[发明专利]一种能降低出钢时氧含量的重轨钢转炉冶炼方法

说明书

一种能降低出钢时氧含量的重轨钢转炉冶炼方法：在转炉进行冶炼的前350s为冶炼初期，在此期间，氧枪枪位在1.6～1.7m处连续吹氧，并将石灰分二批次加入；在自初期结束至750s为冶炼中期，在此期间氧枪位仍保持在1.6～1.7m处连续吹氧，并在冶炼到450s时依次将石灰及铁矿石加入；在自中期结束至900s为冶炼末期，在此期间氧枪位仍保持在1.6～1.7m处连续吹氧，并依次将石灰及轻烧白云石加入。本发明通过保持氧枪位不动，解决了枪位动态控制及经验性操作造成的不稳定因素；在保证有效脱磷的同时，可使转炉吹炼终点氧含量不超过120PPm，由此还能降低增碳剂用量40%～60%，减少脱氧合金用量10%～20%，从而减少钢中内生氧化物夹杂，提高钢轨的使用寿命和安全性。

技术领域

本发明涉及一种钢种的冶炼方法，尤其属于一种重轨钢转炉冶炼方法；本发明是针对顶底复吹转炉冶炼工艺的。

背景技术

近年来，随着铁路运输不断向高速、重载、大运量的发展，对重轨钢的疲劳性也随之提出了更高的要求，如高强度、高耐磨性、良好的抗疲劳性能等。目前，重轨钢等高碳钢在转炉冶炼时大多采用终点低碳出钢(终点碳含量约为0.08％～0.15％)，脱氧合金化后补加增碳剂的生产方法。此种方法脱氧合金及增碳剂用量大，合金成本高并产生大量的内生氧化物夹杂。众所周知，钢轨疲劳性能及使用寿命与钢水洁净度密切相关，夹杂物的有效控制可显著提升钢轨抗疲劳性能。通常认为钢中全氧含量可在一定程度上代表钢水的洁净度控制水平，因此，重轨钢转炉低氧出钢冶炼技术对于提高钢轨的使用性能及安全性具有重要意义。

中国专利公开号为CN1995403A的文献，公开了《一种双渣发生产高碳低磷钢水的转炉工艺》，其包括对高硅高磷铁水采用变枪、变氧流量操作进行吹炼，使吹炼结束时终点碳含量达到0.3～0.8％，磷含量＜0.015％。其具有成本低、投资小的特点，但生产过程中需双渣操作，在吹炼前期结束倒出70％～80％的富磷炉渣，在吹炼中期再重新造渣，此种方法增加一次倒渣时间，且增加了造渣材料的消耗，延长了冶炼时间的同时增加了生产成本。

中国专利公开号为CN102230052A的文献，其公开了一种《单渣法生产高碳低磷钢水的顶底复吹转炉工艺》，其通过在吹炼后期采用高枪位连续变动的工艺将渣中FeO含量控制在15％～20％，实现生产高碳低磷钢水的目的。此种方法不需要两次倒渣操作，一定程度地能提高了作业效率，在操作过程中采用动态枪位、2.98～3.2Nm³/min·t供氧强度及0.8～0.85MPa供氧压力的操作模式，以实现高碳低磷的目的。在实际操作中，由于枪位变化要结合炉况、渣况、熔池温度及钢液成分等条件进行变动，并结合供氧强度及压力进行吹炼操作，对于经验操作依赖性大，不利于钢水成分、温度及钢铁料消耗等指标的稳定控制，从而影响了整个生产工艺的稳定性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，提供一种降低出钢时氧含量的重轨钢转炉冶炼方法，在保证有效脱磷的同时，可使转炉吹炼终点氧含量降至120PPm以下，同时还能降低增碳剂使用量40％～60％，减少脱氧合金的使用量10％～20％，从而减少钢中内生氧化物夹杂的数量，提高钢水洁净度控制水平，进而提高钢轨的使用疲劳寿命和安全性。

实现上述目的的技术措施：

一种能降低出钢时氧含量的重轨钢转炉冶炼方法，其步骤：

1)在转炉进行冶炼的前350s为冶炼的初期，在此期间，氧枪枪位在1.6～1.7m处连续吹氧，其氧气压力控制在0.8～0.85MPa，氧气流量在3.0～3.3Nm³/min·吨钢；石灰按照24～40Kg/吨钢分二批次加入；在开始冶炼时第一次加入石灰，其加入量不低于应加总量的55％，随后立即按照12～16Kg/吨钢加入轻烧白云石；在冶炼到180S时，进行第二次加入剩余石灰，随后立即按照8～15Kg/吨钢加入铁矿石；