含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法
【专利摘要】本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法。本发明提供一种含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，该方法通过对提钒冶炼工艺参数的优化，进行深提钒，降低提钒转炉出钢后半钢碳含量、提高半钢温度，为炼钢转炉快速脱碳保磷创造条件。同时将提钒后的半钢兑入炼钢转炉后，通过对转炉氧枪枪位及造渣制度的控制，最终实现快速脱碳保磷的目的。采用该方法能将转炉脱磷率控制在30％以内，能显著提高炼钢转炉终点钢水磷含量。本发明即能增加提钒时钒渣产量，又能保证炼钢转炉终点具有较高的磷含量，操作简单，成本低。
【专利说明】
含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢鱗含量的方法
技术领域
[0001] 本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量 的方法。
【背景技术】
[0002] 对于一般钢种来说，磷是有害元素，它能降低钢材的冲击韧性，提高钢材的脆化温 度，恶化钢材的焊接性能，引起钢的脆化和开裂，在冶炼这种钢种时一般要求钢水中磷越低 越好。但是，对于一些特殊用途的钢种来说，通常要求成品钢水磷含量在0.06%以上。因为， 磷可以增加钢的耐腐蚀性能，同时磷作为固溶强化能力最大的形成元素，对于增加钢的强 度具有重要意义，特别是生产RP钢（即含磷钢，又称加磷、回磷、增磷或高磷钢）。正常情况 下，此类含磷钢种与其他普通钢种冶炼方法没有区别，脱磷是目前转炉冶炼工艺的一项主 要任务，正常工艺冶炼时终点磷含量一般控制在0.01~0.2 %左右，然后出钢合金化时加磷 铁。但该工艺存在的主要问题是：由于出钢时加入磷铁进行合金化，磷的回收率低，增加了 磷铁的消耗量，同时转炉造渣时需加入大量白灰，不仅增加了白灰的吨钢消耗，而且增大了 渣中的铁损量，加之废钢加入量受到限制，从而极大增加了冶炼成本，延长了冶炼时间。另 外生产含磷钢常用的方法可通过转炉冶炼过程抑制脱磷反应，提高冶炼终点钢水磷含量和 在转炉冶炼结束后在钢包中加入磷铁合金的方法，采用磷铁进行合金化出现收得率低、成 本高等问题。
[0003] 如申请号为"201110240361.X"，发明名称为"一种含磷钢的转炉冶炼方法"，公开 了一种通过控制氧枪枪位、供氧强度和铁水硅含量，并在转炉吹炼前期，根据铁水硅含量向 转炉内对应加入轻烧白云石、活性白灰及铁矾土造渣材料和化渣材料，控制炉渣碱度，从而 适当提高终点钢水磷含量，减少炼钢辅料和炉后磷铁用量。但是转炉采用抑制脱磷反应的 措施受操作工艺影响有一定波动，且不同的厂家工装设备不同，效果也不同。
[0004] 又如，申请号为"200410047045.0"，发明名称为"一种含磷钢的冶炼方法"，公开了 一种通过前期快速升温，并加入向炉内加入大量磷铁矿或磷矿达到钢水增磷的目的，从而 提高终点钢水磷含量，该方法加入大量磷矿后温降大，同时冶炼过程再采用低枪位极易造 成冶炼过程喷溅，影响转炉正常生产。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供一种成本和脱磷率低，能快速提高终点钢水磷 含量的方法。
[0006] 本发明含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，包括含钒铁水-铁水预处 理-提钒转炉提钒-炼钢转炉保磷脱碳-成品钢坯的步骤，具体为：
[0007] a、含钒铁水经过铁水预处理后的温度为1200~1280°C ;
[0008] b、提钒转炉提钒的具体工艺为:冷却剂用量为35~45kg/t钢，供氧强度为2~3m3/ (t · min)，吹氧时间为6~9min，提f凡后半钢碳含量为2.0~2.5wt%，半钢温度为1350~ 1450 °C；
[0009] C、炼钢转炉保磷脱碳的具体工艺为:炼钢转炉供氧强度为3~4m3/(t · min)，兑入 半钢后，全程氧枪喷头距钢液面距离0.8~1.2m吹氧，吹氧4min后开始加入造渣材料，控制 炉渣碱度为1~2时，出钢。
[0010] 上述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其中含钒铁水经过铁水预处 理后，其化学成分主要由以下重量百分比成分组成:C:4.0~5.0%，P:0.050~0.090%，V: 0.20~0.50%，S:0.005~0.020%。
