申请/专利权人：云南玉溪仙福钢铁(集团)有限公司

申请日：2018-12-06

公开（公告）日：2021-01-05

公开（公告）号：CN109385503B

主分类号：C21C5/28(20060101)

分类号：C21C5/28(20060101);C21C5/30(20060101)

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.01.05#授权;2019.03.22#实质审查的生效;2019.02.26#公开

摘要：本发明公开了一种保碳保锰转炉炼钢工艺，工艺步骤如下：准备铁水、废钢、渣料，控制铁水温度为1280‑1330℃，铁水中硅含量为0.2‑0.35%；对铁水进行扒渣；倾斜转炉，加入废钢预热后加入铁水，摇正炉体，降枪吹入氧气，同时加入一半渣料，控制枪位：1.2m，氧压0.8Mpa，流量16500m³h；3‑5分钟后根据炉内火焰大小采取少量多批次的加料方式加入余下渣料；压枪拉碳，11‑12分钟炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，持续40秒后炉内火焰微弱，提枪并停止吹入氧气；倒炉，取样，测温，测C含量，测Mn含量，并确定是否补吹；出钢；通过稳定铁水条件，优化转炉炼钢过程中的工艺控制，实现转炉炼钢过程中保碳保锰，从而减少冶炼后期的硅锰合金添加量，降低生产成本。

主权项：1.一种保碳保锰转炉炼钢工艺，其特征在于：工艺步骤如下：步骤一：准备铁水、废钢、渣料，控制铁水温度为1280-1330℃，铁水中硅含量为0.2-0.35%，所述步骤一中铁水的重量比百分数为83-86%，废钢的重量比百分数为14-17%，所述渣料为石灰和轻烧白云石，所述石灰的添加量为20-25kgt，所述轻烧白云石的的添加量为16-25kgt；步骤二：在铁水加入转炉前对铁水进行扒渣；步骤三：倾斜转炉，加入废钢，废钢预热后加入铁水，摇正炉体，降枪吹入氧气，同时加入一半渣料，控制枪位：1.2m，氧压0.8Mpa，流量16500m³h；步骤四：3-5分钟后根据炉内火焰大小采取少量多批次的加料方式加入余下渣料；步骤五：压枪拉碳，11-12分钟炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，持续40秒后炉内火焰微弱，提枪并停止吹入氧气；步骤六：倒炉，取样，测温，测C含量，测Mn含量，并确定是否补吹；步骤七：出钢，将钢水和硅锰合金加入钢包中，并吹入氩气搅拌。

