转炉终点高效脱硫的冶炼方法与流程

1.本发明涉及钢铁冶金，转炉冶炼技术领域，特别是一种转炉终点高效脱硫的冶炼方法。


背景技术：

2.转炉冶炼的主要任务为脱碳、升温，冶炼的最终目标为终点碳、磷及温度符合出钢条件，对于终点s一般无严格限制要求，钢中s含量常规控制手段是采用铁水预处理限制入转炉s及出钢后二次精炼完成钢水深脱硫，但是对于采用“转炉-连铸”工艺路线，没有布局二次精炼工艺（即没有lf炉 ）的企业，冶炼终点s高，如无有效的s高处置方法，则极易造成s高废品。对于没有布置lf精炼炉的钢铁企业，如何应对转炉终点s高，转炉终点如何有效去硫，需要新技术的支持。


技术实现要素：

3.本发明的目的就是针对现有技术中已经存在的上述问题，解决转炉终点如何实现高效、快速脱硫，提供一种转炉终点高效脱硫的冶炼方法。
4.本发明的一种转炉终点高效脱硫的冶炼方法，包括下述步骤：（1）转炉采用双渣操作，吹炼240s-270s即硅锰氧化期结束时倒一次渣，倒出渣量的20-35%，硅锰氧化期结束炉渣sio2含量高（一般sio2含量为15-20%），通过倒去冶炼前期富含sio2的炉渣，降低炉渣sio2含量，为冶炼后期造高碱度渣脱硫创造条件；（2）转炉终点倒渣操作：倒出渣量的50-60%，通过倒去富含feo的转炉终点渣，快速降低钢水氧化性；转炉终渣碱度一般为2.8-4.0，但终渣feo含量高（一般feo含量为15%以上），p2o5含量高（一般p2o5含量为1.8-2.8%），若不倒出去一部分会影响后期脱硫；（3）转炉过程温度控制：控制转炉终点温度≥1650℃，终点倒渣后温度≥1640℃，为后续加料、搅拌脱硫预留温度条件；（4）转炉终点氧含量控制：转炉终点倒渣后钢水氧含量≤500ppm；（5）转炉炉内快速脱氧造渣：终点倒渣后，先往转炉炉内加入脱硫剂5-7kg/t（按转炉公称容量），加入脱硫剂同时在转炉炉内加入脱氧剂单质si（或单质al）等脱氧材料快速脱氧，单质si（或单质al）用量为1.2-1.6kg/t（按转炉公称容量）；加入单质si（或单质al）60s后，往渣面加入脱氧剂电石（即cac2）1.5-2kg/t（按转炉公称容量）；所述脱硫剂由下述质量百分含量的物质组成：cao%≥65%，al2o3%≥18%，caf2≥15%，其它为sio2及杂质元素；（6）启动转炉复合搅拌脱硫：即在加入脱硫剂及脱氧剂时，同步开启转炉底搅及顶枪吹气搅拌脱硫：同步将炉底供气（底吹氮气或氩气）各支管流量设定为550-600nl/min，氧枪切换为氩气（或氮气），氧枪枪位控制在600-900mm，氧枪流量控制在19000-23000 nm3/h。
5.（7）根据终点s含量，复合搅拌4-7min，脱硫率达到45-70%，完成脱硫后，按正常程序执行出钢操作。
6.本发明的设计思路是：将转炉本体模拟为钢包炉，利用转炉具有加料造渣和良好
的复合吹炼的条件，通过在冶炼终点，在转炉内造高碱度、低氧化性、流动性良好的炉渣，配合氧枪及转炉底吹氩复合搅拌，提高搅拌强度，实现在转炉冶炼终点达到快速脱硫的目的。
7.本发明与现有工艺相比，具有如下表1所述的诸多优点：表1 本发明相对现有技术的优点本发明相对现有技术，具有如下有益效果：（1）本发明提高了转炉脱硫效率，将脱硫任务前移至转炉本体，多项技术填补行业空白，具有良好的社会、经济效益。
8.（2）本发明脱硫效率高，有效降低了转炉氩后s，可取消lf工艺或减轻了lf炉脱硫压力，节约了成本。
9.（3）本发明工艺流程简单清晰，可操作性强，易于控制。
具体实施方式
10.为了更好地解释本发明的技术方案，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进行进一步的说明，下述实施例仅仅是示例性的说明本发明的技术方案，并不以任何形式限制本发明。
11.实施例1本实施例以冶炼低合金钢q355b为例，来对本发明的技术方案进行详细解释。本实施例中，要求出钢后钢水的w[s］≤0.030%。具体实施过程如下：（1）转炉采用双渣操作，硅锰氧化期4min结束倒渣，硅锰氧化期结束炉渣sio2含量高（实际炉渣sio2含量为15%），通过倒去冶炼前期富含sio2的炉渣，降低炉渣sio2含量，为冶炼后期造高碱度渣脱硫创造条件；（2）转炉终点倒渣操作，通过倒去富含feo的转炉终点渣，快速降低钢水氧化性，转炉终渣碱度为2.8，终渣feo含量15%，p2o5含量为1.8%，转炉终点倒渣量约50%；（3）转炉过程温度控制：转炉终点温度1650℃，终点倒渣后温度1640℃。为后续操
作（加料、搅拌脱硫）预留温度条件。
