冶金動力學(xué)認為,轉(zhuǎn)爐冶煉低磷鋼水并采用高碳出鋼方式存在不可調(diào)和的矛盾。目前普遍采用增碳法來確保磷的控制,終點碳較低,這使得石灰用量增加,終渣ω(FeO)升高,引起金屬收得率降低,轉(zhuǎn)爐耐材熔損,同時造成脫氧后鋼水再氧化,影響鋼水質(zhì)量。出鋼后加入大量的增碳劑會造成產(chǎn)品碳分散度大、成分不均勻、收得率不穩(wěn)定,這就需要良好的脫氧,增加攪拌強度和時間。不僅延長了冶煉周期、增大了溫降,也給后道工序質(zhì)量控制造成一定的影響,而且會使煉鋼工序成本增加。因此有必要從提高終點碳、全程化渣、去磷保碳等操作入手,分析工藝操作的優(yōu)化。
為了提高前期渣中的(FeO)含量、降低脫碳速度,供氧流量控制在16000~17000m3/h。這樣起到了一定程度上的軟吹作用。過程槍位與正常冶煉槍位相比上調(diào)200mm,并視爐內(nèi)反應(yīng)成渣情況,將槍位在±200mm范圍內(nèi)調(diào)整,強化高槍位化渣效果。根據(jù)實際生產(chǎn)情況,摸索出生產(chǎn)中高碳鋼時,底吹氣體的壓力在0.35~0.45MPa為宜,并針對各個鋼種要求合理選擇底吹氮氣或底吹氬氣。遵循“早化渣,提高初渣(FeO),多去磷”的原則;前期先適當(dāng)降槍升溫,為化渣創(chuàng)造溫度條件,約1~2min后,提高槍位,配加適當(dāng)量的螢石(CaF2)和鐵礦石。遵循“全程化渣,防止返干,繼續(xù)脫磷”的原則;吹煉中期爐溫升高,石灰進一步渣化,硅、錳氧化基本結(jié)束,進入碳、磷氧化期,磷的氧化速度可提高到前期的1~2倍,所以中期脫磷很重要。操作中靈活調(diào)整槍位或加入鐵礦石或螢石,控制渣中適當(dāng)?shù)?omega;(FeO)并減緩C-O反應(yīng)速度,避免返干,并使脫磷的速度大于脫碳的速度,以利于磷的去除。遵循“去磷保碳”的原則,這是冶煉中高碳鋼最為關(guān)鍵的一步。根據(jù)鐵水條件通過熱平衡、物料平衡計算,結(jié)合現(xiàn)場實際得出當(dāng)供氧時間達到約11min時進行第一次倒?fàn)t測溫取樣,溫度穩(wěn)定在1580~1600℃,鋼液中ω(C)為0.95%~1.10%,ω(P)<0.25%。轉(zhuǎn)爐完成一倒操作后,每供氧3s去除0.010%~0.015%的速率進行吹氧。若溫度、磷含量偏高及時加入礦石、石灰并適當(dāng)改變槍位。當(dāng)補吹氧時間達到70~110s進行第二次倒?fàn)t測溫、取樣,此時鋼水成分范圍ω(C)為0.65%~0.75%,ω(P)<0.15%,最后根據(jù)二倒成分選擇三倒補吹時間、渣料加入、槍位調(diào)整,達到出鋼前鋼水成分范圍ω(C)0.45%~0.65%,ω(P)≤0.010%、出鋼溫度滿足鋼包溫度要求的終點目標(biāo)。
為了抑制回磷,八鋼120t轉(zhuǎn)爐采取有效措施:提高出鋼擋渣效果,減少下渣量;出鋼時向鋼包中加入少量潔凈石灰增加爐渣堿度,減弱爐渣反應(yīng)能力;合適的鋼包底吹氬參數(shù);在操作上嚴格控制出鋼溫度,避免溫度高造成磷高;出鋼時鋼包內(nèi)加入CaO-CaF2系渣,在鋼包內(nèi)繼續(xù)部分脫磷和抑制回磷。
通過采取有效措施,八鋼120t轉(zhuǎn)爐基本實現(xiàn)了在高拉碳的同時有良好的脫磷效果。(子云)