[0011] 上述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其中所述冷却剂为铁、铁的 氧化物、铁矿石、炼钢污泥、除尘灰中至少一种，优选为炼钢污泥、除尘灰中至少一种，经压 球后形成的冷压块。
[0012] 上述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其中c步骤中所述造渣材料 的加入量为20~30kg/t钢。
[0013] 进一步的，上述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其中所述造渣材 料为半钢冶炼常用材料，分别为活性石灰、高镁石灰和复合渣。
[0014] 本发明提供一种含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法。该方法通过对提 钒冶炼工艺参数的优化，进行深提钒，降低提钒转炉出钢后半钢碳含量、提高半钢温度，为 炼钢转炉快速脱碳保磷创造条件。同时将提钒后的半钢兑入炼钢转炉后，通过对转炉氧枪 枪位及造渣制度的控制，最终实现快速脱碳保磷的目的。采用该方法能将转炉脱磷率控制 在30%以内，能显著提高炼钢转炉终点钢水磷含量。本发明即能增加提钒时钒渣产量，又能 保证炼钢转炉终点具有较高的磷含量，操作简单，成本低。
【具体实施方式】
[0015] 本发明含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，包括含钒铁水-铁水预处 理-提钒转炉提钒-炼钢转炉保磷脱碳-成品钢坯的步骤，具体为：
[0016] a、含f凡铁水经过铁水预处理后的温度为1200~1280°C ;
[0017] b、提钒转炉提钒的具体工艺为:冷却剂用量为35~45kg/t钢，供氧强度为2~3m3/ (t · min)，吹氧时间为6~9min，提f凡后半钢碳含量为2.0~2.5wt%，半钢温度为1350~ 1450 °C；
[0018] c、炼钢转炉保磷脱碳的具体工艺为:炼钢转炉供氧强度为3~4m3/(t · min)，兑入 半钢后，全程氧枪喷头距钢液面距离0.8~1.2m吹氧，吹氧4min后开始加入造渣材料，控制 炉渣碱度为1~2时，出钢。
[0019] 转炉冶炼炉渣碱度R = Si02/Ca0, 一般通过控制活性石灰（主要含量为CaO)和复合 渣(主要含量为SiO2)加入量来控制碱度，碱度控制在1~2是为了保磷，减少磷被氧化去除； 转炉冶炼时一般碱度越高脱磷效果越好，控制碱度接近酸性更有利于减少脱磷。
[0020] 上述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其中含钒铁水经过铁水预处 理后，其化学成分主要由以下重量百分比成分组成:C:4.0~5.0%，P:0.050~0.090%，V: 0.20~0.50%，S:0.005~0.020%。
[0021] 上述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其中所述冷却剂为铁、铁的 氧化物、铁矿石、炼钢污泥、除尘灰中至少一种，优选为炼钢污泥、除尘灰中至少一种，经压 球后形成的冷压块。
[0022] 上述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其中c步骤中所述造渣材料 的加入量总量为20~30kg/t钢。
[0023] 进一步的，上述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其中所述造渣材 料为半钢冶炼常用材料，分别为活性石灰、高镁石灰和复合渣。
[0024]炼钢转炉全程采用低枪位吹氧，以及吹氧4min后才加入造渣材料的目的是为了使 转炉快速脱碳升温，同时在低温时没有造渣材料达不到脱磷的目的，有效的避免了前期脱 磷。同时由于转炉快速升温后，冶炼后期高温抑制了脱磷的进行，有效的达到了全程脱碳保 磷的目的。
[0025] 下面结合实施例对本发明的【具体实施方式】做进一步的描述，并不因此将本发明限 制在所述的实施例范围之中。
[0026] 实施例1
[0027]某厂120t转炉采用采用含钒铁水冶炼含磷钢。经预处理后的含钒铁水主要成分及 温度为 <:4.(^七％，？：0.05(^七％，￥:0.2(^七％，5:0.005￥七％ ;温度：1200°(：。将铁水兑入提 隹凡转炉进行深提银，供氧强度为2m3/(t · min)，吹氧时间控制在6min，冷却剂用量为吨钢 35kg，提钒后半钢碳含量为2 · 5 %，P: 0 · 049wt %，V: 0 · 02wt %，S: 0 · 006wt % ;半钢温度为 1350°C。将提钒后的半钢继续兑入炼钢转炉，炼钢转炉供氧强度为3m3/(t · min)，冶炼全过 程均采用低枪位吹氧，氧枪枪位为0.8m，吹氧4min后开始加入造渣材料，控制终点炉渣碱度 为1，终点钢水磷含量为0.0465%，出钢时炼钢转炉脱磷率按照以下公式（I)计算：
