况下，FeO也容易被铁液中的C还原。由此，在吹炼过程中的铁液中C浓度高的期间，炉渣中的FeO浓度以较低值推移，炉渣的脱磷能力降低。因此，在该期间中，铁液中的P浓度升高。出于以上的理由，在钢液中的C浓度高的阶段难以降低钢液中的P浓度。

因此，为了C浓度高达3.5质量％以上，温度低达1400℃以下，提出了下述铁液脱磷法：在热力学上对脱磷反应有利的铁液阶段对铁液进行脱磷，将生成的P浓度高的炉渣分离除去。如果使用该方法，则只需将该脱磷铁液脱碳至所期望的C浓度，便能够容易地制造C浓度高且P浓度低的钢液。作为其中生产率最高的方法，在专利文献1中公开了如下方法：使用2台转炉，用一个转炉对铁液进行脱磷，然后用另一转炉进行脱碳吹炼。

但是，近年来，为了减轻环境的负荷，使用用作主要的脱磷剂即生石灰的渣化剂的萤石(氟化钙)变得困难。生石灰的熔点非常高，约为2300℃，从这样的背景出发，在以较低的温度进行处理的铁液脱磷时，迅速地使其渣化而获得高脱磷利用效率变得困难。另外，如果在脱磷和脱碳中使用2台转炉，则制造成本花费大，因此希望通过一系列的吹炼工序从铁液阶段制造C浓度高且P浓度低的钢液。

另外，为了减轻环境的负荷，也要求削减炉渣产生量。为了提高生石灰的脱磷利用效率，提高炉渣的碱度(CaO/SiO₂质量比)是有效的。因此，为了使用少量的生石灰就提高炉渣的碱度，可降低铁液中的Si浓度。因此，如果为了进行铁液脱磷处理而向铁液顶吹氧气，则铁液中的Si氧化而生成SiO₂，因此铁液中的Si浓度越高，则被收进炉渣中的SiO₂量越增加。因此，为了以较少的炉渣量来提高炉渣的碱度，需要降低铁液中的Si浓度。

作为不使用萤石而以少量的生石灰进行铁液脱磷处理的方法，在专利文献2中公开了将CaO粉、Al₂O₃粉、Fe₂O₃粉的混合粉与氧气一起向铁液喷吹的方法。就该方法而言，向顶吹氧与铁液相接触的2000℃以上的高温起火点(fire point)喷吹作为主要脱磷剂的CaO粉，使熔点高的CaO比较迅速地渣化。此时，通过混合与CaO生成低熔点化合物的Al₂O₃，从而进一步促进CaO的渣化。另外，记载了通过也混合与CaO生成低熔点的化合物、能够提高炉渣的氧化力的Fe₂O₃，从而确保在起火点处生成的炉渣的流动性，并且炉渣的脱磷能力也提高，能够极其高效率地实现铁液脱磷处理。