全文数据：保碳保锰转炉炼钢工艺技术领域本发明涉及钢铁转炉冶炼技术领域，具体涉及一种保碳保锰转炉炼钢工艺。背景技术在转炉炼钢中锰的作用非常重要，它决定着及早造渣所需的条件并对出钢前终点钢水氧化度起调节作用，在转炉炼钢过程中，终点Mn含量都随着终点C含量的增加而增加，铁水中的锰在高炉里还原、然后在转炉里氧化导致锰原料及锰本身不断损失，现有的转炉炼钢中终点C含量为0.04-0.06%，锰含量为0.1-0.25%，因此，在冶炼后期需加入大量的硅锰合金对锰进行补充，若能在转炉冶炼过程中最大程度的保留住铁水中的锰，则可减少后期的硅锰合金添加量，节约生产成本。发明内容本发明的目的在于提供一种保碳保锰转炉炼钢工艺，通过优化转炉炼钢过程中的工艺控制，实现转炉炼钢过程中保碳保锰，从而减少冶炼后期的硅锰合金添加量，降低生产成本。为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：一种保碳保锰转炉炼钢工艺，其特征在于：工艺步骤如下：步骤一：准备铁水、废钢、渣料，控制铁水温度为1280-1330℃，铁水中硅含量为0.2-0.35%，废钢添加量随铁水中硅含量增大而增大，通过降低铁水中硅含量的波动，稳定废钢及渣料的添加量，降低终点C含量控制的不确定性；步骤二：在铁水加入转炉前对铁水进行扒渣，通过扒渣机对铁水进行扒渣处理，滤除铁水中漂浮的金属氧化物，稳定铁水条件，保证铁水带渣量不影响转炉吹炼过程；步骤三：倾斜转炉，加入废钢，废钢预热后加入铁水，摇正炉体，降枪吹入氧气，同时加入一半渣料，控制枪位：1.2m，氧压0.8Mpa，流量16500m³h，采用恒枪位、定氧压、定流量的操作方式，避免喷溅和返干，减少热量损失，稳定终点的C含量和温度；步骤四:3-5分钟后根据炉内火焰大小采取少量多批次的加料方式加入余下渣料；3-5分钟后炉内第一批渣料融化，继续采用恒枪位、定氧压、定流量的方式吹入氧气，并采取少量多批次的方式加入余下渣料；步骤五：压枪拉碳，11-12分钟炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，持续40秒后炉内火焰微弱，提枪并停止吹入氧气；步骤六：倒炉，取样，测温，测C含量，测Mn含量，并确定是否补吹，测量终点C含量，Mn含量及出钢温度，根据终点C含量确定是否需要再次压枪补吹氧气或出钢；步骤七：出钢，将钢水和硅锰合金加入钢包中，并吹入氩气搅拌，自钢包底部吹入氩气进行搅拌，使硅锰合金融于钢水中并混合均匀，测量钢水温度，确定是否需加入废钢进行调温。优选的，步骤一中铁水的重量百分比为83%-86%，废钢的重量百分比为14%-17%。优选的，步骤三和步骤四中控制氧气吹入总量为52-54.5m³t，降低吹炼过程中吹入氧气总量的波动，确保终点C含量和终点Mn含量稳定。优选的，步骤五中压枪拉碳时可高拉补吹，炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，炉内火焰逐渐微弱，提前提枪并停止吹入氧气，确保终点C大于0.07%。优选的，渣料为石灰和轻烧白云石，石灰的添加量为20-25kgt，轻烧白云石的的添加量为16-25kgt。优选的，步骤四中加入余下渣料时，炉内火焰大反应剧烈则加入渣料量增大，炉内火焰小反应缓和则加入渣料量减小。优选的，步骤五中还加入有化渣剂和烧结矿，化渣剂包括CaO、FeO、SiO2、MgO。优选的，步骤六中终点C含量为0.07-0.2%，终点Mn含量为0.35-0.45%，出钢温度为1630-1650℃。与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、通过稳定铁水条件，优化转炉炼钢过程中的工艺控制，实现转炉炼钢过程中保碳保锰，从而减少冶炼后期的硅锰合金添加量，降低生产成本。2、采用恒枪位、定氧压、定流量的供氧方式，提供平稳吹炼条件，确保炉内铁水不发生喷溅和返干，减少热量损失，稳定终点C含量温度。3、稳定吹炼过程中的供氧总量，确保终点C含量和终点Mn含量稳定。具体实施方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。实施例1一种保碳保锰转炉炼钢工艺，工艺步骤如下：步骤一：准备铁水、废钢、渣料，控制铁水温度为1280℃，铁水的重量比为86%，废钢的重量百分比为14%，铁水中硅含量为0.2%，废钢添加量随铁水中硅含量增大而增大，通过降低铁水中硅含量的波动，稳定废钢及渣料的添加量，降低终点C含量控制的不确定性；步骤二：在铁水加入转炉前对铁水进行扒渣，通过扒渣机对铁水进行扒渣处理，滤除铁水中漂浮的金属氧化物，稳定铁水条件，保证铁水带渣量不影响转炉吹炼过程；步骤三：倾斜转炉，加入废钢，废钢预热后加入铁水，摇正炉体，降枪吹入氧气，同时加入一半渣料，控制枪位：1.2m，氧压0.8Mpa，流量16500m³h，采用恒枪位、定氧压、定流量的操作方式，避免喷溅和返干，减少热量损失，稳定终点的C含量和温度；步骤四:3-5分钟后根据炉内火焰大小采取少量多批次的加料方式加入余下渣料；3-5分钟后炉内第一批渣料融化，继续采用恒枪位、定氧压、定流量的方式吹入氧气，并采取少量多批次的方式加入余下渣料，炉内火焰大