半钢转炉炼钢的方法
【专利摘要】本发明公开了一种半钢转炉炼钢的方法，所述方法包括以下步骤：(a)在开始吹炼到吹炼170s～190s的时间里，向熔池中加入第一批次炼钢辅料，将氧枪枪位控制在1.5m～1.6m，将炉渣碱度控制在3.0～3.2；(b)在吹炼170s～190s到转炉熔池来渣的时间里，将氧枪枪位控制在1.75m～1.85m；(c)在转炉熔池来渣到吹炼360s～420s的时间里，将氧枪枪位控制在1.7m～1.85m；(d)在吹炼360s～420s到距离吹炼终点170s～190s的时间里，将剩余炼钢辅料分批次加入到熔池中，将氧枪枪位控制在1.8m～2.2m；(e)在距离吹炼终点170s～190s到距离吹炼终点50s～70s的时间里，将氧枪枪位逐步降低到1.5m～1.6m；(f)保持1.5m～1.6m的氧枪枪位到吹炼终点。根据本发明的半钢转炉炼钢方法，可以显著提高氧枪枪龄、降低辅料加入量以及避免冶炼过程中炉渣返干。
【专利说明】半钢转炉炼钢的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及转炉炼钢领域，特别涉及一种半钢转炉炼钢的方法。
【背景技术】
[0002]由于半钢中碳的质量分数比普通铁水中碳的质量分数低，并且半钢中硅、锰等发热成渣元素为痕量(即，含量极低)，所以半钢转炉炼钢具有吹炼过程中酸性成渣物质少、渣系组元单一、初期渣形成时间晚以及热量不足等特点，这使得半钢转炉炼钢比铁水转炉炼钢更加困难。
[0003]现有技术的半钢转炉炼钢的过程中，由于氧枪枪位控制不当会引起转炉喷溅和返干，从而导致氧枪粘钢，降低了氧枪的使用寿命。此外，炼钢辅料加入制度不当同样会引起转炉喷溅和返干从而导致氧枪粘钢，并且向钢液中加入过多的炼钢辅料也会提高炼钢的生产成本，降低钢液收得率。另外，在半钢转炉吹炼过程中，由于氧压过高以及氧枪枪位过低引起炉渣中(TFe)含量降低，导致炉渣中2Ca0.SiO2, MgO等高熔点的物质析出，炉渣变稠引起炉渣返干，严重影响转炉熔池中的反应和成渣，降低钢液质量。
【发明内容】
[0004]本发明的一个目的在于克服现有技术的不足，提供一种可以防止氧枪粘钢以及降低炼钢辅料加入量的半钢转炉炼钢方法。
[0005]本发明另一目的在于克服现有技术的不足，提供了一种可以防止炉渣返干的半钢转炉炼钢方法。
[0006]根据本发明的半钢 转炉炼钢的方法包括以下步骤:(a)在开始吹炼到吹炼170s~190s的时间里，向熔池中加入第一批次炼钢辅料，将氧枪枪位控制在1.5m~1.6m，将炉渣碱度控制在3.0~3.2 ; (b)在吹炼170s~190s到转炉熔池来渣的时间里，将氧枪枪位控制在1.75m~1.85m ； (c)在转炉熔池来渣到吹炼360s~420s的时间里，将氧枪枪位控制在1.7m~1.85m ； (d)在吹炼360s~420s到距离吹炼终点170s~190s的时间里，将剩余炼钢辅料分批次加入到熔池中，将氧枪枪位控制在1.8m~2.2m ； (e)在距离吹炼终点170s~190s到距离吹炼终点50s~70s的时间里，将氧枪枪位逐步降低到1.5m~1.6m ; (f)保持1.5m~1.6m的氧枪枪位到吹炼终点；其中，氧枪的氧气流量为38000Nm3/h~45000Nm3/h，且在整个吹炼过程中保持不变。
