降低转炉终点钢水碳氧积的方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 109825664 A(43)申请公布日 2019.05.31

(21)申请号 201910295822.X(22)申请日 2019.04.12

(71)申请人 攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公

司

地址 617000 四川省攀枝花市东区桃源街

90号(72)发明人 陈均　曾建华　李盛　梁新腾　(74)专利代理机构 成都虹桥专利事务所(普通

合伙) 51124

代理人 张小丽(51)Int.Cl.

C21C 5/35(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页

(54)发明名称

降低转炉终点钢水碳氧积的方法(57)摘要

本发明属于冶金技术领域，具体涉及降低转炉终点钢水碳氧积的方法。本发明所要解决的技术问题是提供降低转炉终点钢水碳氧积的方法，首先通过顶吹氧枪将钢水吹炼至碳含量到要求范围，然后停止顶吹；再通过底吹搅拌至钢水合格，进而达到降低碳氧积的目的。本发明方法能够降低终点钢水碳氧积，从而达到降本提质的目的。

CN 109825664 ACN 109825664 A

权　利　要　求　书

1/1页

1.降低转炉终点钢水碳氧积的方法，其特征在于：包括以下步骤：a、转炉兑铁后进行吹炼，顶吹氧枪供氧强度为3～4.5m3/(min·t钢)，氧枪枪位为1.3～2.2m，底吹供气强度为0.03～0.08m3/(min·t钢)，当钢水碳含量为0.08～0.20％时停止顶吹氧枪供氧；

b、控制底吹供气强度为步骤a中底吹供气强度的1.5～2倍继续吹炼至钢水合格，然后出钢。

2.根据权利要求1所述的降低转炉终点钢水碳氧积的方法，其特征在于：步骤a中，所述底吹供气的气体为氮气或氩气。

3.根据权利要求1所述的降低转炉终点钢水碳氧积的方法，其特征在于：步骤b中，所述底吹供气的气体为氮气或氩气。

4.根据权利要求1所述的降低转炉终点钢水碳氧积的方法，其特征在于：步骤b中，所述继续底吹时间为2～5min。

2

CN 109825664 A

说　明　书

降低转炉终点钢水碳氧积的方法

1/3页

技术领域

[0001]本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种降低转炉终点钢水碳氧积的方法。背景技术

[0002]碳氧积(m)即在一定的温度及压力下，根据C-O反应([C]+[O]＝CO↑)关系得出的碳与氧的关系式m＝ω[C]×ω[O]＝K/Pco；转炉冶炼时，当温度(K)不变和一氧化碳分压(PCO)一定时，终点钢水碳氧浓度积m为一常数。而转炉冶炼时，终点钢水氧活度的高低直接关系到脱氧合金成本以及钢水纯净度，钢水氧活度偏高，脱氧合金消耗大，脱氧成本高，同时脱氧产生的夹杂物多，钢水洁净度差。因此，在保证终点钢水具有一定碳含量的同时，进一步降低终点钢水氧活度成为转炉降本增效的重要措施。

[0003]现有技术中已有关于控制转炉终点钢水碳氧积的专利文献报道。[0004]CN109182640A《一种降低转炉冶炼终点碳氧积的方法》公开了一种降低转炉冶炼终点碳氧积的方法，该方法在转炉吹炼中后期，向炉内加入废弃镁碳砖吨钢1.1～1.2kg及萤石催化剂(镁碳砖加入量的20％)，达到降低转炉冶炼终点碳氧积的目的，但该发明需要往炉内加入萤石助熔，萤石的加入会严重侵蚀炉衬，目前转炉冶炼已基本不采用萤石。[0005]CN104004877A《一种降低转炉终点碳氧积的方法》公开了通过顶吹及底吹供气参数的调整来实现对碳氧积的控制。冶炼前期底吹氮气或氩气的流量为40～60m3/h，冶炼中期底吹氩气的流量为40～60m3/h，冶炼后期底吹氩气的流量为70～90m3/h，出钢过程底吹氩气的流量为40-60m3/h，顶吹氧气氧枪枪位为1.4～1.8m，氧气流量为25000～35000m3/h。该方法终点钢水碳氧积能控制在0.00275～0.0028，该方法仅通过顶吹及底吹参数的优化并不能达到良好的碳氧积控制效果。

发明内容

[0006]由于不同钢种对转炉终点钢水碳含量要求不同，本发明根据某些钢种要求最终钢水碳含量需要在0.05～0.12％的需要，从而提供了一种降低转炉终点钢水碳氧积的方法。该方法能够保证满足碳含量需要的前提下，降低钢水的碳氧积。[0007]本发明降低转炉终点钢水碳氧积的方法，包括以下步骤：[0008]a、转炉兑铁后进行吹炼，顶吹氧枪供氧强度为3～4.5m3/(min·t钢)，氧枪枪位为1.3～2.2m，底吹供气强度为0.03～0.08m3/(min·t钢)，当钢水碳含量为0.08～0.20％时停止顶吹氧枪供氧；[0009]b、控制底吹供气强度为步骤a中底吹供气强度的1.5～2倍继续吹炼至钢水合格，然后出钢。

