转炉精炼钢种到站温度的工艺优化

黄 勇

（新余钢铁集团有限公司，江西 新余 338000）

目前我厂出钢平均出钢温度较低，2017年上LF精炼炉钢种的平均出钢温度为1611℃，在国内同类型钢厂中处于中游水平。

鉴于目前我厂生产周期长，生产节奏紧张以及降本增效的压力，要求在现有铁水条件下，通过优化吹炼工艺，提高转炉脱磷率和放钢温度，降低精炼炉的电耗及电极消耗、缩短精炼时间，为稳定生产创造良好的前提条件。

1 工艺现状

1.1 铁水条件

第一炼钢厂有3座100吨转炉，2017年铁水成分波动范围Si：0.30%～0.80% ；Mn：0.30%～0.62% P：0.128%～0.164%。国内大型钢厂的铁水P约在0.100%左右，相较我厂低约23.07%，因此，我厂的铁水条件较为恶劣，脱磷任务更重。

2017年第一炼钢厂冶炼精炼钢种共计19765炉，其中低磷钢种（[P]≤16×10-4%）占16.73%，普通精炼钢种占83.27%。

1.2 放钢温度对钢水脱磷的影响

提高放钢温度，有助于提高钢水到站温度。但放钢温度越高，钢水脱磷的热力学等条件也随之恶化。

公式(1)、(2)中K--脱磷反应的化学平很常数；T--转炉内的熔池温度，K；a--炉渣的活度。由公式可知，影响脱磷的主要因素包含熔池碱度、温度、(FeO)等；

图1统计了2017年327个数据 ，由图1可以看出[P]与一倒温度呈正比例关系，温度越高，倒炉[P]越高。若希望上精炼LF钢种出钢温度在1620℃，且出钢[P]稳定在20×10-4%以下，则难度较大。

针对以上问题，第一炼钢厂成立了专业小组，并开展了相关方面的研究，提出了新的吹炼模式，并取得了一定的成果。

图1 [P]与温度的关系

2 模拟副枪操作工艺

2.1 过程枪位及流量控制

枪位及供氧量的控制主要考虑因素：一是氧枪的冲击深度；二是氧枪的冲击面积。采用模拟副枪工艺后的氧枪流量与氧压如表1所示：

表1 氧枪流量与氧压

在转炉内保有一定的留渣量基础上，前期氧枪保持低枪位操作，目的是使冶炼前期熔池快速升温，确保熔池第一批渣料快速熔化，为前期低温脱磷创造条件。

当反应到达冶炼中期时，为防止炉渣“返干”，氧枪逐步往上提高，改低流量操作。这样就降低了熔池的脱碳速度，同时提高炉渣的活性度，促使钢渣“乳化”，产生泡沫渣，为钢水脱磷反应创造良好的动力学和热力学条件。

当吹炼时间到700s时，提枪倒炉，并进行测温、取样。

二次下枪时采用较低流量吹炼，此时渣中(FeO)进一步富集，(FeO)的活度提高，炉渣进一步“乳化”，促进渣中（P2O5）转化生成更为稳定的(3CaO·P2O5)或(4CaO·P2O5)，这在一定程度上减少了石灰、石灰石、矿石等熔剂的用量，同时提高了熔渣的流动性和出钢温度。

后期主要是终点的压枪，同时增加氧枪流量，保证渣-钢的分离，确保一定的钢水量。

表2 渣样主要成分对比

表3 模拟副枪试验数据

3 工艺效果

3.1 主要技术指标对比

从2018年1月19日起采取模拟副枪高碳低磷模式,碱度基本保持在3.0～3.3之间,渣中TFe平均15.19%，相比以往工艺提高了1.17%。

采用模拟副枪后，平均脱磷率86.24%，出钢温度1627.6℃。相比原有的工艺提高了16.6℃，T-P、C-T命中率均有不同程度的提高。

采用模拟副枪后，平均脱磷率86.24%，出钢温度1627.6℃。相比原有的工艺提高了16.6℃，T-P、C-T命中率均有不同程度的提高。

3.2 到站温度

2018年第一炼钢厂采用模拟副枪技术后，钢水平均到站温度相比2017年增加17.6℃。

按精炼炉升1℃的成本为0.30（按每分钟耗电220度，升温速度为4℃/分钟计算，单炉产量为112.5t/炉，电价为0.60元/度）元/t钢计算，2018年精炼钢种产量约222.35多万吨，由此可创造的直接效益大致约1074万元。

4 结论

（1）出钢温度对转炉脱磷的影响大，温度越高，倒炉[P]越高。

（2）采用模拟副枪技术有效提高炉渣“乳化”程度，提高了转炉的脱磷率和出钢温度。

（3）采用模拟副枪技术后，2018年第一炼钢厂精炼钢种到站平均温度提高17.6℃。