[0007]根据本发明的示例性实施例，炼钢辅料可以包括Ca含量不低于90wt%的活性石灰、Mg含量为28wt%~38wt%且Ca含量为40wt%~60wt%的高镁石灰、SiO2含量为48wt%~58wt%的复合禮:。
[0008]根据本发明的示例性实施例,活性石灰加入量可以为25wt%~30wt%、高镁石灰加入量可以为40wt%~50wt%、复合渣加入量可以为25wt%~30wt%。
[0009]根据本发明的示例性实施例，在转炉熔池来渣到吹炼360s~420s的时间里，可以将氧枪枪位控制在1.7m。[0010]根据本发明的示例性实施例，吹炼360s~420s开始可以将剩余炼钢辅料向钢液中分批次加入，剩余炼钢辅料的每批次加入间隔可以为35s~45s。
[0011]根据本发明的示例性实施例，在剩余炼钢辅料的每批次加入的同时可以将氧枪枪位升高0.08m~0.12m,并可以保持该氧枪枪位8s~12s，然后可以将氧枪枪位降低
0.08m~0.12m，直到距离吹炼终点170s~190s前所有炼钢辅料加入到钢液中。
[0012]根据本发明的示例性实施例，第一批次炼钢辅料加入量可以为总炼钢辅料加入量的 65wt% ~70wt%。
[0013]根据本发明的示例性实施例，剩余炼钢辅料的每批次加入量可以为总炼钢辅料量的 8wt% ~10wt%o
[0014]根据本发明的示例性实施例，半钢可以包含3.4wt%~3.8wt%的C、不超过
0.03wt% 的 S1、不超过 0.lwt% 的 Mn,0.04wt% ~0.lwt% 的 P、0.01wt% ~0.50wt% 的 S，余量为铁和不可避免的杂质。
[0015]根据本发明的示例性实施例，半钢温度可以为1240°C~1360°C。
[0016]根据本发明的半钢转炉炼钢方法，通过调整顶枪枪位以及合理地调整炼钢辅料的添加制度，可以防止炉渣返干，提高氧枪枪龄，避免氧枪在吹炼过程中粘钢，也可以降低辅料加入量，降低 生产成本。
【具体实施方式】
[0017]下面结合示例性实施例来详细描述本发明的半钢转炉炼钢方法。
[0018]首先，在开始吹炼到吹炼170s~190s (例如，在开始吹炼到吹炼3分钟)的时间里，氧枪枪位控制在1.5m~1.6m(例如，1.5m),并向转炉加入第一批次炼钢辅料,并将炉洛碱度控制在3.0~3.2。
[0019]具体地讲，整个半钢转炉冶炼过程中氧枪允许的最低枪位是1.5m，在开始吹炼到吹炼170s~190s的时间里,氧枪枪位控制在1.5m~1.6m,优选为1.5m,该氧枪枪位的氧气射流具有很强的穿透力与搅拌力，有助于促进冶炼初渣的形成。在此阶段向转炉中加入第一批次炼钢辅料有助于炼钢辅料的熔化，减少转炉熔池的成渣时间，并且有助于脱磷脱硫等反应的进行。根据本发明的示例性实施例，炉渣碱度控制在3~3.2，这样可以延长脱磷时间，并且可以确保整个吹炼过程不出现大的喷溅与返干，避免了氧枪粘钢。
[0020]根据本发明的示例性实施例，优选地，第一批次炼钢辅料的加入量占总炼钢辅料加入量的65wt%~70wt%，这样可以延长吹炼前期的低温脱磷时间，并且可以有足够的钢渣覆盖于钢液表面，防止氧气直接与钢液反应，加快脱碳速度。
[0021]根据本发明的示例性实施例，炼钢辅料加入量与入炉半钢成分、转炉吨位以及冶炼钢种有关。根据本发明的一个示例性实施例，200t转炉冶炼普通钢种(例如，碳素钢)时，总炼钢辅料加入量为Ilt~13t，而200t转炉冶炼特殊钢种(例如，合金钢)时，总炼钢辅料加入量为Ilt~15t。但本发明并不限于此，也就是说，炼钢辅料加入量还与现有设备、转炉运行状况以及现有技术的工作人员的操作技能有关。
