专利名称：50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法
技术领域：
本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法。
背景技术：
在高碳钢生产现状中，由于高碳钢主要用于生产各类高强度线材、以及高端钢绞线、钢帘线等，对钢质要求较高，尤其对钢中磷、硫含量、夹杂物含量要求较高，为了确保钢水磷含量及夹杂物含量符合要求，目前全国各大钢厂大多采取双渣法操作，实现钢水磷含量的控制。但双渣法对冶炼周期、金属料损失冲击较大，不利于产能的发挥及钢铁料消耗的控制。方坯高碳钢采用双渣法进行冶炼，由于50吨顶吹转炉没有底吹系统，导致过程化渣困难，去磷难度大，只能通过冶炼前期利用低温、高氧化铁、高碱度造渣、用萤石化渣将铁 水中磷氧化至炉渣中，然后通过前期倒渣将高磷炉渣倒出一部分，经过二次造渣可以有效的降低渣中磷含量，避免冶炼后期回磷幅度大、终点磷含量超标的问题。但由于前期倒渣操作导致冶炼周期延长2 3min，同时前期为了去磷，渣中氧化铁含量基本在20%以上，前期倒渣过程金属损失量较大。前期倒渣操作对发挥转炉产能、降低钢铁料消耗影响较大。单渣法作为高碳钢冶炼的一个研究方向，由于其吹炼时间短、脱磷效果好而逐渐获得发展，然而现有公开文献中还没有将单渣法应用于50t方坯高碳钢顶吹转炉的可实施方案介绍，如何将单洛法冶炼应用于50t方还高碳钢顶吹转炉仍是目前尚未解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的问题，提供一种去磷效果好、生产成本低的50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法。为此，本发明采用如下技术方案
一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，按照如下工艺步骤进行装料、开吹、造渣、倒炉倒渣、测温取样、出钢；以石灰、矿石、氧化铁皮球为造渣剂，并在开吹后分批加入；吹炼前期将炉渣碱度控制在I. 5 2. 0,吹炼中后期将炉渣碱度控制在3. 0
3.3。对转炉炼钢而言，吹炼前期通常指开吹到开吹后3分钟这一时间段，吹炼中后期通常指开吹后3 11分钟这一时间段。所述石灰的用量为35 55公斤/吨钢，矿石和/或氧化铁皮球的用量为8 14公斤/吨钢。矿石和氧化铁皮球既可单用也可混用，混用时矿石和氧化铁皮球的加入比为I ;1 3 ;造渣时可同时加入萤石，所述萤石的用量小于2公斤/吨钢。吹炼过程采用恒压变枪位顶吹供氧制度，供氧强度为3. 5 4m3/ (min t);转炉供氧枪位在高低枪位间交替变换，最高枪位I. 2m,最低枪位0. 8m。入炉铁水磷含量〈O. 120%、硅含量〈O. 5%，铁水温度1250 1320°C ;入炉铁水比为83% 92%。
控制转炉吹炼终点碳含量在0. 55% 0. 65%，磷含量〈O. 010%。出钢前向钢包中加入用量为2 4公斤/吨钢的钢渣改制剂，避免钢水下渣回磷；出钢温度1530°C 1600°C。本发明通过合理使用石灰、氧化铁皮球及矿石等造渣材料，在冶炼前期有效的将钢水中的磷氧化至炉渣中，冶炼中后期通过提高碱度、将终渣碱度控制在3. 0 3. 3之间，避免后期回磷，从而有效的将高碳钢终 点磷控制在目标范围，不但可以有效的缩短高碳钢冶炼周期、并且有效的降低钢铁料消耗指标。在装入量相近的情况下，通过对高碳钢单渣法、双渣法控制参数进行统计，具体如下表
表I 50t顶吹转炉高碳钢单渣法双渣法生产操作对比分析表
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实施例二
一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，按照如下工艺步骤进行
1、向50吨转炉内加入47.5吨铁水，8. 2吨废钢，铁水条件是3. 8%C, 0. 40%Si,0. 71%Mn,0. 104%P, 0. 043%S,入炉铁水比为 90% ；
2、采用供氧强度为4m3/ (min *t)的恒压变枪位顶吹供氧制度，开吹枪位I. 2米，过程枪位0. 8 I. 2米,拉碳枪位0. 8米,开吹3分钟后吹炼枪位逐步降低至0. 8m,在此阶段内即吹炼前期控制炉渣碱度在I. 5 2. 0之间；吹炼至5. 5分钟后枪位逐步提升至I. 2m,吹炼至11分钟后将枪位降至0. Sm，在此阶段内即吹炼中后期控制炉渣碱度在3. 0 3. 3之间；
3、开吹后在5分钟内分三批向转炉内加入2吨石灰(40公斤/吨钢)，0.125吨矿石和0. 375吨氧化铁皮球(用量和10公斤/吨钢)，第一批加入量为总量的1/2，第二批加入量为总量的1/3;余量在后续吹炼8分钟之间加完；
4、总吹炼时间12分钟，吹炼结束，倒渣、测温、取样；
5、出钢，出钢前向钢包中加入200公斤(4公斤/吨钢)的钢渣改制剂。通过上述冶炼过程，实现了出钢C=O. 63%, P=O. 008%,出钢温度=1587。。。实施例三
