本发明涉及钢铁冶炼技术领域，特别是涉及一种高磷铁水生产镍系钢的方法。
背景技术：
随着市场竞争的白热化，国内钢铁市场份额呈现逐渐缩小的态势，为了提高企业的竞争力，开发出了9ni钢这种优势品种。随着lng输送及储存技术迅速发展，9ni钢因其在-196℃超低温环境下具有优良韧性得以广泛应用。目前自产的铁水，使用的是澳大利亚及巴西的矿石，矿石磷含量高，稳定生产的铁水磷含量正常在0.130％～0.150％，给品种开发带来巨大的困难。
技术实现要素：
本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种高磷铁水生产镍系钢的方法，采用提高转炉冶炼能力的方法提升转炉脱碳脱磷率，满足高磷铁水生产超低碳磷钢的生产需求。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种高磷铁水生产镍系钢的方法，冶炼成品化学成分及质量百分比如下：c≤0.05％，si：0.1％～0.3％，mn：0.5％～0.8％，ni：8.8％～9.2％，alt：0.015％～0.050％，s≤0.002％，p≤0.005％，n≤0.005％，余量fe和不可去除杂质；
采用转炉冶炼，使用的铁水p含量为0.130％～0.150％，采用前期留渣、后期双渣的方法，冶炼终点温度为1580～1620℃，冶炼中后期底搅流量350～400nl/min，终渣碱度4.0，终渣控制量10～12吨，实现转炉脱碳率≥99％，脱磷率≥96％；经lf精炼、rh真空处理，弧形连铸机浇注，采用tmcp轧制，acc水冷至300±20℃后空冷至室温，钢板加热至550±10℃，回火3×h分钟，h为板厚，然后空冷至室温。
技术效果：本发明优化了转炉工艺，将镍系钢冶炼周期由之前50～60min缩短至40～45min，满足了批量的工业化生产需求；同时，实现了通过高磷铁水生产超低碳磷镍系钢的目的，产品经过转炉冶炼、lf精炼、真空处理、弧形连铸机浇铸后送至加热炉加热，采用tmcp轧制及acc水冷，产品经过回火处理后性能检测合格。
本发明进一步限定的技术方案是：
前所述的一种高磷铁水生产镍系钢的方法，冶炼成品化学成分及质量百分比如下：c≤0.05％，si：0.1％～0.2％，mn：0.5％～0.6％，ni：9.0％～9.2％，alt：0.015％～0.040％，s≤0.002％，p≤0.005％，n≤0.005％，余量fe和不可去除杂质。
前所述的一种高磷铁水生产镍系钢的方法，冶炼成品化学成分及质量百分比如下：c≤0.05％，si：0.2％～0.3％，mn：0.6％～0.7％，ni：8.9％～9.1％，alt：0.020％～0.050％，s≤0.002％，p≤0.005％，n≤0.005％，余量fe和不可去除杂质。
前所述的一种高磷铁水生产镍系钢的方法，冶炼成品化学成分及质量百分比如下：c≤0.05％，si：0.15％～0.25％，mn：0.7％～0.8％，ni：8.8％～9.0％，alt：0.015％～0.040％，s≤0.002％，p≤0.005％，n≤0.005％，余量fe和不可去除杂质。
前所述的一种高磷铁水生产镍系钢的方法，具体包括以下步骤：
s1、铁水装入量为150±5吨，倒罐后进行铁水预处理并进行脱硫操作，脱硫后确保扒渣干净，入炉铁水s≤0.0020％；
s2、镍板随废钢一起入炉，装入量为20±5吨，其中镍板加入量为14吨；
s3、转炉溅渣后进行倒渣操作，倒渣留渣，留渣量2～3吨，倒渣结束后加入形状规则，无杂质且表面无氧化的废钢，加废钢后前后摇炉后兑铁水，加入废钢需保证产品成分仍然满足要求；
s4、调整枪位及时加入原辅料，保证冶炼过程全程化渣，冶炼前期底搅流量控制在180～200nl/min；
s5、根据铁水装入量及铁水成分计算吹炼供氧量，吹炼供氧量至83％～88％时进行副枪测温度取样，碳命中范围0.20％～0.40％，温度命中范围1580～1620℃；
