一种提高转炉终点残锰含量的控制方法

xiaoxiao2022-11-29  69

一种提高转炉终点残锰含量的控制方法
【技术领域】
[0001]本发明属于顶吹转炉炼钢技术领域,特别涉及一种提高转炉终点残锰含量的控制方法。所采用的铁水为中高磷铁水(0.13?0.15%),生产的钢种为HRB400。通过改进工艺措施提高转炉终点残猛含量,来减少加入猛铁合金。
【背景技术】
[0002]提高转炉终点钢水残锰质量分数,可以减少合金化过程所用锰铁合金的消耗,这是降低炼钢生产成本的重要手段。转炉中的锰主要来自铁水中的锰,转炉吹炼过程中,在金属熔池、熔渣和氧气之间发生锰的氧化与还原反应,最终残留于转炉终点钢水中的残锰受渣量、转炉终点碳、炉渣氧化性、转炉终点温度等因素的影响。
[0003]由于我厂采用低成本的中高磷铁水(0.13?0.15%)生产,在提高残锰的工艺中要考虑脱磷的影响因素。而一些提高残锰的操作思路对脱磷有负面影响,比如碱度、渣量、终点温度、终点碳含量,终点钢水氧化性的影响等,因此给提高残锰工作带来了很大的困难,在工艺实施过程中要综合考虑提高残锰又要考虑脱磷的条件,满足脱磷的需要。
[0004]从文献来看提高转炉终点残锰有以下几种方式:
[0005]1、温度升高能增加(MnO)从渣中的还原速度,当温度和(MnO)—定时,渣中w(FeO)越高,残锰则越低,当w(FeO)和温度一定时,则w(MnO)越高,残锰越高。文献(主编包燕平,《钢铁冶金学教程》,冶金工业出版社,2008年7月,P208).
[0006]2、转炉终点碳越高,锰收得率也就越高;铁水初始硅含量越低,转炉渣量就越小,也就越有利于锰的还原和提高锰的收得率。高温有利于渣中锰的还原,但在高拉碳操作条件下,碳含量对锰的还原起主导作用,转炉终点温度的影响变得并不十分重要。转炉采取减少渣量,确保终点碳为主要内容的优化操作措施后,在铁水硅含量升高,铁水锰含量相当的条件下,转炉终点残锰含量及其收得明显提高。文献(薛正良,吴丽嘉,王炜.转炉终点钢水残锰含量及锰收得率的影响因素分析[J].中国冶金,2011,27(6):40?43.)。
[0007]3、要想获得30 %以上的锰收得率,铁水w(Si)应低于0.35 % ;转炉终点w(C)应不低于0.10%;铁水初始锰越高,锰的收得率呈下降趋势;终渣w(Fe0)升高,锰的收得率呈下降趋势;随转炉终渣碱度升高,锰收得率呈下降趋势;转炉高拉碳操作后终点温度变化对锰收得率的影响变得并不十分重要。文献(杨传信,李鹏超,卢昭军.转炉终点钢水残锰质量分数及其影响因素分析[J].中国冶金,2012,22(11):42?46.)。
[0008]4、随着铁水硅含量增加,转炉终点残锰含量明显下降。转炉残锰含量随着终点碳含量升高而显著升高。转炉终点残锰含量随铁水锰含量的升高呈增加趋势。终点残锰随终点温度的提高而上升,渣中(FeO)越高,残锰则越低。文献(范树璐,周丕富,叶飞来.转炉冶炼终点钢水残锰影响因素分析[J].莱钢科技,2013,10:63?65.)。
[0009]从上述研究可以看出,提高温度、提高终点碳含量和降低渣中(FeO)有利于提高残锰。但是和以上各厂不同的是,本厂由于铁水磷含量偏高还要考虑脱磷,温度过高不利于脱磷,渣中CaO含量过高会影响化渣,降低渣中(FeO)不利于脱磷。因此在实际生产中应综合考虑这些因素。

