一種降低轉爐終點碳氧積的方法技術

本發明專利技術公開了一種降低轉爐終點碳氧積的方法，該方法包括在轉爐中兌入半鋼后頂吹氧氣和底吹氣體進行轉爐冶煉并出鋼，其中，所述底吹氣體包括冶煉前期底吹氮氣或氬氣、冶煉中期和后期底吹氬氣；出鋼過程底吹氬氣；所述冶煉前期底吹氮氣或氬氣的流量為40-60m3/h，所述冶煉中期底吹氬氣的流量為40-60m3/h，所述冶煉后期底吹氬氣的流量為70-90m3/h，所述出鋼過程底吹氬氣的流量為40-60m3/h。該方法能夠有效降低轉爐終點碳氧積。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術屬于冶金
，具體地，涉及。
技術介紹
轉爐煉鋼鋼水終點碳氧積高低是衡量鋼中氧的重要依據，終點碳氧積低有利于降低合金消耗，減少脫氧過程中形成的夾雜物，提高鋼水質量。轉爐冶煉過程中，在碳含量不是很低時，反應速度取決于供氧強度，此時供氧強度越大，脫碳速度也越快，一般Imin約脫除0.2重量％左右的碳。但是，當鋼中碳含量低于某個臨界值(一般認為此臨界值在0.07重量％ -0.12重量％ )，供氧強度對脫碳速度已不起明顯作用。隨著碳含量進一步降低(例如降到0.03%時)，脫碳速度變得極慢，同時鐵的氧化程度急劇上升，進一步脫碳就十分困難，因此，用普通方法冶煉超低碳鋼(w(C)〈0.02% )是很不容易的，并且轉爐終點碳氧平衡難以控制，難以達到降低轉爐終點碳氧積的方法。轉爐熔池中脫碳反應主要是:[C] + [0] =CO ?K = Pco/ (a[C] X a [O]) = Pco/ (fc X [% C] Xfo[% 0]) (I)式(I)中:K為只與溫度有關的平衡常數；Pco為CO的分壓力；fc為鋼水中碳的活度系數；fo為鋼水中氧的活度系數。fc和fo與濃度有關，隨著碳濃度的增加，fc下降而fo上升，但在[C] = 0. 02%~2.00%時，fc和fo的積變化不大，接近于I。因而在實際生產中fcXfo = I。則式(I)變為:K = Pco/([% C] X [% 0]) (2)因此，[% C] X [% 0] = Pco/K，當反應達到平衡時，IgK = 1168/T+2.07 (3)當T = 1660+273,P 為 1.0-1.1 大氣壓時，K = 401，則[% C] X [% 0] = 0.00249Pco = P大氣壓+98066XH金 X P 金+98066XH渣 X P 渣+98066X2 σ/rco (4)在式⑷中:P大氣壓為大氣壓力，Pa ;H金為CO氣泡上鋼水液的高度，mm ;HS為CO氣泡上爐渣的高度，mm ； P金為鋼水的密度，g/cm3 ； P 8為爐渣的密度，g/cm3 ； σ為金屬液表面張力，N/m;r。。為氣泡半徑，mm。當氣泡半徑小于Imm時，毛細管壓力才會明顯。同時實際生產中H渣與P s對比而言均很小。因此，[% C] X [% 0] = (1+? P金)/K。由此可知，當反應達到平衡時，[%C]X[%0]除與鋼水溫度有關外，也與鋼液的平均深度有關，鋼液平均深度越大碳氧積也就越高。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服現有的轉爐冶煉終點碳氧積高的缺陷，提供一種能夠降低轉爐終點碳氧積的方法。本專利技術的專利技術人發現在實際在生產中，鋼液的平均深度變化很小，可以忽略不計，而在特定溫度下，終點鋼水的碳氧積與CO氣體分壓Ρω有密切的關系，改變CO氣體分壓P?時，終點鋼水的碳氧積隨ρω降低而降低。專利技術人還發現，在冶煉的不同階段通過改變底吹氣體的流量利用底吹氣體所產生的攪拌效果使CO分壓下降，使得碳氧反應趨向平衡，碳、氧濃度下降，從而有效降低碳氧積。為了實現上述目的，本專利技術提供，該方法包括在轉爐中兌入半鋼后頂吹氧氣和底吹氣體進行轉爐冶煉并出鋼，其中，所述底吹氣體包括冶煉前期底吹氮氣或氬氣、冶煉中期和后期底吹氬氣；出鋼過程底吹氬氣；所述冶煉前期底吹氮氣的流量為40-60m3/h，所述冶煉中期底吹氬氣的流量為40-60m3/h，所述冶煉后期底吹氬氣的流量為70-90m3/h，所述出鋼過程底吹氬氣的流量為40-60m3/h。采用本專利技術提供的方法，能夠有效降低終點鋼水的碳氧積，從而降低終點氧含量，由此可以增加合金收得率，降低合金消耗，減少脫氧過程中形成的夾雜物，提高鋼水質量。本專利技術的其他特征和優點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。【具體實施方式】以下對本專利技術的【具體實施方式】進行詳細說明。應當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本專利技術，并不用于限制本專利技術。