s6、副枪测量结束后计算碳含量为0.20％～0.30％且温度为1580～1620℃时提枪，提枪后进行倒渣处理，倒渣后留渣量10吨；
s7、倒渣后下枪吹炼，转炉底搅流量控制在350～400nl/min，同时加入原辅料，控制终渣中氧化铁含量为26％～30％，终渣碱度约4.0；
s8、终点控制c≤0.03％，p≤0.005％，温度控制在1580～1620℃，成分温度满足要求后进行出钢，出钢采用气动挡渣与挡渣锥挡渣，避免出钢下渣，采用杂灰进行造渣，铝块进行强脱氧，加入硅锰合金进行合金化，钢包底搅流量30～50nl/min；
s9、出钢结束后测温取样，钢水吊运至lf进行脱硫合金化处理，成分满足要求后吊运至rh进行真空处理；
s10、钢水到达rh后进行抽真空处理，真空度满足3mbar情况下真空循环20min，真空处理结束后喂入无缝纯钙线120～150米，钙处理后静搅15～25min，吊运至连铸进行浇铸；
s11、采用弧形连铸机进行浇铸，过程全保护浇铸，保证低倍质量及钢水纯净度；
s12、采用tmcp轧制工艺进行轧制，acc水冷至300±20℃后空冷至室温，钢板剪切取样探伤后进行回火处理，回火温度550±10℃，保温时间按3倍板厚计算，回火后空冷至室温；
s13、钢板表检及性能检测合格后入库。
前所述的一种高磷铁水生产镍系钢的方法，步骤s6中，如果碳含量命中、温度超上限，则添加辅料并降温；如果碳含量命中、温度低于下限，则供氧升温，升温导致碳含量低于下限则添加碳粉增碳；如果温度命中、碳含量超上限，则供氧并添加辅料；如果温度命中、碳含量低于下限，则添加碳粉增碳；如果碳含量、温度均超上限，则添加辅料并供氧；如果碳含量超上限、温度低于下限，则供氧升温，升温导致碳含量低于下限则添加碳粉增碳；如果碳含量低于下限、温度超上限，则添加碳粉增碳后添加辅料；如果碳含量、温度均低于下限，则添加碳粉增碳后供氧升温。
前所述的一种高磷铁水生产镍系钢的方法，铁水中p：0.136％，冶炼成品化学成分及质量百分比如下：c：0.042％，si：0.3％，mn：0.68％，ni：8.92％，alt：0.035％，s≤0.001％，p≤0.003％，n≤0.0035％，余量fe和不可去除杂质；
具体包括以下步骤：
s1、铁水装入量为153吨，倒罐后进行铁水预处理并进行脱硫操作，脱硫后确保扒渣干净，入炉铁水s：0.0020％；
s2、镍板随废钢一起入炉，装入量为22吨，其中镍板加入量为14吨；
s3、转炉溅渣后进行倒渣操作，倒渣留渣，留渣量3吨，倒渣结束后加入形状规则，无杂质且表面无氧化的废钢，加废钢后前后摇炉后兑铁水，加入废钢需保证产品成分仍然满足要求；
s4、调整枪位及时加入原辅料，保证冶炼过程全程化渣，冶炼前期底搅流量控制在200nl/min；
s5、根据铁水装入量及铁水成分计算吹炼供氧量，吹炼供氧量至86％时进行副枪测温度取样，碳命中范围0.33％，温度命中范围1612℃；
s6、副枪测量结束后计算碳含量为0.26％且温度为1602℃时提枪，提枪后进行倒渣处理，倒渣后留渣量10吨；
s7、倒渣后下枪吹炼，转炉底搅流量控制在380nl/min，同时加入原辅料，控制终渣中氧化铁含量为26％～30％，终渣碱度约4.0；
s8、终点控制c：0.03％，p：0.003％，温度控制在1590℃，成分温度满足要求后进行出钢，出钢采用气动挡渣与挡渣锥挡渣，避免出钢下渣，采用杂灰进行造渣，铝块进行强脱氧，加入硅锰合金进行合金化，钢包底搅流量30nl/min；
s9、出钢结束后测温取样，钢水吊运至lf进行脱硫合金化处理，成分满足要求后吊运至rh进行真空处理；
s10、钢水到达rh后进行抽真空处理，真空度满足3mbar情况下真空循环20min，真空处理结束后喂入无缝纯钙线130米，钙处理后静搅18min，吊运至连铸进行浇铸；
s11、采用弧形连铸机进行浇铸，过程全保护浇铸，保证低倍质量及钢水纯净度；
s12、采用tmcp轧制工艺进行轧制，acc水冷至320℃后空冷至室温，钢板剪切取样探伤后进行回火处理，回火温度555℃，保温时间按3倍板厚计算，单位为分钟，回火后空冷至室温；
