复吹转炉冶炼中高碳钢脱磷过程控制

冶金动力学认为，转炉冶炼低磷钢水并采用高碳出钢方式存在不可调和的矛盾。目前普遍采用增碳法来确保磷的控制，终点碳较低，这使得石灰用量增加，终渣ω（FeO）升高，引起金属收得率降低，转炉耐材熔损，同时造成脱氧后钢水再氧化，影响钢水质量。出钢后加入大量的增碳剂会造成产品碳分散度大、成分不均匀、收得率不稳定，这就需要良好的脱氧，增加搅拌强度和时间。不仅延长了冶炼周期、增大了温降，也给后道工序质量控制造成一定的影响，而且会使炼钢工序成本增加。因此有必要从提高终点碳、全程化渣、去磷保碳等操作入手，分析工艺操作的优化。

为了提高前期渣中的（FeO）含量、降低脱碳速度，供氧流量控制在16000～17000m3/h。这样起到了一定程度上的软吹作用。过程枪位与正常冶炼枪位相比上调200mm，并视炉内反应成渣情况，将枪位在±200mm范围内调整，强化高枪位化渣效果。根据实际生产情况，摸索出生产中高碳钢时，底吹气体的压力在0.35～0.45MPa为宜，并针对各个钢种要求合理选择底吹氮气或底吹氩气。遵循“早化渣，提高初渣（FeO），多去磷”的原则；前期先适当降枪升温，为化渣创造温度条件，约1～2min后，提高枪位，配加适当量的萤石（CaF2）和铁矿石。遵循“全程化渣，防止返干，继续脱磷”的原则；吹炼中期炉温升高，石灰进一步渣化，硅、锰氧化基本结束，进入碳、磷氧化期，磷的氧化速度可提高到前期的1～2倍，所以中期脱磷很重要。操作中灵活调整枪位或加入铁矿石或萤石，控制渣中适当的ω（FeO）并减缓C-O反应速度，避免返干，并使脱磷的速度大于脱碳的速度，以利于磷的去除。遵循“去磷保碳”的原则，这是冶炼中高碳钢最为关键的一步。根据铁水条件通过热平衡、物料平衡计算，结合现场实际得出当供氧时间达到约11min时进行第一次倒炉测温取样，温度稳定在1580～1600℃，钢液中ω（C）为0.95％～1.10％，ω（P）＜0.25％。转炉完成一倒操作后，每供氧3s去除0.010％～0.015％的速率进行吹氧。若温度、磷含量偏高及时加入矿石、石灰并适当改变枪位。当补吹氧时间达到70～110s进行第二次倒炉测温、取样，此时钢水成分范围ω（C）为0.65％～0.75％，ω（P）＜0.15％，最后根据二倒成分选择三倒补吹时间、渣料加入、枪位调整，达到出钢前钢水成分范围ω（C）0.45％～0.65％，ω（P）≤0.010％、出钢温度满足钢包温度要求的终点目标。

为了抑制回磷，八钢120t转炉采取有效措施：提高出钢挡渣效果，减少下渣量；出钢时向钢包中加入少量洁净石灰增加炉渣碱度，减弱炉渣反应能力；合适的钢包底吹氩参数；在操作上严格控制出钢温度，避免温度高造成磷高；出钢时钢包内加入CaO-CaF2系渣，在钢包内继续部分脱磷和抑制回磷。

通过采取有效措施，八钢120t转炉基本实现了在高拉碳的同时有良好的脱磷效果。