一种转炉炼钢方法
专利汇可以提供一种转炉炼钢方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 钢 铁 冶金 领域，涉及转炉炼钢生产工艺。本发明所述的一种转炉炼钢方法，采用顶底复合吹炼工艺，以铁 水 和固体铁料为原料，铁水和固体铁料的重量百分比为：铁水85%-95%，固体铁料5-15%。铁水脱 硅 、脱磷和 脱硫 的三脱预处理和脱 碳 精炼同在一转炉内进行，即前期为铁水预处理期，后期为 脱碳 精炼期，预处理结束时，进行倒炉 排渣 ，倒掉1/2-2/3的初期渣，随即进入脱碳精炼期。预处理期开吹时加入脱磷剂，采用顶底复合吹炼，顶吹采用变流量供 氧 ，中后期采用弱供氧；脱碳精炼期加入石灰，重新造渣，并采用大供氧量顶底复合吹炼，直至炼钢终点。采用本发明，在不延长转炉作业周期的前提下，转炉的脱磷率达90%，脱硫率60%。，下面是一种转炉炼钢方法专利的具体信息内容。
1一种转炉炼钢方法，采用顶底复合吹炼，以铁水和固体铁料为 原料，其特征在于：
(1)铁水与固体铁料的重量百分比为：铁水85-95％，固体铁料5- 15％；
铁水脱硅、脱磷和脱硫的三脱预处理和脱碳精炼在同一转炉内 分期进行，即前期为铁水预处理期，后期为脱碳精炼期；预处理结束时， 进行倒炉排渣，倒掉1/2-2/3的初期渣，随即进入脱碳精炼期；
(2)铁水三脱预处理期的工艺为：
开吹时加入脱磷剂，其加入量为10-20kg/t铁水；脱磷剂的化 学成分，按重量百分比为：CaO40-70％，铁氧化物15-45％，CaF215-20％；
预处理期采用顶底复合吹炼，顶吹采用变流量供氧，初期顶吹供 氧强度为2.8-3.5Nm3/t.min，中后期采用弱供氧，供氧强度由 2.8Nm3/t.min逐渐降低至0.8Nm3/t.min；底吹采用氮气强搅拌，初期 底吹供氮强度为0.07-0.1Nm3/t.min，中后期逐渐提高至0.15- 0.30Nm3/t.min；
预处理期采用中碱度渣，渣碱度R为2.0-3.0；
预处理期间，控制熔池温度为1320-1380℃；
预处理结束时，铁水中[C]为3.0-4.0％，[S]、[P]为0.02-0.03％；
(3).脱碳精炼期的工艺为：
预处理结束时，倒掉1/2-2/3的初期渣后，随即加入石灰，重新造 渣，石灰的加入量为10-15kg/t铁水；
脱碳精炼期采用大供氧量顶底复合吹炼，直至炼钢终点，顶吹供 氧强度为3.5-4.5Nm3/t.min，底吹搅拌强度为0.06-0.15Nm3/t.min， 底吹气体为氮气或氩气；
脱碳精炼期的终渣碱度为3.2-3.7。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于铁氧化物为轧钢铁 皮或转炉烟尘。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于冶炼结束，倒渣出钢 后，其终渣回收，供铁水预处理时返回使用。
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，涉及转炉炼钢生产工艺。适用于各 种转炉进行铁水脱硅、脱磷和脱硫的三脱预处理和脱碳精炼。
背景技术
炼钢脱磷通常采用氧化法工艺。由于转炉终点温度高，不利于 脱磷；出钢时又往往会造成回磷。因此，利用传统转炉炼钢工艺稳 定生产[P]≤0.015％的低磷钢，是很困难的。
采用将运送铁水的鱼雷罐车和铁水罐作为精炼容器的铁水预处 理工艺，为大量生产高纯净钢奠定了基础。然而，因从高炉出铁至 转炉出钢的时间长，温降大，铁水预处理中产生大量泡沫等问题限 制了操作。从转炉冶炼热平衡条件而言，转炉冶炼热量来自铁水带 入的显热及化学热。当采用铁水脱硅、脱磷工艺时，由于化学元素 的烧损及加入大量脱磷剂致使铁水化学热及铁水温度降低，因此兑 入转炉的铁水温度偏低。以君律厂为例，铁水脱磷前后温降一般均 ＞100℃。铁水脱磷后至兑入转炉时还需下降30℃左右，因此兑入 转炉的铁水温度仅为1240℃，从而给转炉吹炼带来诸多困难。由于 热量不足，使转炉炉料中废钢比大幅度降低，同时往往造成吹炼中 渣铁粘附氧枪，尤其当冶炼高碳钢时更会感到热量不足，甚至有时 需要外供热源，如喷吹时加入焦炭，以弥补转炉吹炼热量不足的问 题。
传统的铁水脱硅、脱磷和脱硫“三脱”预处理工艺方法是在两 座转炉内分别进行铁水“三脱”预处理和转炉精炼。如日本NKK福 山厂采用经过脱硫的铁水经专用脱磷转炉的方式进行脱磷，再重新 兑入另一座转炉进行脱碳精炼，为此增加了调度的难度，同样造成 了温度的损失。致使炼钢效率低、能耗大、成本高(神户制钢技 报.38(1)：9；铁と钢，1990，(11)：1817)。
发明内容
本发明所述的一种转炉炼钢方法，采用顶底复合吹炼工艺，其具 体的工艺要求如下：
(1)以铁水和固体铁料为原料，铁水和固体铁料的重量百分比 为：铁水85％-95％，固体铁料5-15％。铁水脱硅、脱磷和脱硫的三 脱预处理和脱碳精炼在同一转炉内分期进行，即前期为铁水预处理期， 后期为脱碳精炼期；预炉处理结束时，进行倒炉倒渣，倒掉1/2-2/3 的初期渣，随即进入脱碳精炼期。
