[发明专利]一种60吨转炉一次高拉碳法高效冶炼高碳钢的工艺

说明书

本发明提供了一种60吨转炉一次高拉碳法高效冶炼高碳钢的工艺，在一定供氧强度下，根据入转炉初始碳含量，在供氧11~12min时，钢水碳含量达到0.70~1.10%，基于投弹式转炉出钢检测技术，快速确定最佳投弹定温定碳时机。不需要倒炉测温取样，检测出钢水的温度及钢水碳含量，在检测的碳含量范围内，由简易脱碳模型确定了平均脱碳速度，按照冶炼钢种目标终点碳含量及温度要求，迅速确定一次拉碳提枪时间。本发明实现高碳钢高拉碳一次倒炉出钢，减少倒炉与点吹次数，可缩短冶炼周期5分钟减少温度损失20~30℃；并能从源头上控制氧化物夹杂的生成,减少钢中夹杂物，提高钢的机械性能和疲劳性能。

技术领域

本发明涉及转炉炼钢技术领域，特别是提供一种60吨转炉一次高拉碳法高效冶炼高碳钢的工艺。

背景技术

转炉冶炼高碳钢终点控制有两种方法，一种是吹低碳增碳法，一种是高拉碳补吹法，由设备装备水平与工艺条件而定。增碳法是指在吹炼过程中，钢水中碳氧化，去除到与低碳钢冶炼终点碳含量相近时，停止供氧出钢，然后根据所炼钢种成分要求，出钢过程在钢包中大量加入增碳剂。增碳法有脱磷率高，终点碳温命中率高，生产效率高的优点。但由于终点含碳量低，出钢时需要加入大量增碳剂，易出现成分不均、吸收率不稳定，钢水氧化性强，钢中夹杂物含量高，影响钢的质量，增加了后道工序的处理难度。

高拉碳补吹法是在停止吹氧一次倒炉时，钢水中碳含量质量分数高于出钢要求0.20%~0.40％的范围，测温取样后再进行供氧补吹使碳含量达到出钢要求。但由于工艺操作水平的不同及铁水化学成分及温度的波动，高拉碳补吹法经常会出现一次补吹不成功，而进行多次补吹，倒炉2~3次，来达到所炼钢种终点化学成分及温度双命中的要求。由于每补吹一次多倒炉一次就会增加2~3min冶炼时间，且多次倒炉造成钢液中的氧含量升高，温度损失增加，使高拉补吹法的优势减小。如果在转炉停止吹氧时使钢水成分和温度达到出钢要求，倒炉后即可出钢，即一次高拉碳出钢则可有效解决上述问题。

在现有技术中，一次高拉碳在实际操作上困难比较大，而不得不采用高拉碳补吹法保证冶炼的成功，因此转炉临近终点能够精准定碳定温是解决一次高拉碳高效冶炼高碳钢的关键所在。关于转炉终点碳含量及温度的预测可以归结为3种手段，一是副枪接触式检测，设备体积庞大，受空间限制，一些老厂房无法改造安装，无法适用于50~120吨转炉；设备维护费用昂贵，成本较高；采取副枪检测适用于[C]0.10%范围内的控制有一定的精确度，[C]含量质量分数在0.70%~1.10%范围内，误差很大，不得不采取高拉碳补吹方式。即熔池碳含量在1.0%左右时，提枪停吹检测，再依据检测结果，结合冶炼经验确定补吹氧量及时间，这一过程一般需要3~5min。二是以烟气分析技术为主，但这些方法大多仅限于转炉冶炼低碳钢的工艺。申请号为CN1044197℃99A转炉冶炼在线预测高碳钢碳含量方法，也是基于烟气分析技术的转炉在线预测高碳钢冶炼过程熔池中碳含量方法。三是转炉投弹式出钢自动检测技术，目前也仅限于低碳钢（[C]≤0.10%）的冶炼。

查阅已公开文献材料均未详细报道或公开如何利用转炉投弹式出钢自动检测技术在线预测碳含量质量分数在0.70%~1.10%范围时，高碳钢冶炼过程熔池中碳含量及温度检测技术。在碳含量如此高时即使基于副枪检测或烟气分析技术，在线预测高碳钢冶炼过程熔池中碳含量方法，也存在须建立繁琐的数学模型，在碳高的情况下，预测精度差，导致补吹不成功，多次补吹倒炉的问题。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的是提供一种60吨转炉一次高拉碳法高效冶炼高碳钢的工艺，该工艺通过建立简易脱碳模型与投弹式转炉出钢检测技术相结合，在转炉停止吹氧时，使钢水成分和温度达到出钢要求，倒炉后即可出钢。

本发明采取以下技术方案：

本发明一种60吨转炉一次高拉碳法高效冶炼高碳钢的工艺，高碳钢碳含量范围0.60~0.90%，磷、硫含量≤0.025%，包括如下步骤：