本發(fā)明涉及一種冶煉方法，尤其是一種降低轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中溶解氧含量的方法。

背景技術(shù)：

目前，國內(nèi)煉鋼轉(zhuǎn)爐多為頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐，頂吹氣體一般為氧氣，底吹氣體多為氮氣、氬氣等惰性氣體。轉(zhuǎn)爐冶煉是一個氧化過程，通過頂吹氧槍吹入的氧氣把鐵水中的碳、硅、錳、磷等氧化，得到終點成分不同的鋼水。隨著頂吹氧氣的不斷吹入，鋼中碳含量降低的同時其氧含量勢必會增高，導(dǎo)致終點鋼水溶解氧含量增高。

通常鋼中總氧含量=鋼中溶解氧含量+夾雜物中的氧含量，鋼中氧含量的公式為，1600℃、一個大氣壓下，平衡反應(yīng)的m值0.0025，經(jīng)驗公式（[%o]=0.0042/[%c]+0.0025或[%o]=0.00317/[%c]+0.0063）顯示轉(zhuǎn)爐終點溶解氧含量都是均遠離（＞平衡值）反應(yīng)平衡的過飽和值。

常規(guī)降低鋼水中溶解氧含量的工藝主要分為三種：一是針對高碳鋼種進行高拉碳操作，根據(jù)碳-氧平衡，同一平衡值下提高碳含量以降低鋼水中溶解氧含量；二是在轉(zhuǎn)爐出鋼過程中向鋼包內(nèi)加入脫氧劑，這種方法有效的降低了鋼水的氧含量，同時也增加了鋼水中脫氧產(chǎn)物的生成，給潔凈鋼水的進一步冶煉帶來困難；三是在轉(zhuǎn)爐冶煉后期采用大底吹攪拌，以大底吹攪拌促進渣-鋼界面反應(yīng)趨近于化學平衡，在降低爐渣氧化性的同時，降低與爐渣中氧含量相平衡的鋼水中溶解氧的含量。例如公開號cn102787202a、cn104988273a、cn101041865的專利申請就分別采用了終點高拉碳操作、鋼包添加脫氧劑、冶煉終點強底吹攪拌的方法。

頂吹氧槍作為轉(zhuǎn)爐熔池氧的主要來源，是控制轉(zhuǎn)爐鋼水溶解氧的重要措施，但現(xiàn)實中并沒有引起太多的重視。公開號cn103173586a的專利申請雖然提出在轉(zhuǎn)爐冶煉進程90%的時候切斷頂吹氧槍改用底吹co2進行冶煉，但是底吹co2在底吹裝備等方面提出了嚴格的要求，并不是任何一臺轉(zhuǎn)爐都能夠?qū)崿F(xiàn)底吹co2；存在設(shè)備要求高、工藝實現(xiàn)困難的不足之處。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種工藝簡單的降低轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中溶解氧含量的方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是：所述轉(zhuǎn)爐冶煉中碳或高碳出鋼時，在頂吹供氧量60%～80%后開始采用氧氣和輔助氣體混合后進行頂吹至吹煉終點，頂吹的氧氣強度為2.0～3.0nm³/min?t，輔助氣體強度為0.2～1.5nm³/min?t；

所述轉(zhuǎn)爐冶煉低碳出鋼時，在頂吹供氧量80%～90%后開始采用氧氣和輔助氣體混合后進行頂吹至吹煉終點，頂吹的氧氣強度為1.5～2.5nm³/min?t，輔助氣體強度為0.5～2.5nm³/min?t。

本發(fā)明所述的輔助氣體為氮氣、氬氣或二氧化碳。

本發(fā)明所述的轉(zhuǎn)爐中碳或高出鋼，鋼液終點碳含量要求≥0.12wt%；低碳出鋼，鋼液終點碳含量要求＜0.12wt%。

采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于：轉(zhuǎn)爐冶煉過程中，金屬熔池中的碳在頂吹氧氣的吹煉下快速降低，本發(fā)明根據(jù)冶煉鋼種和轉(zhuǎn)爐出鋼條件的要求以及冶煉鋼種和轉(zhuǎn)爐出鋼條件的要求，通過調(diào)整頂吹供氧與輔助氣體的混合比例與供氣強度，在保證頂吹氣體對熔池攪拌效果的前提下調(diào)整頂吹供氧強度的條件下，完成鋼種冶煉與終點出鋼；能同時降低轉(zhuǎn)爐終點鋼水溶解氧含量與終渣氧化性，實現(xiàn)提高金屬收得率、降低脫氧合金消耗、降低鋼水中氧化物生成量并提高鋼水潔凈度的效果。本發(fā)明降低了轉(zhuǎn)爐吹煉終點鋼水的溶解氧含量，減少了出鋼過程中的脫氧劑加入量，提高了鋼水純凈度，合金收得率和金屬收得率。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1是本發(fā)明轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼的頂吹供氣調(diào)節(jié)示意圖；

圖2是本發(fā)明轉(zhuǎn)爐冶煉中高碳鋼的頂吹供氣調(diào)節(jié)示意圖。

具體實施方式

圖1、圖2所示，本降低轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中溶解氧含量的方法采用下述工藝：

