一种转炉冶炼高磷钢的方法与流程

本发明涉及转炉炼钢技术领域，具体涉及一种转炉冶炼高磷钢的方法。

背景技术：

冶炼1215cw、1215yg、1214bi等易切削钢，磷成分要求控制在0.040~0.070%之间，传统的转炉冶炼操作方法，转炉终点磷含量控制在0.030%以内，出钢过程需补加磷铁合金，增加炼钢合金成本。目前转炉含磷钢冶炼有以下四种模式。

第一种是专利申请号为200410047045.0的《一种含磷钢的冶炼方法》，转炉采用快速升温去碳保磷、造高磷渣冶炼操作，在转炉开吹初期，二元碱度为1.0~2.5，向转炉内加入0.5~45.0kg/吨钢的磷铁矿或磷矿；在吹炼后期，炉渣碱度按3.0~4.0控制，向转炉钢液中加入1.0~30.0kg/吨钢的磷铁矿或磷矿。此方法使用磷矿（或磷铁矿）加入量把控难度大、使用成本高，冶炼终渣碱度3.0~4.0控制，渣料消耗高。

第二种是专利申请号为201410334836.5的《顶底复吹转炉含磷钢冶炼方法》，转炉开吹的1~3min内，活性白灰和轻烧白云石分别按7~8kg/吨钢加入，碱度按1.0~2.0控制；延后1min按照5~6kg/吨钢加入含铁物料碳球（游离c：8%~13%、fe≥50%），终点磷控制在0.05%~0.075%。此方法使用含碳量较高的铁碳球增加氧气消耗，开吹3~4min为碳氧开始迅速反应期，此时加入铁碳球不利于冶炼控制，易喷溅。

第三种是专利申请号为201110240361.x的《一种含磷钢的转炉冶炼方法》，通过控制氧枪枪位、供氧强度，根据铁水硅含量控制炉渣碱度在2.6-2.8，活性白灰吨钢加入量在14-30kg，轻烧白云石吨钢加入量在16-35kg，终点磷含量控制在0.030%左右，减少磷铁加入量。此方法活性白灰和轻烧白云石消耗高，终点磷含量控制偏低。

第四种是专利申请号为201610622221.1的《一种控制转炉终点钢水磷含量的方法》，上一炉正常脱磷炼钢，并根据需要增磷量进行留渣，然后进行含磷钢的冶炼，含磷钢冶炼结束后倒掉所有炉渣，进行下一炉正常脱磷炼钢，并溅渣保护炉衬，如此交替进行。此方法不能一座转炉连续冶炼长浇次的含磷钢，对后道工序生产节奏及生产组织影响较大，且隔炉溅渣不利于转炉炉况的维护。

技术实现要素：

为克服现有技术的上述问题，本发明提供一种既能降低渣料和合金消耗，又能确保转炉连续平稳冶炼含磷钢的控制方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种转炉冶炼高磷钢的控制方法，包括如下步骤：

第一步：转炉开吹5min内一次性加完活性石灰和轻烧白云石，活性石灰加入量2~5kg/吨钢，轻烧白云石加入量7~12kg/吨钢，终渣碱度控制在2.0~2.5，冶炼过程氧压0.85~1.00mpa；吹炼过程氧枪采用高—低—低枪位，吹炼前期：先高枪位开氧点火，后低枪位升温化渣以及熔化废钢；吹炼中期：枪位适当提高，防止返干；吹炼后期：低枪位拉碳，控制终点碳温命中；吹炼枪位比正常脱磷炉次低100~200mm，过程枪位的控制原则是：炉渣不发泡、不返干、不喷溅、快速脱碳、熔池均匀升温，在吹氧80%~85%时副枪测tsc的熔池温度控制在1610℃～1640℃；吹炼后期氧压控制在0.90~1.00mpa，吹氧结束前至少需70秒低枪位拉碳，吹氧结束前100秒内禁止加冷料；

第二步：转炉终点控c：0.04~0.09%，出钢温度控制在1645℃~1685℃，终点控p：0.040~0.070%。如终点磷未达到钢种目标成分，加入磷铁进行微调。

第三步：出完钢后倒部分炉渣，加轻烧白云石溅渣护炉，根据溅渣后渣量情况，决定是否需要倒渣，留渣量控制在3~5t，进行下炉含磷钢冶炼。

如果上炉是冶炼非含磷钢，那么在冶炼下炉含磷钢时，根据铁水成分温度调整废钢配比（铁水的si：0.20~0.60%、p：0.090~0.120%、温度1270~1360℃），吹炼过程降温冷料控制在1t以内，少加冷料有利于保磷，钢种要求终点磷控制在0.040~0.070%，脱磷率控制在40~65%；冶炼非含磷钢出完钢后溅渣护炉，根据溅渣后渣量情况，决定是否需要倒渣，留渣量控制在3~5t，准备进行下一炉含磷钢的冶炼。

本发明的有益效果是：转炉采取留渣少渣方式冶炼，降低造渣料和磷铁合金消耗，减少大渣量带走铁损，吹炼过程氧枪采用高—低—低枪位，控制终点碳温命中；大氧压冶炼缩短吹氧时间，降低生产成本。在上炉冶炼非含磷钢时，根据铁水成分温度合理搭配废钢配比，保证了转炉连续平稳冶炼含磷钢的顺利转换。

附图说明

图1实例1转炉吹炼氧枪枪位控制图；

图2实例2转炉吹炼氧枪枪位控制图；

图3实例3转炉吹炼氧枪枪位控制图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明技术方案进行详细描述。