反应剧烈则加入渣料量增大，炉内火焰小反应缓和则加入渣料量减小；步骤五：压枪拉碳，11-12分钟炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，持续40秒后炉内火焰微弱，提枪并停止吹入氧气；压枪拉碳时可高拉补吹，炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，炉内火焰逐渐微弱，提前提枪并停止吹入氧气，确保终点C大于0.07%；步骤六：倒炉，取样，测温，测C含量，测Mn含量，并确定是否补吹，测量终点C含量，Mn含量及出钢温度，根据终点C含量确定是否需要再次压枪补吹氧气或出钢；步骤七：出钢，将钢水和硅锰合金加入钢包中，并吹入氩气搅拌，自钢包底部吹入氩气进行搅拌，使硅锰合金融于钢水中并混合均匀，测量钢水温度，确定是否需加入废钢进行调温；其中，步骤三和步骤四中控制氧气吹入总量为53m³t，渣料为石灰和轻烧白云石，渣料中石灰的添加量为20kgt，轻烧白云石的的添加量为20kgt，步骤五中还加入有化渣剂和烧结矿，化渣剂包括CaO、FeO、SiO2、MgO。表1：步骤六中取样测量数据实施例2一种保碳保锰转炉炼钢工艺，工艺步骤如下：步骤一：准备铁水、废钢、渣料，控制铁水温度为1330℃，铁水的重量比为83%，废钢的重量百分比为17%，铁水中硅含量为0.35%，废钢添加量随铁水中硅含量增大而增大，通过降低铁水中硅含量的波动，稳定废钢及渣料的添加量，降低终点C含量控制的不确定性；步骤二：在铁水加入转炉前对铁水进行扒渣，通过扒渣机对铁水进行扒渣处理，滤除铁水中漂浮的金属氧化物，稳定铁水条件，保证铁水带渣量不影响转炉吹炼过程；步骤三：倾斜转炉，加入废钢，废钢预热后加入铁水，摇正炉体，降枪吹入氧气，同时加入一半渣料，控制枪位：1.2m，氧压0.8Mpa，流量16500m³h，采用恒枪位、定氧压、定流量的操作方式，避免喷溅和返干，减少热量损失，稳定终点的C含量和温度；步骤四:3-5分钟后根据炉内火焰大小采取少量多批次的加料方式加入余下渣料；3-5分钟后炉内第一批渣料融化，继续采用恒枪位、定氧压、定流量的方式吹入氧气，并采取少量多批次的方式加入余下渣料，炉内火焰大反应剧烈则加入渣料量增大，炉内火焰小反应缓和则加入渣料量减小；步骤五：压枪拉碳，11-12分钟炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，持续40秒后炉内火焰微弱，提枪并停止吹入氧气；压枪拉碳时可高拉补吹，炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，炉内火焰逐渐微弱，提前提枪并停止吹入氧气，确保终点C大于0.07%；步骤六：倒炉，取样，测温，测C含量，测Mn含量，并确定是否补吹，测量终点C含量，Mn含量及出钢温度，根据终点C含量确定是否需要再次压枪补吹氧气或出钢；步骤七：出钢，将钢水和硅锰合金加入钢包中，并吹入氩气搅拌，自钢包底部吹入氩气进行搅拌，使硅锰合金融于钢水中并混合均匀，测量钢水温度，确定是否需加入废钢进行调温；其中，步骤三和步骤四中控制氧气吹入总量为54.5m³t，渣料为石灰和轻烧白云石，渣料中石灰的添加量为25kgt，轻烧白云石的的添加量为20kgt，步骤五中还加入有化渣剂和烧结矿，化渣剂包括CaO、FeO、SiO2、MgO。表2：步骤六中取样测量数据出钢温度℃C%Mn%16500.20.45实施例3一种保碳保锰转炉炼钢工艺，工艺步骤如下：步骤一：准备铁水、废钢、渣料，控制铁水温度为1280℃，铁水的重量比为84%，废钢的重量百分比为16%，铁水中硅含量为0.3%，废钢添加量随铁水中硅含量增大而增大，通过降低铁水中硅含量的波动，稳定废钢及渣料的添加量，降低终点C含量控制的不确定性；步骤二：在铁水加入转炉前对铁水进行扒渣，通过扒渣机对铁水进行扒渣处理，滤除铁水中漂浮的金属氧化物，稳定铁水条件，保证铁水带渣量不影响转炉吹炼过程；步骤三：倾斜转炉，加入废钢，废钢预热后加入铁水，摇正炉体，降枪吹入氧气，同时加入一半渣料，控制枪位：1.2m，氧压0.8Mpa，流量16500m³h，采用恒枪位、定氧压、定流量的操作方式，避免喷溅和返干，减少热量损失，稳定终点的C含量和温度；步骤四:3-5分钟后根据炉内火焰大小采取少量多批次的加料方式加入余下渣料；3-5分钟后炉内第一批渣料融化，继续采用恒枪位、定氧压、定流量的方式吹入氧气，并采取少量多批次的方式加入余下渣料，炉内火焰大反应剧烈则加入渣料量增大，炉内火焰小反应缓和则加入渣料量减小；步骤五：压枪拉碳，11-12分钟炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，持续40秒后炉内火焰微弱，提枪并停止吹入氧气；压枪拉碳时可高拉补吹，炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，炉内火焰逐渐微弱，提前提枪并停止吹入氧气，确保终点C大于0.07%；步骤六：倒炉，取样，测温，测C含量，测Mn含量，并确定是否补吹，测量终点C含量，Mn含量及出钢温度，根据终点C含量确定是否需要再次压枪补吹氧气或出钢；步骤七：出钢，将钢水和硅锰合金加入钢包中，并吹入氩气搅拌，自钢包底部吹入氩气进行搅拌，使硅锰合金融于钢水中并混合均匀，测量钢水温度，确定是否需加入废钢进行调温；其中，步骤三和步骤四中控制氧气吹入总量为52m³t，渣料为石灰和轻烧白云石，渣料中石灰的添加量为25kgt，轻烧白云石的的添加量为16kgt，步骤五中还加入有化渣剂和烧结矿，化渣剂包括CaO、FeO、SiO2、MgO。