s13、钢板表检及性能检测合格后入库。
前所述的一种高磷铁水生产镍系钢的方法，铁水中p：0.142％，冶炼成品化学成分及质量百分比如下：c：0.039％，si：0.16％，mn：0.72％，ni：9.01％，alt：0.029％，s≤0.001％，p≤0.004％，n≤0.0039％，余量fe和不可去除杂质；
具体包括以下步骤：
s1、铁水装入量为149吨，倒罐后进行铁水预处理并进行脱硫操作，脱硫后确保扒渣干净，入炉铁水s：0.0020％；
s2、镍板随废钢一起入炉，装入量为19吨，其中镍板加入量为14吨；
s3、转炉溅渣后进行倒渣操作，倒渣留渣，留渣量2吨，倒渣结束后加入形状规则，无杂质且表面无氧化的废钢，加废钢后前后摇炉后兑铁水，加入废钢需保证产品成分仍然满足要求；
s4、调整枪位及时加入原辅料，保证冶炼过程全程化渣，冶炼前期底搅流量控制在180nl/min；
s5、根据铁水装入量及铁水成分计算吹炼供氧量，吹炼供氧量至86％时进行副枪测温度取样，碳命中范围0.23％，温度命中范围1586℃；
s6、副枪测量结束后计算碳含量为0.20％且温度为1590℃时提枪，提枪后进行倒渣处理，倒渣后留渣量10吨；
s7、倒渣后下枪吹炼，转炉底搅流量控制在400nl/min，同时加入原辅料，控制终渣中氧化铁含量为26％～30％，终渣碱度约4.0；
s8、终点控制c：0.03％，p：0.004％，温度控制在1612℃，成分温度满足要求后进行出钢，出钢采用气动挡渣与挡渣锥挡渣，避免出钢下渣，采用杂灰进行造渣，铝块进行强脱氧，加入硅锰合金进行合金化，钢包底搅流量50nl/min；
s9、出钢结束后测温取样，钢水吊运至lf进行脱硫合金化处理，成分满足要求后吊运至rh进行真空处理；
s10、钢水到达rh后进行抽真空处理，真空度满足3mbar情况下真空循环20min，真空处理结束后喂入无缝纯钙线120米，钙处理后静搅20min，吊运至连铸进行浇铸；
s11、采用弧形连铸机进行浇铸，过程全保护浇铸，保证低倍质量及钢水纯净度；
s12、采用tmcp轧制工艺进行轧制，acc水冷至330℃后空冷至室温，钢板剪切取样探伤后进行回火处理，回火温度560℃，保温时间按3倍板厚计算，单位为分钟，回火后空冷至室温；
s13、钢板表检及性能检测合格后入库。
本发明的有益效果是：
(1)本发明中通过留渣操作保证了转炉前期的快速脱磷，冶炼中后期采用提枪倒渣，这时炉渣中磷含量最多，倒渣过程有效降低了冶炼炉渣中的磷含量；
(2)本发明中温度制度的确定，保证了转炉冶炼过程中倒渣时熔池内部废钢的完全熔化，避免了二次供氧后温度的不稳定性，冶炼终点温度制度保证了终点碳磷成分的稳定性，终点温度控制从热力学分析有利于脱碳脱磷技术的结合；
(3)本发明中转炉底搅技术的应用，保证了前期中期脱碳脱磷的稳定，吹炼平稳避免喷溅等异常反应，冶炼终点大流量底搅，保证了熔池化学反应的顺利进行，保证超低碳磷含量的实现；
(4)本发明中合理的留渣量是最合理的脱碳脱磷技术结合点，保证了转炉有较好的脱碳能力与脱磷能力；
(5)通过冶炼过程工艺的优化，镍系钢冶炼周期由之前50～60min缩短至40～45min，满足了批量工业化生产需求；
(6)本发明中采用真空处理及弧形连铸机浇铸，得到纯净度高、低倍组织优异的铸坯，经tmcp轧制及acc水冷后钢板回火处理，产品性能满足客户使用要求。
具体实施方式
实施例1
本实施例提供的一种高磷铁水生产镍系钢的方法，铁水中p：0.136％，冶炼成品化学成分及质量百分比如下：c：0.042％，si：0.3％，mn：0.68％，ni：8.92％，alt：0.035％，s≤0.001％，p≤0.003％，n≤0.0035％，余量fe和不可去除杂质。
具体包括以下步骤：
s1、铁水装入量为153吨，倒罐后进行铁水预处理并进行脱硫操作，脱硫后确保扒渣干净，入炉铁水s：0.0020％；
s2、镍板随废钢一起入炉，装入量为22吨，其中镍板加入量为14吨；
