顶底复吹转炉冶炼的方法及其应用与流程

本发明涉及钢铁冶炼，具体而言，涉及一种顶底复吹转炉冶炼的方法及其应用。

背景技术：

1、钢的洁净度是用于衡量钢成分中有害成分的多少的一个重要指标。洁净钢是指钢中的非金属夹杂的数量、大小、分布对钢铁的性能有重大影响。随着对洁净钢的需求逐年增加，降低终渣中feo的含量已成为现代初炼炉的重要成本管控指标。

2、由于氧化渣是一个非常复杂的多元素体系，任何一个参数的改变或者物料的加入都会导致氧化渣的参数变化，且其在整个冶炼过程中的变化是随时发生的。炉渣成分对去除钢水中的p和s，以及治炼过程控制、溅渣护炉等方面有着至关重要的作用。在终点控制方面，除了把钢水中的p、s和h等有害元素的含量、钢水温度以及钢水中的c含量控制到合理范围内的同时，也要把终渣做黏，大幅度降低终渣中的feo，才能从源头有效提升钢水洁净度。

3、但是目前的冶炼过程中，冶炼初期容易出现钢水中的fe、c、si、mn快速氧化，炉渣内产生大量的sio2和feo，但是此时总渣量尚未达到要求，渣中的cao含量低，就会造成冶炼过程成渣速率缓慢，炉渣流动性、泡沫性较差，导致冶炼周期长，钢水过氧化。冶炼中期脱磷困难以及冶炼末期翻炉的过程中钢水二次氧化等问题，同时冶炼全程的保碳能力欠佳，造成钢水中h含量的上升，终点钢水质量差。

4、鉴于此，特提出本发明。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种顶底复吹转炉冶炼的方法及其应用。

2、本发明是这样实现的：

3、第一方面，本发明提供一种顶底复吹转炉冶炼的方法，包括将待处理铁料加入顶底复吹转炉中冶炼，冶炼的过程包括预热成渣期、控温除磷期、变渣防回磷期以及脱碳护炉期。

4、当钢水温度超过1550℃时，冶炼的过程由预热成渣期变为控温除磷期；当钢水温度超过1585℃时，冶炼的过程由控温除磷期变为变渣防回磷期；当钢水温度超过1590℃时，冶炼的过程由变渣防回磷期变为脱碳护炉期。

5、预热成渣期的钢水升温速率为12～15℃/min，控温除磷期的钢水升温速率为2～4℃/min，变渣防回磷期和脱碳护炉期的钢水升温速率均为10～12℃/min。

6、第二方面，本发明提供一种如前述实施方式任一项的方法在钢铁冶炼中的应用。

7、本发明具有以下有益效果：

8、本发明提供一种顶底复吹转炉冶炼的方法及其应用，通过配合不同的升温速率和温度范围的设置，将顶底复吹转炉冶炼的过程分为四个时期，实现对四个时期的精准控温，以急升温、先成渣、后压温、均成分的冶炼原则，实现对转炉内钢水的高效冶炼，杜绝异常现象出现。具体地，预热成渣期采用急升温的方式，预热，并在极短的时间内瞬间迅速成渣，同时为脱磷提供了充足的时间；控温除磷期升温速率缓慢，一方面脱磷时间延长，另一方面低温有利于脱磷反应的进行，实现了脱磷效率和质量的双重提升；变渣防回磷期再次提高升温速率，快速变渣，实现炉渣固磷的作用，防止炉渣中的磷返回钢水中影响钢水质量；由于变渣防回磷期实现了炉渣固磷，因此可以在冶炼的最后阶段进行脱碳护炉，保证出钢质量，避免炉内烧损。

技术特征：

1.一种顶底复吹转炉冶炼的方法，其特征在于，包括将待处理铁料加入顶底复吹转炉中冶炼，所述冶炼的过程包括预热成渣期、控温除磷期、变渣防回磷期以及脱碳护炉期；

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热成渣期冶炼结束后的炉渣参数包括feo：20～25wt％、mgo：6～8wt％、sio2：10～13wt％、炉渣碱度2.0～3.0；

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述预热成渣期的冶炼过程中，包括向所述顶底复吹转炉内加入氧化渣料，所述氧化渣料与所述待处理铁料的质量比为20～30kg：1t；

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控温除磷期冶炼结束后的钢水成分包括：c≥0.40wt％、p≤0.025wt％；

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述控温除磷期的冶炼过程中，包括向所述顶底复吹转炉内加入降温剂，所述降温剂与所述待处理铁料的质量比为10～15kg：1t；

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变渣防回磷期冶炼结束后的炉渣参数包括feo＜15wt％、mgo：4～6wt％、sio2＜10wt％、炉渣碱度3.0～4.0；

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述脱碳护炉期的冶炼过程中钢水温度符合：1590℃＜钢水温度≤1630℃；

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述待处理铁料包括铁水和固体钢料，所述固体钢料包括废钢、生铁、焦炭和fe-c球中的至少一种；

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预热成渣期之前还包括预热期，所述预热期采用混合气体燃烧预热固体钢料，所述混合气体包括氢气、氧气、二氧化碳、一氧化碳、天然气和氮气中的至少一种；

10.一种如权利要求1～9任一项所述的方法在钢铁冶炼中的应用。

技术总结
本发明公开了一种顶底复吹转炉冶炼的方法及其应用，涉及钢铁冶炼技术领域。通过配合不同的升温速率和温度范围的设置，将顶底复吹转炉冶炼的过程分为四个时期，实现对四个时期的精准控温，以急升温、先成渣、后压温、均成分的冶炼原则，实现对转炉内钢水的高效冶炼，杜绝异常现象出现。以低温脱磷、高温脱碳的分区处理方式，在预热成渣期采用急升温的方式预热，为脱磷提供了充足的时间；控温除磷期升温速率缓慢，一方面脱磷时间延长，另一方面低温有利于脱磷反应的进行，实现了脱磷效率和质量的双重提升；变渣防回磷期再次提高升温速率，快速变渣，防止回磷现象发生；最后高温快速脱碳护炉，保证出钢质量，避免炉内烧损。

技术研发人员：袁成文,黄铸铭,寻忠忠,刘年富,曾令宇,冯宝,鲁金龙,胡昭锋,邓湘斌,吴学兴,张正波,李至荣,李华强,邓长付,任世岗,黄德伟
受保护的技术使用者：宝武杰富意特殊钢有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/24