（1）轉(zhuǎn)爐開吹后，進行正常條件下的轉(zhuǎn)爐頂吹純氧氣吹煉至頂吹供氣調(diào)節(jié)階段。

（2）頂吹供氣調(diào)節(jié)階段：對于中碳或高碳出鋼情況，當轉(zhuǎn)爐吹煉進入中后期，即頂吹供氧量60～80%之后，進入頂吹供氣調(diào)節(jié)階段，混合供氣頂吹供氧強度與純氧氣供氣強度（頂吹純氧供氣強度即為改進前原工藝供氧強度）之比為0.7～0.9，輔助氣體供氣強度與純氧氣供氣強度之比為0.1～0.5，混合供氣壓力與頂吹純氧供氣壓力（頂吹純氧供氣壓力即為改進前原工藝供氧壓力）之比為1.0～1.2；調(diào)整后的工藝為：頂吹的氧氣強度為2.0～3.0nm³/min?t，輔助氣體強度為0.2～1.5nm³/min?t。

（3）頂吹供氣調(diào)節(jié)階段：對于低碳出鋼情況，當轉(zhuǎn)爐冶煉進入后期，即頂吹供氧量80～90%之后，混合供氣頂吹供氧強度與純氧氣供氣強度比例0.6～0.8，輔助氣體供氣強度與純氧氣供氣強度之比為0.3～0.6，混合供氣壓力與頂吹純氧供氣壓力之比為1.1～1.2；調(diào)整后的工藝為：頂吹的氧氣強度為1.5～2.5nm³/min?t，輔助氣體強度為0.5～2.5nm³/min?t。

（4）最后轉(zhuǎn)爐冶煉結(jié)束，倒出出鋼。

實施例1：本降低轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中溶解氧含量的方法的具體工藝如下。

某研究院500kg感應(yīng)爐實驗室實驗室試驗，先將生鐵塊熔化至鐵水溫度1300℃，測得鐵水碳4.28%，頂吹氧槍供氧強度最大3.0nm³/t?min，底吹氮氣強度0.02～0.1nm³/t?min，由于沒有廢鋼添加，過程渣料選擇石灰石、生白云石與燒結(jié)球團。在吹氧80%以前，底吹強度0.08nm³/t?min，頂吹純氧強度2.8nm³/t?min，槍位150mm；吹氧80%后進入頂吹供氣調(diào)節(jié)階段，底吹強度0.1nm³/t?min，頂吹吹氧強度2.0～2.5nm³/t?min，輔助氣體強度0.5～1.0nm³/t?min，輔助氣體為氮氣，頂吹槍位100～150mm。測得終點鋼水碳含量為0.08%，氧含量為285ppm，終渣t?fe為14.22%。

實施例2：本降低轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中溶解氧含量的方法的具體工藝如下。

除下述不同之處，其余同實施例1：吹氧90%后進入頂吹供氣調(diào)節(jié)階段，頂吹吹氧強度1.8～2.2nm³/t?min，輔助氣體強度2.0～2.5nm³/t?min，輔助氣體為二氧化碳。測得終點鋼水碳含量為0.09%，氧含量為324ppm，終渣t?fe為14.87%。

實施例3：本降低轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中溶解氧含量的方法的具體工藝如下。

某提釩煉鋼，提釩后將半鋼倒入120t轉(zhuǎn)爐，半鋼溫度1320℃，半鋼碳3.6%，頂吹氧槍供氧強度最大3.4nm³/t?min，底吹氮氣強度0.02～0.1nm³/t?min過程渣料選擇石灰、輕燒白云石、燒結(jié)球團與氧化鐵皮等，試驗鋼種為sphc。試驗爐次在吹氧85%以前，底吹強度0.06nm³/t?min，頂吹純氧強度3.3nm³/t?min，槍位1500～2000mm；吹氧85%后進入頂吹供氣調(diào)節(jié)階段，底吹強度0.1nm³/t?min，頂吹吹氧強度2.0～2.5nm³/t?min，輔助氣體強度1.4～1.6nm³/t?min，輔助氣體為氬氣，頂吹頂吹槍位1500～1700mm。測得終點鋼水碳含量為0.05%，氧含量為443ppm，終渣t?fe為15.62%。

實施例4：本降低轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中溶解氧含量的方法的具體工藝如下。

某提釩煉鋼，提釩后將半鋼倒入100t轉(zhuǎn)爐，半鋼溫度1312℃，半鋼碳3.72%，頂吹氧槍供氧強度最大3.3nm³/t?min，底吹氮氣強度0.02～0.1nm³/t?min過程渣料選擇石灰、輕燒白云石、燒結(jié)球團與氧化鐵皮等，試驗鋼種為82b。試驗爐次在吹氧70%以前，底吹強度0.06nm³/t?min，頂吹純氧強度3.3nm³/t?min，槍位1600～2300mm；吹氧70%以后進入頂吹供氣調(diào)節(jié)階段，底吹強度0.1nm³/t?min，頂吹吹氧強度2.3～2.6nm³/t?min，輔助氣體強度0.5～0.8nm³/t?min，輔助氣體為氮氣，頂吹頂吹槍位1600～1900mm。測得終點鋼水碳含量為0.25%，氧含量為162ppm，終渣t?fe為16.11%。

實施例5：本降低轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中溶解氧含量的方法的具體工藝如下。

除下述不同之處，其余同實施例4：吹氧80%后進入頂吹供氣調(diào)節(jié)階段，頂吹吹氧強度2.0～2.3nm³/t?min，輔助氣體強度0.2～0.5nm³/t?min，輔助氣體為二氧化碳。測得終點鋼水碳含量為0.19%，氧含量為203ppm，終渣t?fe為15.92%。

實施例6：本降低轉(zhuǎn)爐冶煉終點鋼水中溶解氧含量的方法的具體工藝如下。

除下述不同之處，其余同實施例4：吹氧60%后進入頂吹供氣調(diào)節(jié)階段，頂吹吹氧強度2.8～3.0nm³/t?min，輔助氣體強度1.2～1.5nm³/t?min。測得終點鋼水碳含量為0.13%，氧含量為186ppm，終渣t?fe為16.37%。