[0022]根据本发明的示例性实施例的半钢成分可以包含3.4wt%~3.8wt%的C、不超过
0.03wt% 的 S1、不超过 0.lwt% 的 Mn,0.04wt% ~0.lwt% 的 P、0.01wt% ~0.50wt% 的 S，余量为铁和不可避免的杂质。根据本发明的示例性实施例的作为炼钢原料的半钢的温度可以为1240 °C ~1360°C。
[0023]根据本发明的示例性实施例，炼钢辅料可包括Ca含量不低于90wt%的活性石灰、Mg含量为28wt%~38wt%且Ca含量为40wt%~60wt%的高镁石灰、SiO2含量为48wt%~58wt%的复合渣。优选地，活性石灰加入量可以为25wt%~30wt%，高镁石灰加入量可以为40wt%~50wt%,复合禮:加入量可以为25wt%~30wt%。
[0024]根据本发明的示例性实施例的半钢转炉炼钢方法采用恒氧变枪操作，也就是说，在吹炼过程的氧枪枪位变化过程中氧气流量保持恒定。优选地，氧气流量可以为38000Nm3/h~45000Nm3/h。但本发明并不限于此，也就是说，氧枪的氧气流量与转炉炉容以及炉龄有关。根据本发明的一个示例性实施例，如果200t转炉炉龄低于1000炉，则氧枪的氧气流量可以为38000Nm3/h ;炉龄在1000~4000炉的转炉，由于转炉冶炼过程中炉衬被钢液侵蚀导致炉容增大，此时氧枪的氧气流量可以为42000Nm3/h ;炉龄大于4000炉的转炉，氧枪的氧气流量可以为45000Nm3/h。
[0025]其次，随着炉渣形成及耗氧量增加，即，在开始吹炼170s~190s (例如，3分钟)后到转炉熔池来渣时，氧枪枪位控制在1.75m~1.85m (例如，1.8m)。具体地讲，由于吹炼初期(吹炼开始到吹炼170s~190s的时间里)的低枪位(氧枪枪位为1.5m~1.6m)吹炼过程中提高了炉渣中(FeO)含量，为避免在开始吹炼170s~190s后到转炉熔池来渣的时间里熔池炉渣中的(FeO)富集导致的炉内喷溅而使氧枪粘钢，此时提高氧枪枪位至1.75m~1.85m，优选为1.8m，这样可以促进熔池来渣，也可以降低渣中(FeO)含量。
[0026]然后，在转炉熔池来渣后到炉渣温度稳定的过程中，即，在熔池来渣后到开始吹炼的360s~420s (例如，390s)的时间里，由于转炉熔池来渣后加入的第一批次炼钢辅料未完全熔化，此时氧枪枪位控制在1.7m~1.85m,优选为1.7m~1.75m (例如1.7m),这样可以促进第一批次炼钢辅料的熔化，也可以避免炉渣中(FeO)富集而产生泡沫渣或者喷溅，避免氧枪粘钢。
[0027]根据本发明的一个示例性实施例，在开始吹炼的180s，可以控制氧枪枪位为1.8m并保持该枪位直到熔池来渣。熔池来渣后，为避免炉渣中(FeO)富集，可以降低氧枪枪位到1.7m，直到开始吹炼的420s，此时熔池温度保持稳定。
[0028]然后，在开始吹炼的360s~420s (例如，390s)到距离吹炼终点前170s~190s(例如，3分钟)的时间里，剩余炼钢辅料分批次加入到熔池中，控制氧枪枪位为1.8m~2.2m(例如 1.8m)ο