(2)铁水三脱预处理期的工艺为：
A.开吹时加入脱磷剂，其加入量为10-15kg/t.铁水，脱磷剂的化学 成分，按重量百分比为：CaO40-70％，铁氧化物15-45％，CaF215-20％， 铁氧化物可为轧钢铁皮或转炉烟尘。
B.预处理期采用顶底复合吹炼，顶吹采用变流量供氧，初期顶吹 供氧强度为2.8-3.5Nm3/t.min，中后期采用弱供氧，供氧强度由 2.8Nm3/t.min逐渐降低至0.8Nm3/t.min；
C.底吹采用氮气强搅拌，初期底吹供氮强度为0.07- 0.1Nm3/t.min，中后期逐渐提高至0.15-0.30Nm3/t.min，
D.预处理期采用中碱度渣，渣碱度R为2.0-3.0；
预处理期间，控制熔池温度为1320-1380℃；
E.预处理结束时，铁水中[C]为3.0-4.0％，[S]、[P]为0.02- 0.03％。
(3)脱碳精炼期的工艺为：
A.铁水预处理结束的同时进入脱碳精炼期。预处理结束，倒掉 1/2-2/3的初期渣后，随即加入石灰，重新造渣，石灰的加入量为10- 15kg/t.铁水，采用少渣冶炼工艺；
B.采用大供氧量顶底复合吹炼，直至炼钢终点，顶吹供氧强度为 3.5-4.5nNm3/t.min，底吹搅拌强度为0.06-0.15Nm3/t.min，底吹气体 为氮气或氩气。并根据钢种品质要求及时切换。
对于炼钢过程，脱磷反应为：
2[P]+5(FeO)+4(CaO)＝Ca4P2O9
ΔG15 o＝-204,450+83.55T
G.W.Healy研究了炼钢炉渣成分变化对炉渣脱磷能力的影 响。提出了估算磷在渣—钢之间的分配公式：
根据上式分析，降低处理温度、提高碱度和炉渣氧化性可以提 高磷在渣—钢之间的分配比。依据上述原理，本发明中采用转炉顶 底复吹工艺，固体铁料装入量按5～15％加入，开吹时加入脱磷剂10- 15kg/t.铁水，促进熔池尽快形成液态炉渣，2.5min～3min形成初期 渣。预处理期顶吹采用变流量供氧工艺，能快速进行铁水脱硅、锰 和磷，同时控制熔池温度在1320～1380℃。采用先大、后小的顶部 供氧方式，主要目的是为了满足前期快速脱硅和升温化渣的需要。 而中、后期减少供氧量，主要在于抑制熔池过多脱C升温，而使熔 池温度保持在适合脱P的低温区间；中、后期底部持续的大气量搅 拌，意在创造良好的动力学条件，促进钢渣间的充分反应混合，以 使脱P反应更接近平衡。
采用本发明所述的方法，在不延长转炉作业周期的前提下，转炉 的脱磷率达90％，脱硫率60％，脱硅效果能满足各类钢种要求，而且供 氧强度达3.5～4.5Nm3/tmin，
与现有技术相比，本发明具有如下优点：
1)由于本发明的铁水三脱预处理和脱碳精炼同在一个转炉内完 成，取消了铁水预处理后的铁水重新兑入转炉，缩短了操作时间，提高 了转炉使用效率。
2)减少了由于重新兑铁水所产生的铁水温降，节约能源，降低了 成本。
3)显著地提高了脱磷率和脱硫率，有利于提高钢种质量。
具体实施方式
表1 实施例原料配比及铁水参数 炉 号 原料配比(wt％) 铁水温 度(℃) 铁水成份(wt％) 铁 水 固体铁料 C Si Mn P S Fe 1 93 废钢7 1239 4.3 0.346 0.136 0.073 0.014 余 2 90 废钢10 1288 4.28 0.395 0.158 0.08 0.016 余 3 92 废钢8 1265 4.41 0.24 0.75 0.082 0.023 余
表2 实施例预处理期脱磷剂加入量及脱磷剂化学成份 炉号 脱磷剂加入量 kg/t.铁水 脱磷剂成分(wt％) CaO 铁氧化物 CaF2 1 11.1 51 氧化铁皮32 17 2 20.0 42 氧化铁皮39 19 3 17.7 68 转炉烟尘16 16
表3 实施例顶底复合吹炼供氧制度 炉 号 预处理期供氧制度 强度(Nm3/t.min)×时间 (Sec.) 脱磷精炼期供氧制度 强度(Nm3/t.min)×时间 (Sec.) 脱碳精炼期 石灰加入量 kg/t.铁水 顶吹 顶吹 顶吹 顶吹 1 2.0×430 0.06×430 3.0×581 0.06×581 12.0 2 3.0×150 1.88×278 0.065×428 3.0×631 0.06×631 11.6 3 3.05×180 1.22×530 0.24×710 3.0×760 0.05×760 12.5
表4 实施例冶炼终点钢种化学成分和出钢温度 炉 号 钢种化学成分(wt％) 出钢温 度 ℃ C Si Mn P S Fe 1 0.049 0.007 0.0031 0.005 0.01 6 余 1658 2 0.052 0.008 0.0029 0.004 0.01 4 余 1671 3 0.1 0.01 0.005 0.006 0.02 0 余 1667
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