一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，按照如下工艺步骤进行
1、向50吨转炉内加入46吨铁水，7吨废钢，铁水条件是3.5%C，0. 48%Si，0. 6%Mn，
0.10%P, 0. 05%S,入炉铁水比为92%;
2、采用供氧强度为3.8 m3/ (min *t)的恒压变枪位顶吹供氧制度，开吹枪位I. 2米，过程枪位0. 8 I. 2米,拉碳枪位0. 8米,开吹2. 5分钟后吹炼枪位逐步降低至0. 8m,在此阶段内即吹炼前期控制炉渣碱度在I. 5 2. 0之间；吹炼至5. 5分钟后枪位逐步提升至I. 2m,吹炼至11分钟后将枪位降至0. Sm,在此阶段内即吹炼中后期控制炉渣碱度在3. 0 3. 3之间；
3、开吹后在5分钟内分三批向转炉内加入I.75吨石灰(35公斤/吨钢)，0. 4吨氧化铁皮球(8公斤/吨钢)，第一批加入量为总量的1/2，第二批加入量为总量的1/3;余量在后续吹炼8分钟之间加完；
4、总吹炼时间12分钟，吹炼结束，倒渣、测温、取样；
5、出钢，出钢前向钢包中加入150公斤(3公斤/吨钢)的钢渣改制剂。通过上述冶炼过程，实现了出钢C=O. 55%, P=O. 009%,出钢温度=1530。。。
权利要求
1.一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，按照如下工艺步骤进行装料、开吹、造渣、倒炉倒渣、测温取样、出钢，其特征在于，以石灰、矿石、氧化铁皮球为造渣齐U，并在开吹后分批加入；吹炼前期将炉渣碱度控制在I. 5 2. O，吹炼中后期将炉渣碱度控制在3. O 3. 3。
2.根据权利要求I所述的一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，其特征在于，吹炼过程采用恒压变枪位顶吹供氧制度，供氧强度为3. 5 4m3/ (min *t);转炉供氧枪位在高低枪位间交替变换，最高枪位I. 2m,最低枪位0. 8m。
3.根据权利要求I或2所述的一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，其特征在于，所述石灰的用量为35 55公斤/吨钢，矿石和/或氧化铁皮球的用量为8 14公斤/吨钢。
4.根据权利要求3所述的一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，其特征在于，所述矿石和氧化铁混用时，矿石与氧化铁皮球的加入比为1:1 3。
5.根据权利要求4所述的一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，其特征在于，造渣时同时加入萤石，所述萤石的用量小于2公斤/吨钢。
6.根据权利要求5所述的一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，其特征在于，入炉铁水磷含量〈O. 120%、硅含量〈O. 5%，铁水温度1250 1320°C。
7.根据权利要求6所述的一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，其特征在于，入炉铁水比为83% 92%。
8.根据权利要求7所述的一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，其特征在于，控制转炉吹炼终点碳含量在0. 55% 0. 65%，磷含量〈O. 010%。
9.根据权利要求8所述的一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，其特征在于，出钢前向钢包中加入用量为2 4公斤/吨钢的钢渣改制剂。
10.根据权利要求9所述的一种50t顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，其特征在于，出钢温度为1530°C 1600°C。
全文摘要
本发明提供了一种顶吹转炉应用高拉碳单渣法生产高碳钢的方法，该方法按照如下工艺步骤进行装料、开吹、造渣、倒炉倒渣、测温取样、出钢，其特征在于，以石灰、矿石、氧化铁皮球为造渣剂，并在开吹后分批加入；吹炼前期将炉渣碱度控制在1.5～2.0，吹炼中期和后期将炉渣碱度控制在3.0～3.3。吹炼过程采用恒压变枪位顶吹供氧制度；转炉吹炼终点碳含量在0.55%～0.65%，磷含量<0.010%。本发明方法成渣快，化渣效果好，可有效去磷，不仅降低了生产成本，还同时缩短了生产周期。
文档编号C21C5/36GK102747182SQ20121019600
公开日2012年10月24日 申请日期2012年6月14日 优先权日2012年6月14日
发明者吕爱强, 富志生, 慕进文, 梁金鹏, 蔡丽勇, 阮强 申请人:甘肃酒钢集团宏兴钢铁股份有限公司