一种转炉单渣生产超低磷钢的方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其是涉及一种转炉单渣生产超低磷钢的方法。【背景技术】
[0002] 传统的转炉炼钢采用"加废钢、铁水一转炉吹炼一转炉出钢"工艺，该方法适用于 冶炼一般质量要求的钢种。随着对钢水洁净度要求的提高，钢中磷含量要求需达到0.010% 以下，转炉脱磷难度加大。
[0003] 为了生产超低磷钢，目前主要有三种工艺：
[0004] (1)采用双渣冶炼：吹炼前期进行倒渣操作，倒掉部分脱磷渣，再进行吹炼，该方 法对倒渣时机、倒渣量要求高，为生成低熔点炉渣，保证脱磷效果，采用高抢位操作，渣中 Fe〇含量较高、铁损大，且脱磷效率极不稳定，另外，双渣冶炼工艺的难点是实现脱磷阶段快 速造渣和快速倒渣工艺，目前一般采用加入CaF 2的工艺，但是CaF 2污染严重。
[0005] (2)采用高碱度+多次倒渣工艺：该方法是，前期控制高碱度炉渣，吹炼至耗氧量 70%左右时倒渣后，再进行吹炼，该方法再次下枪时氧枪粘钢、喷溅严重，金属损失大，且严 重影响干法除尘系统正常运行。
[0006] (3)采用双联转炉工艺：对设备的要求比较高，很多钢企不具备使用条件，无法实 现两个转炉双联操作。
[0007] 因此，如何利用现有转炉，高效、环保、稳定、低生产成本地、可控性高地生产超低 磷钢是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。
【发明内容】
[0008] 有鉴于此，本发明的目的是一种转炉单渣生产超低磷钢的方法，该方法能够利用 现有转炉，高效、环保、稳定、低生产成本地、可控性高地生产超低磷钢。
[0009] 为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：
[0010] -种转炉单渣生产超低磷钢的方法，包括以下步骤：
[0011] 1)装入制度：将冶炼所需的废钢以及铁水加入转炉内，控制入炉铁水比相对于常 规冶炼工艺减少0. 8%~1. 2%，以降低转炉初始物理热；
[0012] 2)造渣制度：第一批造渣料的加入量及加入方式按炉渣碱度2. 4~2. 6控制，开 吹后将l〇kg/t钢~15kg/t钢的精炼渣与第一批造渣料一块加入炉内，控制终渣中A120 3的 重量百分比为9%~11%，使得炉渣熔点为1475°C~1485°C，促进前期化渣；
[0013] 3)温度制度：碳氧反应开始后，采用多批次、少批量的加入方式加入铁质金属 球或矿石使得副枪TSC测得钢水温度为1540°C~1560°C，钢水中[C]的重量百分比为 0. 50%~0. 30%，以降低过程升温速度，延长低温脱磷时间，提高前期脱磷效率；
[0014] 4)控制钢水终点温度在1640°C以内，以实现低温放钢，避免高温回磷，最终得到 终点[P]的重量百分比为0.005%~0.008%的钢水。
[0015] 优选的，步骤1)中，铁水包含以下重量百分比的组分：0. 30%~0.60%的[Si]，大 于零且小于等于0. 110 %的[P]。
[0016] 优选的，步骤2)中，第一批造渣料的加入量为总造渣料量的80%~85%。
[0017] 优选的，步骤2)中，所述精炼渣为A1203系精炼渣。
[0018] 优选的，步骤4)中，当钢水终点温度高于1640°C时，加入一定量的石灰石降低钢 水温度。
[0019] 优选的，吹炼前期底吹供气强度控制在0. 025Nm3/min ? t以上，以改善熔池搅拌效 果，提高低温脱磷效率。
[0020] 与现有技术相比，本发明充分利用吹炼前期熔池温度低的热力学有利条件，通过 调整冶炼前期加料方式，控制终渣中A120 3含量在9%~11%，以使得炉渣熔点在1480°C左 右，改善炉渣流动性，促进早化渣、化好渣，既能保证炉渣的良好流动性，又能提高前期脱磷 效果；通过控制吹炼过程中冷料的加入量及其加入方式，控制吹炼前期升温速度，延长低温 脱磷时间，提高转炉脱磷率；控制钢水终点温度在1640°C以内，采用低温放钢，高于1640°C 时加入适量的石灰石降低熔池温度、改善炉渣搅拌效果，以避免高温回磷，确保终点磷含量 在0.008%以内，从而实现了利用现有转炉，高效、环保、稳定、低成本、可控性高地生产超低 磷钢。
[0021] 本发明通过调整工艺步骤及工艺参数，使得吹炼过程中脱磷、脱碳同时进行，在实 际操作中不造双渣、不多次倒渣、不倒炉，转炉冶炼周期与常规冶炼工艺一致，不影响正常 生产组织节奏，不增加炉渣碱度，终渣R在2. 8左右，金属收得率高，不增加总渣量，炼钢用 石灰、白云石消耗甚至低于冶炼常规钢种，不存在氧枪粘钢、喷溅等异常工艺事故。
【具体实施方式】
[0022] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是 应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限 制。