表3：步骤六中取样测量数据出钢温度℃C%Mn%16340.10.39实施例4一种保碳保锰转炉炼钢工艺，工艺步骤如下：步骤一：准备铁水、废钢、渣料，控制铁水温度为1290℃，铁水的重量比为85%，废钢的重量百分比为15%，铁水中硅含量为0.3%，废钢添加量随铁水中硅含量增大而增大，通过降低铁水中硅含量的波动，稳定废钢及渣料的添加量，降低终点C含量控制的不确定性；步骤二：在铁水加入转炉前对铁水进行扒渣，通过扒渣机对铁水进行扒渣处理，滤除铁水中漂浮的金属氧化物，稳定铁水条件，保证铁水带渣量不影响转炉吹炼过程；步骤三：倾斜转炉，加入废钢，废钢预热后加入铁水，摇正炉体，降枪吹入氧气，同时加入一半渣料，控制枪位：1.2m，氧压0.8Mpa，流量16500m³h，采用恒枪位、定氧压、定流量的操作方式，避免喷溅和返干，减少热量损失，稳定终点的C含量和温度；步骤四:3-5分钟后根据炉内火焰大小采取少量多批次的加料方式加入余下渣料；3-5分钟后炉内第一批渣料融化，继续采用恒枪位、定氧压、定流量的方式吹入氧气，并采取少量多批次的方式加入余下渣料，炉内火焰大反应剧烈则加入渣料量增大，炉内火焰小反应缓和则加入渣料量减小；步骤五：压枪拉碳，11-12分钟炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，持续40秒后炉内火焰微弱，提枪并停止吹入氧气；压枪拉碳时可高拉补吹，炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，炉内火焰逐渐微弱，提前提枪并停止吹入氧气，确保终点C大于0.07%；步骤六：倒炉，取样，测温，测C含量，测Mn含量，并确定是否补吹，测量终点C含量，Mn含量及出钢温度，根据终点C含量确定是否需要再次压枪补吹氧气或出钢；步骤七：出钢，将钢水和硅锰合金加入钢包中，并吹入氩气搅拌，自钢包底部吹入氩气进行搅拌，使硅锰合金融于钢水中并混合均匀，测量钢水温度，确定是否需加入废钢进行调温；其中，步骤三和步骤四中控制氧气吹入总量为52.5m³t，渣料为石灰和轻烧白云石，渣料中石灰的添加量为25kgt，轻烧白云石的的添加量为20kgt，步骤五中还加入有化渣剂和烧结矿，化渣剂包括CaO、FeO、SiO2、MgO。表4：步骤六中取样测量数据出钢温度℃C%Mn%16420.130.41实施例5一种保碳保锰转炉炼钢工艺，工艺步骤如下：步骤一：准备铁水、废钢、渣料，控制铁水温度为1310℃，铁水的重量比为85.5%，废钢的重量百分比为14.5%，铁水中硅含量为0.32%，废钢添加量随铁水中硅含量增大而增大，通过降低铁水中硅含量的波动，稳定废钢及渣料的添加量，降低终点C含量控制的不确定性；步骤二：在铁水加入转炉前对铁水进行扒渣，通过扒渣机对铁水进行扒渣处理，滤除铁水中漂浮的金属氧化物，稳定铁水条件，保证铁水带渣量不影响转炉吹炼过程；步骤三：倾斜转炉，加入废钢，废钢预热后加入铁水，摇正炉体，降枪吹入氧气，同时加入一半渣料，控制枪位：1.2m，氧压0.8Mpa，流量16500m³h，采用恒枪位、定氧压、定流量的操作方式，避免喷溅和返干，减少热量损失，稳定终点的C含量和温度；步骤四:3-5分钟后根据炉内火焰大小采取少量多批次的加料方式加入余下渣料；3-5分钟后炉内第一批渣料融化，继续采用恒枪位、定氧压、定流量的方式吹入氧气，并采取少量多批次的方式加入余下渣料，炉内火焰大反应剧烈则加入渣料量增大，炉内火焰小反应缓和则加入渣料量减小；步骤五：压枪拉碳，11-12分钟炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，持续40秒后炉内火焰微弱，提枪并停止吹入氧气；压枪拉碳时可高拉补吹，炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，炉内火焰逐渐微弱，提前提枪并停止吹入氧气，确保终点C大于0.07%；步骤六：倒炉，取样，测温，测C含量，测Mn含量，并确定是否补吹，测量终点C含量，Mn含量及出钢温度，根据终点C含量确定是否需要再次压枪补吹氧气或出钢；步骤七：出钢，将钢水和硅锰合金加入钢包中，并吹入氩气搅拌，自钢包底部吹入氩气进行搅拌，使硅锰合金融于钢水中并混合均匀，测量钢水温度，确定是否需加入废钢进行调温；其中，步骤三和步骤四中控制氧气吹入总量为54m³t，渣料为石灰和轻烧白云石，渣料中石灰的添加量为22kgt，轻烧白云石的的添加量为22kgt，步骤五中还加入有化渣剂和烧结矿，化渣剂包括CaO、FeO、SiO2、MgO。表5：步骤六中取样测量数据出钢温度℃C%Mn%16440.140.42尽管这里参照本发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