【发明内容】

[0010]本发明的目的在于提供一种提高转炉终点残锰含量的控制方法。解决了降低合金化过程中所使用的部分锰铁合金用量,降低成本的问题。
[0011 ] 本发明生产的钢种为HRB400钢,化学成份按质量百分比为:C: 0.18_0.25 %,S1:
0.35-0.60%,Μη: 1.25-1.55% ,Ρ < 0.035,S < 0.035,V:0.030-0.045%,其余为Fe及不可避免的杂质。
[0012]具体步骤及参数如下:
[0013]1)所用铁水C的百分含量4.2?4.5wt %,Si的百分含量0.4?0.6wt %,Μη的百分含量0.2?0.60wt%,Ρ的百分含量0.13?0.15wt%,S的百分含量0.015?0.025wt%,温度1310±10°C;
[0014]2)转炉内装入废钢、兑铁水,装入量为63?67吨铁水,6?8吨废钢,摇直转炉;
[0015]3)转炉冶炼过程中供氧情况为:采用的氧枪喷头出口马赫数为2.0,喷孔数为4孔,孔间夹角为12度40分;氧枪供氧强度为3.5?3.8Nm3/min.t,氧压控制在0.85?0.90MPa,采用低枪位操作,前期枪位1.1?1.3米,中期枪位1.4?2.0米,终点枪位0.9米,终点降枪时间为2分钟。
[0016]4)石灰加入量按照50?70kg/t钢控制,矿石加入量按照10?20kg/t钢控制;
[0017]5)转炉吹炼终点温度为:1650?1670°C,炉渣的全铁质量百分含量为9?13%,控制炉渣目标二元碱度为3.0?3.5;
[0018]6)终点碳百分含量控制为0.08?0.10%,残锰的收得率为50?58%。
[0019]与目前常用的转炉吹炼较低含量的磷铁水提高残锰技术相比,本发明具有如下优占.
[0020]1)通过降低枪位,加强搅拌,有利于炉渣中(MnO)的还原。
[0021 ]2)通过控制合适的渣量、温度、碱度、w( TFe)和碳含量来实现。
[0022]3)综合考虑脱磷的因素,在提高残锰的同时,使磷含量满足钢种要求。
【具体实施方式】
[0023]本发明在70吨氧气顶吹转炉上冶炼高磷铁水生产钢筋钢(HRB400)提高残锰的工艺关键参数实例,但本发明的保护范围并不仅限于以下实施例。
[0024]实施例1
[0025]所用铁水C的百分含量4.3wt%,Si的百分含量0.44wt %,Μη的百分含量0.55wt%,?的百分含量0.139的%,3的百分含量0.019被%,温度1312°(3;装入量为63吨铁水,8.2吨废钢;加入石灰54.02kg/1钢,矿石加入量22.0kg/1钢。前期枪位1.2米,中期枪位1.4?2.0米,终点枪位0.9米,终点降枪时间为2分钟。终点C的百分含量0.09wt %,Μη的百分含量
0.28wt %,温度1680°C;炉渣的全铁质量百分含量为11.5%,炉渣二元碱度3.1;残锰的收得率为51.3%。
[0026]实施例2
[0027]所用铁水C的百分含量4.3wt%, Si的百分含量0.48wt %,Mn的百分含量0.53wt %,P的百分含量Ο.138wt%,S的百分含量Ο.018wt%,温度1310°C;装入量为64吨铁水,8.7吨废钢;加入石灰60.88kg/1钢,矿石加入量15.0kg/1钢。前期枪位1.2米,中期枪位1.4?2.0米,终点枪位0.9米,终点降枪时间为2分钟。终点C的百分含量0.08wt %,Μη的百分含量
0.27wt %,温度1683°C ;炉渣的全铁质量百分含量为12.1 %,炉渣二元碱度3.2;残锰的收得率为50.3%。
[0028]实施例3
[0029]所用铁水C的百分含量4.4wt%,Si的百分含量0.54wt %,Μη的百分含量0.55wt%,?的百分含量0.146的%,3的百分含量0.020被%,温度1311°(3;装入量为64吨铁水,8.2吨废钢;加入石灰65.35kg/1钢,矿石加入量20.7kg/1钢。前期枪位1.2米,中期枪位1.4?2.0米,终点枪位0.9米,终点降枪时间为2分钟。终点C的百分含量0.1 Owt %,Μη的百分含量
0.31wt%,温度1679°C;炉渣的全铁质量百分含量为11.3%,炉渣二元碱度3.1;残锰的收得率为56.1%。
【主权项】
1.一种提高转炉终点残锰含量的控制方法,其特征在于,具体步骤及参数如下: 1)所用铁水(:的百分含量4.2?4.5?〖%,31的百分含量0.4?0.6?〖%,111的百分含量0.2?0.60wt%,P的百分含量0.13?0.15wt%,S的百分含量0.015?0.025wt%,温度1310±10。。; 2)转炉内装入废钢、兑铁水,装入量为63?67吨铁水,6?8吨废钢,摇直转炉; 3)转炉冶炼过程,采用的氧枪喷头出口马赫数为2.0,喷孔数为4孔,孔间夹角为12度40分;氧枪供氧强度为3.5?3.8Nm3/min.t,氧压控制在0.85?0.90MPa,采用低枪位操作,前期枪位1.1?1.3米,中期枪位1.4?2.0米,终点枪位0.9米,终点降枪时间为2分钟; 4)石灰加入量按照50?70kg/t钢控制,矿石加入量按照10?20kg/t钢控制; 5)转炉吹炼终点温度为1650?1670°C,炉渣的全铁质量百分含量为9?13%,控制炉渣目标二元碱度为3.0?3.5 ; 6)终点碳百分含量控制为0.08?0.10%,残锰的收得率为50?58%。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所生产的钢种为HRB400钢,化学成份按质量百分比为:C:0.18-0.25%,S1:0.35-0.60% ,Μη: 1.25-1.55% ,Ρ < 0.035,S < 0.035,V:.0.030-0.045%,其余为Fe及不可避免的杂质。
【专利摘要】一种提高转炉终点残锰含量的控制方法,属于顶吹转炉炼钢技术领域。采用的铁水为中高磷铁水,生产HRB400钢筋用钢。在氧气顶吹转炉内采用单渣工艺进行冶炼。转炉冶炼工艺路线为:加入废钢、铁水—脱磷脱碳—转炉出钢。通过控制冶炼枪位、渣量、终渣全铁含量以及终点成分和温度。在保证脱磷效果的前提下,残锰的收得率为50~58%。优点在于,通过降低枪位,加强搅拌,有利于炉渣中MnO的还原,在提高残锰的同时,使磷含量满足钢种要求。
【IPC分类】C21C5/32
【公开号】CN105483314
【申请号】CN201610006870
【发明人】丁宁, 孟义春, 李国军, 周剑波, 孙齐松, 燕建宏, 苗国平, 刘文强, 张玮, 王勇, 李向阳, 姜卓豪, 周德, 孔祥涛, 陈涛, 吕迺冰
【申请人】首钢总公司
【公开日】2016年4月13日
【申请日】2016年1月4日

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