本專利技術提供了，該方法包括在轉爐中兌入半鋼后頂吹氧氣和底吹氣體進行轉爐冶煉并出鋼，其中，所述底吹氣體包括冶煉前期底吹氮氣或氬氣、冶煉中期和后期底吹氬氣；出鋼過程底吹氬氣；所述冶煉前期底吹氮氣的流量為40-60m3/h，所述冶煉中期底吹氬氣的流量為40-60m3/h，所述冶煉后期底吹氬氣的流量為70-90m3/h，所述出鋼過程底吹氬氣的流量為40-60m3/h。 本專利技術特別針對轉爐煉鋼終點碳氧積高和轉爐終點碳氧平衡難以控制，通過控制轉爐底吹氣體和流量來控制底吹氣體所產生的攪拌效果使CO分壓下降，使得鋼液中溶解的氧濃度隨著底吹氣體流量增加而下降；并且隨著底吹攪拌，碳氧反應趨向平衡，碳、氧濃度下降，從而降低轉爐終點碳氧積。從而根據鋼鐵成分要求進行增配成分元素(例如Mn、Si等)時，使得合金收得率提高，降低合金消耗，減少脫氧過程中形成的夾雜物，提高鋼水質量。根據本專利技術的方法，冶煉前期和中期底吹氣體的流量設置為40_60m3/h的原因是:冶煉前期和中期含碳量較高，當底吹氣體流量大于60m3/h時，吹煉過程易發生噴濺；而當流量小于40m3/h時，則爐內動力條件不足，碳氧反應不完全。另外，由于冶煉中期、后期和出鋼過程中爐中氧化性強底吹氮氣會造成鋼水成分變化，因此，所述冶煉中期、后期和出鋼過程中強底吹氬氣。冶煉后期底吹氬氣的流量設置為70-90m3/h的原因是:冶煉后期隨著碳含量的降低，脫碳反應變得困難，底吹氣體流量要比冶煉前期和中期大，才能提高脫碳效果，當底吹氣體流量大于90m3/h時，則鋼液翻滾劇烈，鋼水裸露易與空氣接觸發生氧化反應；而當流量小于70m3/h時，則爐內動力條件不足，碳氧反應不完全；出鋼過程中底吹氬氣的流量設置為40-60m3/h的原因是:當底吹氬氣流量大于60m3/h時，則鋼液翻滾劇烈，鋼水裸露易與空氣接觸發生氧化反應；而當流量小于40m3/h時，則爐內動力條件不足，碳氧反應不完全。在本專利技術中，所述冶煉前期、中期和后期并沒有特別的限定，例如，所述冶煉前期為吹氧進度0-30%的冶煉階段；所述冶煉中期為吹氧進度大于30%到70%的冶煉階段；所述冶煉后期為吹氧進度大于70%到100%的冶煉階段。根據本專利技術的方法，基于轉爐煉鋼的成本的考慮，優選情況下，所述冶煉前期底吹氮氣。在本專利技術中，對于頂吹氧氣并沒有特殊的要求，保證熔渣具有良好的流動性即可。優選情況下，所述頂吹氧氣的條件包括:氧槍槍位為1.4-1.Sm，氧氣流量為25000-35000m3/ho所述氧槍槍位是指氧槍噴頭的噴頭末端至熔池液面的距離。在本專利技術中，根據脫磷等需要，煉鋼過程中還可以加入輔料。對于輔料和輔料的加入方法并沒有特別的限定，可以為本領域常規使用的輔料和輔料的加入方法。根據本專利技術提供的方法，對于轉爐冶煉的半鋼并沒有特別的限定，例如可以為本領域常規使用的半鋼 鐵水，以所述半鋼的總重量為基準，所述半鋼鐵水可以含有:大于等于3.2重量％的C，0-0.03重量％的Si, 0-0.04重量％的Mn, 0.05-0.09重量％的P,小于等于0.015重量％的S和余量的Fe ;優選情況下，以所述半鋼的總重量為基準，所述半鋼含有:3.2-4.1 重量 ％的(:、0.015-0.03 重量 ％的5丨、0.02-0.04 重量 ％的]^、0本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種降低轉爐終點碳氧積的方法，該方法包括在轉爐中兌入半鋼后頂吹氧氣和底吹氣體進行轉爐冶煉并出鋼，其特征在于，所述底吹氣體包括冶煉前期底吹氮氣或氬氣、冶煉中期和后期底吹氬氣；出鋼過程底吹氬氣；所述冶煉前期底吹氮氣或氬氣的流量為40?60m3/h，所述冶煉中期底吹氬氣的流量為40?60m3/h，所述冶煉后期底吹氬氣的流量為70?90m3/h，所述出鋼過程底吹氬氣的流量為40?60m3/h。

【技術特征摘要】
1.一種降低轉爐終點碳氧積的方法，該方法包括在轉爐中兌入半鋼后頂吹氧氣和底吹氣體進行轉爐冶煉并出鋼，其特征在于，所述底吹氣體包括冶煉前期底吹氮氣或氬氣、冶煉中期和后期底吹氬氣；出鋼過程底吹氬氣；所述冶煉前期底吹氮氣或氬氣的流量為40-60m3/h，所述冶煉中期底吹氬氣的流量為40-60m3/h，所述冶煉后期底吹氬氣的流量為70-90m3/h，所述出鋼過程底吹氬氣的流量為40-60m3/h...

【專利技術屬性】
技術研發人員：陳路，常軍，曾建華，梁新騰，楊森祥，黃德勝，杜麗華，張彥恒，
申請(專利權)人：攀鋼集團攀枝花鋼鐵研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：四川;51