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（4）终点氧含量控制：转炉终点倒渣后钢水氧含量500ppm，此时取样检测，转炉终点硫含量为w(s)%：0.048%；（5）转炉炉内快速脱氧造渣：终点倒渣后，先往转炉炉内加入脱硫剂5kg/t，脱硫剂主要成分为（cao%含量65%，al2o3%含量18%，caf2%含量15%，其它为sio2等杂志元素），与加入脱硫剂同步在转炉炉内加入脱氧剂单质si（或单质al）等脱氧材料快速脱氧，单质si用量为1.2kg/t，加入单质si时间1min后，往渣面加入脱氧剂电石（即cac2）为1.5kg/t；（6）启动转炉复合搅拌脱硫（即同步开启转炉底搅及顶枪吹气搅拌脱硫）：在加入脱硫剂及脱氧剂时，同步将炉底供气（底吹氮气或氩气）各支管流量设定为550nl/min，氧枪切换为氩气（或氮气），氧枪枪位控制在600mm，氧枪流氧控制在19000 nm3/h；（7）复合搅拌4min，搅拌后取样w(s)%：0.0264%，脱硫率达到45%，完成脱硫后，按正常程序执行出钢操作。
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实施例2本实施例以冶炼低合金钢q355b为例，来对本发明的技术方案进行详细解释。本实施例中，要求出炉钢水的w[s］≤0.030%。具体实施过程如下：（1）转炉采用双渣操作，硅锰氧化期4min20s结束，倒渣，硅锰氧化期结束炉渣（炉渣sio2含量18%），通过倒去冶炼前期富含sio2的炉渣，降低炉渣sio2含量，为冶炼后期造高碱度渣脱硫创造条件；（2）转炉终点倒渣操作，通过倒去富含feo的转炉终点渣，快速降低钢水氧化性。转炉终渣碱度为3.2，但终渣feo量为17%，p2o5含量2.3%，转炉终点倒渣量约55%；（3）转炉过程温度控制：转炉终点温度为1655℃，终点倒渣后温度为1645℃，为后续操作（加料、搅拌脱硫）预留温度条件；（4）终点氧含量控制：转炉终点倒渣后钢水氧含量480ppm，此时取样检测转炉终点硫含量w(s)%为0.055%；（5）转炉炉内快速脱氧造渣：终点倒渣后，先往转炉炉内加入脱硫剂6kg/t，脱硫剂主要成分为（cao%含量65.3%，al2o3%含量18.2%，caf2含量15.2%，其它为sio2等杂志元素），与加入脱硫剂同步在转炉炉内加入脱氧剂单质si（或单质al）等脱氧材料快速脱氧，单质si（或单质al）用量为1.4kg/t，加入单质si（或单质al）1min后，往渣面加入脱氧剂电石（即cac2）1.8kg/t；（6）启动转炉复合搅拌脱硫（即同步开启转炉底搅及顶枪吹气搅拌脱硫）：在加入脱硫剂及脱氧剂时，同步将炉底供气（底吹氮气或氩气）各支管流量设定为580nl/min，氧枪切换为氩气（或氮气），氧枪枪位控制在700mm，氧枪流氧控制在21000 nm3/h；（7）根据终点s含量，复合搅拌5min，取样检测w(s)%为0.022%，脱硫率为60%，完成脱硫后，按正常程序执行出钢操作。
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实施例3本实施例以冶炼低合金钢q355b为例，来对本发明的技术方案进行详细解释。本实施例中，要求出炉钢水的w[s］≤0.030%。具体实施过程如下：（1）转炉采用双渣操作，硅锰氧化期4-4min30s结束倒渣，硅锰氧化期结束炉渣（炉渣sio2含量20%），通过倒去冶炼前期富含sio2的炉渣，降低炉渣sio2含量，为冶炼后期造高
碱度渣脱硫创造条件；（2）转炉终点倒渣操作，通过倒去富含feo的转炉终点渣，快速降低钢水氧化性，转炉终渣碱度为4.0，但终渣feo含量为18%，p2o5含量2.8%，转炉终点倒渣量约60%；（3）转炉过程温度控制：转炉终点温度1660℃，终点倒渣后温度1650℃，为后续操作（加料、搅拌脱硫）预留温度条件；（4）终点氧含量控制：转炉终点倒渣后钢水氧含量450ppm，取样检测转炉终点硫含量w(s)%：0.060%；（5）转炉炉内快速脱氧造渣：终点倒渣后，先往转炉炉内加入脱硫剂7kg/t，脱硫剂主要成分为（cao%含量65.3%，al2o3%含量18.4%，caf2%含量15.4%，其它为sio2等杂志元素），与加入脱硫剂同步在转炉炉内加入脱氧剂单质al快速脱氧，单质al用量为1.6kg/t，加入单质al后1min，往渣面加入脱氧剂电石（即cac2）2kg/t；（6）启动转炉复合搅拌脱硫（即同步开启转炉底搅及顶枪吹气搅拌脱硫）：在加入脱硫剂及脱氧剂时，同步将炉底供气（底吹氮气或氩气）各支管流量设定为600nl/min，氧枪切换为氩气（或氮气），氧枪枪位控制在900mm，氧枪流氧控制在23000 nm3/h；（7）根据终点s含量，复合搅拌7min，w(s)%：0.013%，脱硫率达到70%，完成脱硫后，按正常程序执行出钢操作。
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下表二是采用本发明方法与常规冶炼方法相比，冶炼终点后执行本发明工艺后，钢液中s的脱硫率与传统工艺相比的结果列表。
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表二
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本发明工艺与传统工艺脱硫率的比较从上表二可以看出，采用本发明方法，达到冶炼终点后，继续采用本发明工艺，钢液脱硫率可达到45-79%，而常规模式基本无脱硫能力，脱硫率仅4%，说明本发明工艺切实可行。