[0028] 胺樂歲_提钒出半钢后磷含量-转炉终点钢水磷含量_ 0.049%-0.0465°/\ =：5〇：/ U'^- 提钒出半钢后磷含量 - 0.049% X
[0029] 实施例2
[0030]某厂200t转炉采用采用含钒铁水冶炼含磷钢。经预处理后的含钒铁水铁水主要成 分及温度为：(：:4.5￥七％，？：0.07(^七％，￥:0.35￥七％，5:0.015￥七％ ;温度：1250°(：。将铁水兑 入提银转炉进行深提银，供氧强度为2.5m3/(t · min)，吹氧时间控制在7min，冷却剂用量为 吨钢40kg，提钒后半钢碳含量为2 · 3 %，P: 0 · 068wt %，V: 0 · 02wt %，S: 0 · 017wt % ;半钢温度 为1400°C。将提钒后的半钢继续兑入炼钢转炉，炼钢转炉供氧强度为3.5m3/(t · min)，冶炼 全过程均采用低枪位吹氧，氧枪枪位为lm，吹氧4min后开始加入造渣材料，控制终点炉渣碱 度为1.5,终点钢水磷含量为0.0612%，出钢时炼钢转炉脱磷率按照公式(I)计算为10%，。
[0031] 实施例3
[0032]某厂120t转炉采用采用含钒铁水冶炼含磷钢。经预处理后的含钒铁水铁水主要成 分及温度为：(：：5.0￥七％，？：0.090￥七％，￥:0.50￥七％，5:0.020￥七％ ;温度：1280°(：。将铁水兑 入提银转炉进行深提银，供氧强度为3m3/(t · min)，吹氧时间控制在9min，冷却剂用量为吨 钢45kg，提钒后半钢碳含量为2 · 0 %，P: 0 · 088wt %，V: 0 · 02wt %，S: 0 · 022wt % ;半钢温度为 1450Γ。将提钒后的半钢继续兑入炼钢转炉，炼钢转炉供氧强度为4m3/(t · min)，冶炼全过 程均采用低枪位吹氧，氧枪枪位为1.2m，吹氧4min后开始加入造渣材料，控制终点炉渣碱度 为2，终点钢水磷含量为0.0634%，出钢时炼钢转炉脱磷率按照公式（I)计算为28%。
【主权项】
1. 含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，包括含钒铁水4铁水预处理4提钒 转炉提钒4炼钢转炉保磷脱碳4成品钢坯的步骤，其特征在于： a、 含f凡铁水经过铁水预处理后的温度为1200~1280°C ; b、 提钒转炉提钒的具体工艺为:冷却剂用量为35~45kg/t钢，供氧强度为2~3m3/(t · min),吹氧时间为6~9min，提钒后半钢碳含量为2.0~2.5wt%，半钢温度为1350~1450°C; c、 炼钢转炉保磷脱碳的具体工艺为:炼钢转炉供氧强度为3~4m3/(t · min)，兑入半钢 后，全程氧枪喷头距钢液面距离0.8~1.2m吹氧，吹氧4min后开始加入造渣材料，控制炉渣 碱度为1~2时，出钢。2. 根据权利要求1所述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其特征在于:含 钒铁水经过铁水预处理后，其化学成分主要由以下重量百分比成分组成:C:4.0~5.0%，P: 0.050~0.090%，V:0.20~0.50%，S:0.005~0.020%。3. 根据权利要求1所述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其特征在于:所 述冷却剂为铁、铁的氧化物、铁矿石、炼钢污泥、除尘灰中至少一种，优选为炼钢污泥、除尘 灰中至少一种，经压球后形成的冷压块。4. 根据权利要求1所述含钒铁水冶炼控制炼钢转炉出钢磷含量的方法，其特征在于：c 步骤中所述造渣材料的加入量为20~30kg/钢。
【文档编号】C21C5/28GK106086286SQ201610625771
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月2日 公开号201610625771.9, CN 106086286 A, CN 106086286A, CN 201610625771, CN-A-106086286, CN106086286 A, CN106086286A, CN201610625771, CN201610625771.9
【发明人】陈均, 王誉云, 曾建华, 梁新腾, 杨森祥, 王二军
【申请人】攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司