权利要求：1.一种保碳保锰转炉炼钢工艺，其特征在于：工艺步骤如下：步骤一：准备铁水、废钢、渣料，控制铁水温度为1280-1330℃，铁水中硅含量为0.2-0.35%；步骤二：在铁水加入转炉前对铁水进行扒渣；步骤三：倾斜转炉，加入废钢，废钢预热后加入铁水，摇正炉体，降枪吹入氧气，同时加入一半渣料，控制枪位：1.2m，氧压0.8Mpa，流量16500m³h；步骤四：3-5分钟后根据炉内火焰大小采取少量多批次的加料方式加入余下渣料；步骤五：压枪拉碳，11-12分钟炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，持续40秒后炉内火焰微弱，提枪并停止吹入氧气；步骤六：倒炉，取样，测温，测C含量，测Mn含量，并确定是否补吹；步骤七：出钢，将钢水和硅锰合金加入钢包中，并吹入氩气搅拌。2.根据权利要求1所述的保碳保锰转炉炼钢工艺，其特征在于：所述步骤一中铁水的重量比百分数为83-86%，废钢的重量比百分数为14-17%。3.根据权利要求1所述的保碳保锰转炉炼钢工艺，其特征在于：所述步骤三和步骤四中控制氧气吹入总量为52-54.5m³t。4.根据权利要求1所述的保碳保锰转炉炼钢工艺，其特征在于：所述步骤五中压枪拉碳时可高拉补吹，炉内火焰变弱时，将枪位压低至1.0m，控制氧压和流量不变，炉内火焰逐渐微弱，提前提枪并停止吹入氧气，确保终点C大于0.07%。5.根据权利要求1所述的保碳保锰转炉炼钢工艺，其特征在于：所述渣料为石灰和轻烧白云石，所述石灰的添加量为20-25kgt，所述轻烧白云石的的添加量为16-25kgt。6.根据权利要求1所述的保碳保锰转炉炼钢工艺，其特征在于：所述步骤四中加入余下渣料时，炉内火焰大反应剧烈则加入渣料量增大，炉内火焰小反应缓和则加入渣料量减小。7.根据权利要求5所述的保碳保锰转炉炼钢工艺，其特征在于：所述步骤五中还加入有化渣剂和烧结矿，所述化渣剂包括CaO、FeO、SiO2、MgO。8.根据权利要求1所述的，其特征在于保碳保锰转炉炼钢工艺：所述步骤六中终点C含量为0.07-0.2%，终点Mn含量为0.35-0.45%，出钢温度为1630-1650℃。

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