[0023] 本发明提供了一种转炉单渣生产超低磷钢的方法，包括以下步骤：
[0024] 1)装入制度：将冶炼所需的废钢以及铁水加入转炉内，控制入炉铁水比相对于常 规冶炼工艺减少〇. 8%~1. 2%，以降低转炉初始物理热；
[0025] 2)造渣制度：第一批造渣料的加入量及加入方式按炉渣碱度2. 4~2. 6控制， 采用低碱度渣有利于前期化渣和提高钢渣中磷的分配比，传统意义上的"采用高碱度渣能 够提高转炉脱磷率"的观点，已不适用于当前低成本高效冶炼工艺；开吹后将l〇kg/t钢~ 15kg/t钢的精炼渣与第一批造渣料一块加入炉内，控制终渣中A1 203的重量百分比为9%~ 11%，使得炉渣熔点为1475°(：~1485°(：，促进前期化渣；
[0026] 3)温度制度：碳氧反应开始后，采用多批次、少批量的加入方式加入铁质金属 球或矿石使得副枪TSC测得钢水温度为1540°C~1560°C，钢水中[C]的重量百分比为 0. 50%~0. 30%，以降低过程升温速度，延长低温脱磷时间，提高前期脱磷效率；
[0027] 4)控制钢水终点温度在1640°C以内，以实现低温放钢，避免高温回磷，最终得到 终点[P]的重量百分比为0.005%~0.008%的钢水。
[0028] 在本发明的一个实施例中，步骤1)中，铁水包含以下重量百分比的组分： 0.30 %~0.60 %的[Si]，大于零且小于等于0? 110 %的[P]。
[0029] 在本发明的一个实施例中，步骤2)中，第一批造渣料的加入量为总造渣料量的 80%~85%。
[0030] 在本发明的一个实施例中，步骤2)中，所述精炼渣为A1203系精炼渣。
[0031] 在本发明的一个实施例中，步骤4)中，当钢水终点温度高于1640°C时，加入一定 量的石灰石降低钢水温度。
[0032] 在本发明的一个实施例中，吹炼前期底吹供气强度控制在0. 025Nm3/min ? t以上， 以改善熔池搅拌效果，提高低温脱磷效率。
[0033] 本方法与常规的高碱度、高氧化炉渣脱磷工艺不同，根据脱磷反应的热力学条件 和复吹转炉的脱磷特性，本方法采用低碱度（终渣碱度3. 0左右）冶炼，且渣中FeO的含量 甚至低于传统生产工艺。
[0034] 本发明充分利用吹炼前期熔池温度低的热力学有利条件，通过调整冶炼前期加料 方式，控制终渣中A1203含量在9%~11%，以使得炉渣熔点在1480°C左右，改善炉渣流动 性，促进早化渣、化好渣，既能保证炉渣的良好流动性，又能提高前期脱磷效果；通过控制吹 炼过程中冷料的加入量及其加入方式，控制吹炼前期升温速度，延长低温脱磷时间，提高转 炉脱磷率；控制钢水终点温度在1640°C以内，采用低温放钢，高于1640°C时加入适量的石 灰石降低熔池温度、改善炉渣搅拌效果，以避免高温回磷，确保终点磷含量在〇. 008%以内， 从而实现了利用现有转炉，高效、环保、稳定、低成本、可控性高地生产超低磷钢。
[0035] 本发明通过调整工艺步骤及工艺参数，使得吹炼过程中脱磷、脱碳同时进行，在实 际操作中不造双渣、不多次倒渣、不倒炉，转炉冶炼周期与常规冶炼工艺一致，不影响正常 生产组织节奏，不增加炉渣碱度，终渣R在2. 8左右，金属收得率高，不增加总渣量，炼钢用 石灰、白云石消耗甚至低于冶炼常规钢种，不存在氧枪粘钢、喷溅等异常工艺事故。
[0036] 本发明未详尽说明的原料、方法及装置等均为现有技术。
[0037] 为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种转炉单渣生产超低 磷钢的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0038] 实施例1
[0039] 1)装入制度：将冶炼所需的废钢以及铁水加入转炉内，控制入炉铁水比相对于常 规冶炼工艺减少〇. 8%，以降低转炉初始物理热；控制铁水包含以下重量百分比的组分： 0.60%的[51]，0.10%的[卩];
[0040] 2)造渣制度：第一批造渣料的加入量及加入方式按炉渣碱度2. 6控制，第一批造 渣料的加入量为总造渣料量的80% ;开吹后将15kg/t钢的精炼渣与第一批造渣料一块加 入炉内，选择精炼渣为A1203系精炼渣，控制终渣中A1 203的重量百分比为9%，使得炉渣熔 点为1485°C，促进前期化渣；
[0041] 3)温度制度：碳氧反应开始后，采用多批次、少批量的加入方式加入铁质金属球 或矿石，使得副枪TSC测得钢水温度为1540°C，钢水中[C]的重量百分比为0. 30%，以降低 过程升温速度，延长低温脱磷时间，提高前期脱磷效率；
[0042] 4)控制钢水终点温度在1640°C以内，以实现低温放钢，避免高温回磷；当钢水终 点温度高于1640°C时，加入一定量的石灰石降低钢水温度；
[0043] 在吹炼前期过程中，底吹供气强度控制在0. 030Nm3/min *