【实施例1】

130t转炉生产1215cw钢种，其成品成分控制要求为：c：0.04~0.08%、si≤0.08%、mn：0.80~1.05%、p：0.04~0.08%、s：0.26~0.35%。根据铁水成分温度合理搭配废钢配比，通过留渣少渣方式冶炼，提高冶炼氧压，适当降低氧枪枪位，达到快速脱碳保磷的目的。

具体步骤为：铁水硅含量0.250%，磷含量0.100%，铁水温度1275℃，废钢比16.2%，上炉出钢溅渣后留渣量约4吨；开吹4min内一次加完活性石灰280kg（2.15kg/t钢），轻烧白云石1200kg（9.23kg/t钢）；吹炼中期过程氧压0.85~0.90mpa，过程枪位1500mm（正常炉次1650mm），冷料共加入0kg，吹氧82%时副枪测tsc温度1615℃；吹氧后期氧压0.98mpa，拉碳枪位1200mm（正常炉次1350mm），拉碳时间78秒；吹炼终点温度1663℃，终点碳0.04%，终点磷0.057%，脱磷率43%。终点磷含量达到钢种目标成分控制。出钢后溅渣护炉，留渣3t继续冶炼下炉。冶炼过程枪位控制曲线如图1：吹炼前期：开吹下枪到1800mm吹氧80秒，下枪到1650mm吹氧99秒，继续下枪到1450mm吹氧160秒；吹炼中期：提枪到1500mm吹氧380秒；吹炼后期：下枪到1350mm吹氧120秒，下枪到1200mm拉碳吹氧78秒后提枪。

【实施例2】

130t转炉生产1214bi钢种，成品成分控制要求为：c：0.06~0.09%、si≤0.08%、mn：1.22~1.30%、p：0.04~0.08%、s：0.26~0.34%。根据铁水成分温度合理搭配废钢配比，通过留渣少渣方式冶炼，提高冶炼氧压，适当降低氧枪枪位，达到快速脱碳保磷的目的。

具体步骤为：铁水硅含量0.319%，磷含量0.094%，铁水温度1310℃，废钢比19.8%，上炉出钢溅渣后留渣量约3吨；开吹4min内一次加完活性石灰400kg（3.10kg/t钢），轻烧白云石1500kg（11.54kg/t钢）；吹炼中期过程氧压在0.87~0.91mpa，过程枪位1550mm（正常炉次1700mm），冷料共加入320kg，吹氧80%时副枪测tsc温度1634℃；吹氧后期氧压0.96mpa，拉碳枪位1250mm（正常炉次1400mm），拉碳时间88秒；吹炼终点温度1683℃，终点碳0.06%，终点磷0.045%，脱磷率52.1%。出钢补加磷铁30kg。出钢后溅渣护炉，留渣5t继续冶炼下炉。冶炼过程枪位控制曲线如图2：吹炼前期：开吹下枪到1800mm吹氧90秒，下枪到1650mm吹氧89秒，继续下枪到1500mm吹氧170秒；吹炼中期：提枪到1550mm吹氧370秒；吹炼后期：下枪到1400mm吹氧90秒，下枪到1250mm拉碳吹氧88秒后提枪。

【实施例3】

130t转炉生产1215yg钢种，成品成分控制要求为：c：0.04~0.08%、si≤0.08%、mn：1.25~1.38%、p：0.04~0.08%、s：0.30~0.38%。根据铁水成分温度合理搭配废钢配比，通过留渣少渣方式冶炼，提高冶炼氧压，适当降低氧枪枪位，达到快速脱碳保磷的目的。

具体步骤为：铁水硅含量0.512%，磷含量0.110%，铁水温度1344℃，废钢比22.9%，上炉出钢溅渣后留渣量约5吨；开吹4min内一次加完活性石灰477kg（3.67kg/t钢），轻烧白云石1400kg（10.77kg/t钢）；吹炼中期过程氧压在0.86~0.90mpa，过程枪位1550mm（正常炉次1700mm），冷料共加入820kg，吹氧85%时副枪测tsc温度1629℃；吹氧后期氧压0.94mpa，拉碳枪位1250mm（正常炉次1400mm），拉碳时间81秒；吹炼终点温度1680℃，终点碳0.05%，终点磷0.061%，脱磷率44.5%。终点磷含量达到钢种目标成分控制。出钢后溅渣护炉，留渣4t继续冶炼下炉。冶炼过程枪位控制曲线如图3：吹炼前期：开吹下枪到1800mm吹氧150秒，下枪到1650mm吹氧80秒，继续下枪到1480mm吹氧140秒；吹炼中期：提枪到1550mm吹氧360秒；吹炼后期：下枪到1400mm吹氧100秒，下枪到1250mm拉碳吹氧82秒后提枪。

本实施例中，铁水硅含量0.250~0.512%，磷含量0.094~0.110%，铁水温度1275~1344℃，废钢比16.2~22.9%，转炉采取留渣少渣方式冶炼，留渣量在3~5t，活性石灰消耗2.15~3.67kg/t钢，轻烧白云石消耗9.23~11.54/t钢，氧枪枪位1200~1550mm，冷料加入量0~820kg，通过上述步骤的实施，终点碳0.04~0.06%，终点温度1663~1683℃，终点磷控制在0.045~0.061%，脱磷率43~52.1%。降低造渣料和磷铁合金消耗，减少大渣量带走铁损，大氧压冶炼缩短吹氧时间，降低生产成本。