s3、转炉溅渣后进行倒渣操作，倒渣留渣，留渣量3吨，倒渣结束后加入形状规则，无杂质且表面无氧化的废钢，加废钢后前后摇炉后兑铁水，加入废钢需保证产品成分仍然满足要求；
s4、调整枪位及时加入原辅料，保证冶炼过程全程化渣，冶炼前期底搅流量控制在200nl/min；
s5、根据铁水装入量及铁水成分计算吹炼供氧量，吹炼供氧量至86％时进行副枪测温度取样，碳命中范围0.33％，温度命中范围1612℃；
s6、副枪测量结束后计算碳含量为0.26％且温度为1602℃时提枪，提枪后进行倒渣处理，倒渣后留渣量10吨；
s7、倒渣后下枪吹炼，转炉底搅流量控制在380nl/min，同时加入原辅料，控制终渣中氧化铁含量为26％～30％，终渣碱度约4.0；
s8、终点控制c：0.03％，p：0.003％，温度控制在1590℃，成分温度满足要求后进行出钢，出钢采用气动挡渣与挡渣锥挡渣，避免出钢下渣，采用杂灰进行造渣，铝块进行强脱氧，加入硅锰合金进行合金化，钢包底搅流量30nl/min；
s9、出钢结束后测温取样，钢水吊运至lf进行脱硫合金化处理，成分满足要求后吊运至rh进行真空处理；
s10、钢水到达rh后进行抽真空处理，真空度满足3mbar情况下真空循环20min，真空处理结束后喂入无缝纯钙线130米，钙处理后静搅18min，吊运至连铸进行浇铸；
s11、采用弧形连铸机进行浇铸，过程全保护浇铸，保证低倍质量及钢水纯净度；
s12、采用tmcp轧制工艺进行轧制，acc水冷至320℃后空冷至室温，钢板剪切取样探伤后进行回火处理，回火温度555℃，保温时间按3倍板厚计算，单位为分钟，回火后空冷至室温；
s13、钢板表检及性能检测合格后入库。
实施例2
本实施例提供的一种高磷铁水生产镍系钢的方法，铁水中p：0.142％，冶炼成品化学成分及质量百分比如下：c：0.039％，si：0.16％，mn：0.72％，ni：9.01％，alt：0.029％，s≤0.001％，p≤0.004％，n≤0.0039％，余量fe和不可去除杂质。
具体包括以下步骤：
s1、铁水装入量为149吨，倒罐后进行铁水预处理并进行脱硫操作，脱硫后确保扒渣干净，入炉铁水s：0.0020％；
s2、镍板随废钢一起入炉，装入量为19吨，其中镍板加入量为14吨；
s3、转炉溅渣后进行倒渣操作，倒渣留渣，留渣量2吨，倒渣结束后加入形状规则，无杂质且表面无氧化的废钢，加废钢后前后摇炉后兑铁水，加入废钢需保证产品成分仍然满足要求；
s4、调整枪位及时加入原辅料，保证冶炼过程全程化渣，冶炼前期底搅流量控制在180nl/min；
s5、根据铁水装入量及铁水成分计算吹炼供氧量，吹炼供氧量至86％时进行副枪测温度取样，碳命中范围0.23％，温度命中范围1586℃；
s6、副枪测量结束后计算碳含量为0.20％且温度为1590℃时提枪，提枪后进行倒渣处理，倒渣后留渣量10吨；
s7、倒渣后下枪吹炼，转炉底搅流量控制在400nl/min，同时加入原辅料，控制终渣中氧化铁含量为26％～30％，终渣碱度约4.0；
s8、终点控制c：0.03％，p：0.004％，温度控制在1612℃，成分温度满足要求后进行出钢，出钢采用气动挡渣与挡渣锥挡渣，避免出钢下渣，采用杂灰进行造渣，铝块进行强脱氧，加入硅锰合金进行合金化，钢包底搅流量50nl/min；
s9、出钢结束后测温取样，钢水吊运至lf进行脱硫合金化处理，成分满足要求后吊运至rh进行真空处理；
s10、钢水到达rh后进行抽真空处理，真空度满足3mbar情况下真空循环20min，真空处理结束后喂入无缝纯钙线120米，钙处理后静搅20min，吊运至连铸进行浇铸；
s11、采用弧形连铸机进行浇铸，过程全保护浇铸，保证低倍质量及钢水纯净度；
s12、采用tmcp轧制工艺进行轧制，acc水冷至330℃后空冷至室温，钢板剪切取样探伤后进行回火处理，回火温度560℃，保温时间按3倍板厚计算，单位为分钟，回火后空冷至室温；
s13、钢板表检及性能检测合格后入库。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。