[發明專利]一種轉爐高效脫磷的工藝

有效

• 申請號: 201210474196.9
• 申請日: 2012-11-21
• 公開（公告）號: CN102965463A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 朱國森;李海波;王新華;王建偉;呂迺冰;崔陽;包春林;何肖飛;劉國梁;呂延春;王文軍;姜仁波;南曉東
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30;C21C7/064
• 代理公司: 首鋼總公司專利中心 11117
• 代理人: 張鏑

技術領域

本發明屬于轉爐煉鋼技術領域，特別是提供了一種轉爐高效脫磷的工藝。

背景技術

對于傳統轉爐煉鋼法，每爐冶煉出鋼后爐渣全部倒出。進行下一爐冶煉時，重新加入石灰等各種爐料，這種操作模式石灰消耗量大、成本高。因而，利用轉爐冶煉終點的爐渣繼續脫磷，是能夠解決傳統轉爐操作石灰消耗量大的最好方法。

在傳統轉爐生產中，為了達到脫磷效果，吹煉開始后向轉爐加入石灰等造渣，加入的渣料中基本不含P₂O₅。而采用轉爐終點爐渣留在爐內進行脫磷時，爐渣中已經具有1.5%左右的P₂O₅，和傳統工藝相比，由于鋼水與爐渣中的P₂O₅濃度梯度不同，如果采用和傳統工藝相同的吹煉工藝，脫磷速度較慢，很難達到與傳統工藝相同的脫磷效果。

發明內容

本發明的目的是針對轉爐終點爐渣應用于脫磷階段的情況，提供一種轉爐高效脫磷的工藝，實現利用轉爐終點爐渣高效脫磷，可節約石灰消耗量，提高轉爐脫磷效果。

本發明的技術解決方案是：

一種轉爐高效脫磷的工藝，轉爐雙渣冶煉工藝包括加入廢鋼、鐵水→轉爐吹煉脫磷→倒脫磷爐渣→轉爐吹煉脫碳→轉爐出鋼同時留渣。脫磷階段供氧、調渣控制操作步驟如下：?

⑴轉爐脫磷階段采用低槍位操作，頂吹氧槍槍位按照下式控制：H=3.23×h^-2+1.3，其中：H為槍位，m；h為熔池深度，m；頂吹氧氣頂吹攪拌強度為：3.0-3.5Nm3/min/t鋼，脫磷吹煉時間控制在4-5分鐘；

⑵脫磷吹煉開始后2-3min時，加入燒結礦，控制爐渣中FeO的質量百分數為9%-15%；

⑶控制脫磷爐渣二元堿度為1.2-1.8；

⑷倒出脫磷爐渣的50%-60%，進行脫碳階段操作。

本發明所述一種轉爐高效脫磷的工藝，由于轉爐吹煉終點爐渣中的P₂O₅質量分數一般在1.5%左右，出鋼溫度在1600℃以上。在工藝控制方面，轉爐吹煉終點的爐渣與鋼液中的磷含量相對穩定，爐渣基本已經不具備脫磷能力，但是脫磷反應屬于吸熱反應，如果溫度降低，轉爐終點爐渣會重新具備脫磷能力。與轉爐終點相比，在轉爐吹煉開始前，鐵水內的磷含量較高，溫度較低，轉爐終點爐渣在脫磷階段使用時，能夠重新具有脫磷效果，因此轉爐出鋼結束后終點爐渣留在爐內能夠重新發揮脫磷效果。

鑒于轉爐終點爐渣的熱力學特點，為了能夠有效利用轉爐終點爐渣脫磷，本發明的目的就在于提供工藝過程中動力學、熱力學參數的控制要領，以實現利用轉爐終點爐渣高效脫磷。

傳統理論研究脫磷的關鍵在于：較低的熔池溫度、較高的爐渣堿度、高的氧化性等。在生產過程中，為了實現脫磷效果，從以下幾個方面控制實現磷含量的控制：（1）控制爐渣中含有高的FeO含量，實現磷的氧化；（2）提高爐渣堿度，（3）低溫出鋼。

當采用轉爐終點爐渣應用于脫磷階段脫磷時，由于渣中P₂O₅含量較高，為了達到脫磷目的，應當提供良好的動力學條件，加強熔池的攪拌。所以，本工藝采用頂吹氧槍低槍位、高供氧強度吹煉技術，脫磷階段氧槍槍位較常規轉爐吹煉前期槍位降低100~200mm，供氧強度保持在3.0-3.5Nm³/min/t以上，以通過加強頂吹氧氣流對熔池攪拌促進鐵水中溶解的[P]向渣/鐵界面傳輸，彌補吹煉前爐渣中已經有1.5%的P₂O₅含量引起的濃度梯度導致的傳質較慢問題。

針對低槍位、高供氧速率吹煉會引起渣中FeO含量降低，隨著爐渣中FeO含量降低，鋼水的間接氧化作用減弱，爐渣的流動性也會受到影響，為了彌補該問題，本工藝脫磷階段提高了鐵礦石加入量和加入批次，以保證能夠在加強熔池攪拌同時，渣中具有足夠的FeO含量（9%-15%），以獲得良好的熱力學脫磷效果。