[0029]具体地讲，在距离转炉吹炼终点前170s~190s到吹炼终点的时间里为氧枪吹氧调整钢液成分的阶段。因此，可以在熔池温度达到稳定时(钢液温度稳定的时间为开始吹炼的360s~420s)到距离吹炼终点前170s~190s，优选为到距离吹炼终点前180s的时间里，剩余炼钢辅 料分批次加入到熔池中。这段时间里熔池温度稳定，并且炉渣中存在较多(FeO)，此时剩余炼钢辅料分批次加入到熔池中可以避免炉渣返干。此时控制氧枪枪位在1.Sm~2.2m，这样可以满足半钢吹炼过程中脱磷脱硫反应对氧枪枪位的要求，也可以避免氧枪枪位过高引起炉渣(FeO)急剧升高而导致的炉内喷溅，避免氧枪粘钢。
[0030]根据本发明的示例性实施例，在开始吹炼的360s~420s时开始剩余炼钢辅料分批次加入到钢液中，这样能够防止一次性加入炼钢辅料时由于炼钢辅料加入量过多导致的炉内返干，也可以防止炉渣含氧量过高而造成的喷溅。剩余炼钢辅料每间隔35s~45s，优选间隔为40s向熔池中加入一批次，这样可以避免剩余炼钢辅料每批次加入间隔过短引起的炉内返干。根据本发明的一个示例性实施例，在开始吹炼的420s时开始向钢液中加入第二批次炼钢辅料，在第二批次炼钢辅料加入后的40s后加入第三批次炼钢辅料。
[0031]根据本发明的示例性实施例，由于向熔池中每加入一批次炼钢辅料会脱掉炉渣内的(FeO)，改变了炉渣的状况，然而现有技术的工作人员通过观察判断出炉渣返干时再进行升高氧枪操作，此时已无法在短时间内把炉渣造好，因此，剩余炼钢辅料每批次加入到熔池的同时氧枪枪位升高0.08m~0.12m,优选为0.1m,这样可以人为改变氧枪吹炼夹角,适当补充炉渣中被辅料脱掉的(FeO)，防止炉渣返干。由于分批次加入的剩余炼钢辅料量相对于加入的第一批辅料量较少，且熔池温度稳定，此时剩余炼钢辅料分批次加入到钢液中时炼钢辅料熔化较快，并且为避免氧枪枪位升高0.08m~0.12m后造成的炉渣(FeO)含量升高而引起的炉内喷溅，在保持升高的氧枪枪位8s~12s，优选为IOs后，可以降低氧枪枪位到
0.08 ~0.12m，优选为 0.lm。
[0032]根据本发明的示例性实施例，优选地，剩余炼钢辅料分批次加入到熔池时，剩余炼钢辅料的每批次加入量可以为总炼钢辅料加入量的8wt%~10wt%,这样可以避免剩余炼钢辅料的每批次加入量过多而引起的炉渣返干，也可以避免剩余炼钢辅料每批次加入量过少导致剩余炼钢辅料加入批次过多而增大了工人的劳动强度。
[0033]然后，随着炼钢辅料全部加入到钢液中并完全熔化后，即，距离吹炼终点170s~190s (例如3分钟)到距离吹炼终点50s~70s (例如I分钟)的时间里，氧枪枪位逐步降低至1.5m~1.6m (例如1.5m)。
[0034]具体地讲，由于半钢冶炼炉渣成分组成元素少，成渣较铁水冶炼困难，炉渣对氧的依赖强于铁水对氧的依赖，导致半钢冶炼终点炉渣中氧含量较高，在全部炼钢辅料加入到钢液中并完全熔化后到距离吹炼终点50s~70s的时间里，逐步缓慢降低氧枪枪位到
1.5m~1.6m，优选降低到1.5m，在调整钢液成分时避免了炉渣返干。根据本发明的示例性实施例，氧枪枪位的逐步降低过程中的枪位降低幅度没有明确要求，即，在氧枪降低枪位的过程中的枪位降低幅度为能够保证熔池不返干的枪位降低幅度。
[0035]最后，保持1.5m~1.6m (例如1.5)的氧枪枪位直到吹炼终点，这样可以降低炉渣中(TFe)含量，保证钢液的收得率。