[0010]具体的，上述降低转炉终点钢水碳氧积的方法步骤a中，所述底吹供气的气体为氮气或氩气。

[0011]具体的，上述降低转炉终点钢水碳氧积的方法步骤b中，所述底吹供气的气体为氮气或氩气。

3

CN 109825664 A[0012]

说　明　书

2/3页

优选的，上述降低转炉终点钢水碳氧积的方法步骤b中，所述继续底吹时间为2～

5min。

本发明方法通过冶炼后期减少顶吹氧枪向转炉内吹入的氧量，同时通过底吹搅拌

促进顶枪停吹后的碳氧反应，快速降低钢水碳含量和氧含量以及增加钢液中Pco进而显著降低终点钢水碳氧积。本发明方法能够显著降低终点钢水碳氧积，降低脱氧合金消耗，降低冶炼成本；减少钢水夹杂物数量，提高钢水质量；碳氧积降低还有利于降低钢渣及钢水氧化性，从而减少钢渣对转炉炉衬的侵蚀，提高转炉寿命。具体实施方式

[0014]本发明根据某些钢种要求最终钢水碳含量需要在0.05～0.12％的需要，从而提供了一种降低转炉终点钢水碳氧积的方法。本发明方法首先通过顶吹氧枪和底吹将钢水碳含量吹炼至0.08～0.2％时，然后停止顶吹，底吹搅拌至钢水合格，从而最终在保证碳含量需要的同时达到降低终点钢水碳氧积的目的。

[0015]本发明降低转炉终点钢水碳氧积的方法，包括以下步骤：[0016]转炉兑铁后正常吹炼，顶吹氧枪吹氧，吹氧强度为3～4.5m3/(min·t钢)，底吹氮气或氩气，底吹供气强度为0.03～0.08m3/(min·t钢)，在钢水碳含量为0.08～0.20％时停止顶吹氧枪吹氧；通过该步骤吹炼使得碳氧积控制在0.0027以内；[0017]提高底吹供气强度至正常吹炼时的1.5～2倍，底吹气体为氩气或氮气，持续时间为2～5min，得到合格钢水，钢水出钢；通过该步骤进一步降低碳氧积至0.0018以下。[0018]发明人发现，碳含量低于0.08％时碳氧反应明显减缓，顶吹氧枪供氧量明显大于碳氧反应消耗量，炉内氧明显过剩，继续吹氧将显著增加钢水中氧活度，使得脱氧合金成本增加，钢水夹杂物增多；如果碳含量高于0.20％，仅通过底吹搅拌降低终点碳含量将显著延长底吹搅拌时间，钢水温降过大，且会延长冶炼周期。[0019]同时发明人还发现，在没有顶吹的情况下，随着底吹搅拌强度的提高和时间的延长，终点钢水碳含量呈现下降趋势，且碳的降低较氧的降低幅度更大，停吹时钢水碳含量越高，通过底吹搅拌越能降低碳含量；停吹时碳含量低于0.08％后，仅通过底吹搅拌很难进一步降低钢水碳含量，且降低幅度较小。所以本发明控制顶吹氧枪停吹时钢水碳含量为0.08～0.20％。

[0020]本发明方法中，停止顶吹后的底吹供气是采用氩气还是氮气，根据钢种对氮含量是否有要求来定，如果钢种对氮含量有要求就底吹氩气；无要求就底吹氮气，底吹氮气成本更低。

[0021]实施例1

[0022]某厂120t转炉兑铁后转炉正常冶炼，顶吹氧枪供氧强度为3m3/(min·t钢)，枪位1.5m，底吹供气强度为0.03m3/(min·t钢)，在钢水碳含量为0.08％时停止顶吹氧枪吹氧，此时钢水氧含量为320×10-6，碳氧积为0.00256；停吹后提高底吹供气强度至0.06m3/(min·t钢)，底吹气体为氩气，底吹搅拌2min后，得到合格钢水。通过该方法得到转炉终点钢水碳含量为0.05％，氧含量为300×10-6，碳氧积为0.0015。[0023]实施例2

[0024]某厂120t转炉兑铁后转炉正常冶炼，顶吹氧枪供氧强度为3.5m3/(min·t钢)，枪位

4

[0013]

CN 109825664 A

说　明　书

3/3页

2.0m，底吹供气强度为0.05m3/(min·t钢)，在钢水碳含量为0.015％时停止顶吹氧枪吹氧，此时钢水氧含量为176×10-6，碳氧积为0.00264；停吹后提高底吹供气强度至0.076m3/(min·t钢)，底吹气体为Ar气，底吹搅拌3.5min后，得到合格钢水。通过该方法得到转炉终点钢水碳含量为0.10％，氧含量为160×10-6，碳氧积为0.0016。[0025]实施例3

[0026]某厂120t转炉兑铁后转炉正常冶炼，顶吹氧枪供氧强度为4m3/(min·t钢)(枪位波动在1.3-2.2m之间)，底吹供气强度为0.08m3/(min·t钢)，在钢水碳含量为0.20％时停止顶吹氧枪吹氧，此时钢水氧含量为135×10-6，碳氧积为0.0027；停吹后提高底吹供气强度至0.12m3/(min·t钢)，底吹气体为Ar气，底吹搅拌5min后，得到合格钢水。通过该方法得到转炉终点钢水碳含量为0.012％，氧含量为120×10-6，碳氧积为0.00144。

5