[0036]如上所述，根据本发明的示例实施例的半钢转炉炼钢方法中，通过合理地控制转炉冶炼过程中各个时期的氧枪枪位，能够显著提高氧枪的使用寿命，避免因操作导致的氧枪粘钢而异常下线以及吹炼过程中断的现象发生。此外，根据本发明的炼钢辅料添加制度可以避免半钢吹炼过程中炉渣返干的现象发生，也可以降低炼钢过程中炼钢辅料的加入量，使辅料消耗量小于等于551^Λ￥?Η，降低了炼钢生产成本。
[0037]虽然已参照具体实 施例描述了本发明，但将理解的是，本发明不限于以上实施例。
【权利要求】
1.一种半钢转炉炼钢的方法，所述方法包括以下步骤: (a)在开始吹炼到吹炼170s~190s的时间里，向熔池中加入第一批次炼钢辅料，将氧枪枪位控制在1.5m~1.6m，将炉渣碱度控制在3.0~3.2 ; (b)在吹炼170s~190s到转炉熔池来渣的时间里，将氧枪枪位控制在1.75m~1.85m ； (c)在转炉熔池来渣到吹炼360s~420s的时间里，将氧枪枪位控制在1.7m~1.85m ； (d)在吹炼360s~420s到距离吹炼终点170s~190s的时间里，将剩余炼钢辅料分批次加入到熔池中，将氧枪枪位控制在1.8m~2.2m ; (e)在距离吹炼终点170s~190s到距离吹炼终点50s~70s的时间里，将氧枪枪位逐步降低到1.5m~1.6m ; (f)保持1.5m~1.6m的氧枪枪位到吹炼终点； 其中，氧枪的氧气流量为38000Nm3/h~45000Nm3/h，且在整个吹炼过程中保持不变。
2.如权利要求1所述的方法，其中，炼钢辅料包括Ca含量不低于90wt%的活性石灰、Mg含量为28wt%~38wt%且Ca含量为40wt%~60wt%的高镁石灰、SiO2含量为48wt%~58wt%的复合禮:。
3.如权利要求2所述的方法，其中，活性石灰加入量为25wt%~30wt%、高镁石灰加入量为40wt%~50wt%、复合禮:加入量为25wt%~30wt%。
4.如权利要求1所述的方法，其中，在转炉熔池来渣到吹炼360s~420s的时间里，将氧枪枪位控制在1.7m。`
5.如权利要求1所述的方法，其中，吹炼360s~420s开始将剩余炼钢辅料向钢液中分批次加入，剩余炼钢辅料的每批次加入间隔为35s~45s。
6.如权利要求1所述的方法，其中，在剩余炼钢辅料的每批次加入的同时将氧枪枪位升高0.08m~0.12m,并保持该氧枪枪位8s~12s,然后将氧枪枪位降低0.08m~0.12m,直到距离吹炼终点170s~190s前所有炼钢辅料加入到钢液中。
7.如权利要求1所述的方法，其中，第一批次炼钢辅料加入量为总炼钢辅料加入量的65wt% ~70wt%。
8.如权利要求7所述的方法，其中，剩余炼钢辅料的每批次加入量为总炼钢辅料量的8wt% ~10wt%。
9.如权利要求1所述的方法，其中，半钢包含3.4wt%~3.8wt%的C、不超过0.03wt%的 S1、不超过 0.lwt% 的 Mn,0.04wt% ~0.lwt% 的 P、0.01wt% ~0.50wt% 的 S，余量为铁和不可避免的杂质。
10.如权利要求1所述的方法，其中，半钢温度为1240°C~1360°C。
【文档编号】C21C5/30GK103849704SQ201410087763
【公开日】2014年6月11日 申请日期:2014年3月11日 优先权日:2014年3月11日
【发明者】杨凎钦, 宗巍, 于斌 申请人:攀钢集团西昌钢钒有限公司