转炉炼钢制程

摘要

一种转炉炼钢制程，不仅利用目标钢种的硫含量上限规范而订定盐基度指标(B)，来计算出炉渣中的氧化钙重量(WS)，同时，也可以利用目标钢种的磷含量上限规范而订定吹止磷指标(EP)，来计算出炉渣中的氧化钙重量(WP)，WS、WP两者取大者为WC，以确保足够的造渣量，然后再将WC除以石灰中的氧化钙重量百分比(ECaO)，方能得到整体炼钢制程所添加的石灰的预定用量(WCaO)。因此，对于纯粹依靠技术人员的经验而投入石灰所产生的误差，可以有效避免，同时也能使石灰用量标准化，进而避免石灰原料成本的浪费，降低炉渣量，确保钢液品质。

主权项

1.一种转炉炼钢制程，包含：一填入步骤，将铁水与废钢填入一转炉中；一吹炼步骤，将一预定用量的石灰(WCaO)加入该转炉中，再将氧气吹入该转炉中，进行吹氧精炼，此时，石灰是用来产生未溶于钢液中的炉渣；及一出钢步骤，将该转炉倾斜使未含有炉渣的钢液流出，以产出目标钢种；其中，该吹炼步骤中所添加的石灰的预定用量(WCaO)是经由下列次步骤决定之：一矽总合次步骤，将加入转炉内吹炼的原料中所含有的矽元素重量，予以加总，而得出一纯矽重量指标(WSi)；一矽换算次步骤，利用纯矽与二氧化矽两者分子量的数值换算，而得出一炉渣二氧化矽指标(WSiO2)＝(WSi)×60/28；一矽选择次步骤，随着目标钢种的硫含量上限(S)而选择不同数值的盐基度指标(B)，该盐基度指标(B)是氧化钙(CaO)/二氧化矽(SiO2)的重量比，其范围在1.5~10之间；一矽相乘次步骤，将该矽选择次步骤所得到的盐基度指标(B)，乘以该矽换算次步骤所得到的炉渣二氧化矽指标(WSiO2)，即得到以盐基度基准计算炉渣中的氧化钙重量(WS)；一磷总合次步骤，将加入转炉内吹炼的原料中所含有的磷元素重量，予以加总，而得出一纯磷重量指标(WP2)；一磷选择次步骤，随着目标钢种的磷含量上限(P)而选择不同数值的吹止磷指标(EP)，其范围在0.008%~0.029%之间；一磷推算次步骤，将钢液总量(Steel)乘以吹止磷指标(EP)，而得到钢液中所残留之磷量(WPIS)；一磷换算次步骤，将该磷总合次步骤所得到的纯磷重量指标(WP2)，减去钢液中所残留之磷量(WPIS)，再利用纯磷与五氧化二磷的两者分子量的数值换算，而得出一炉渣五氧化二磷指标(WP2O5)＝(WP2－WPIS)×142/62；一权重决定次步骤，建立一分配权重(LP)，用以决定五氧化二磷在炉渣与钢液两者之间的比例关系；一磷分配次步骤，将炉渣五氧化二磷指标(WP2O5)除以该分配权重(LP)与吹止磷指标(EP)两者的乘积，便会得到脱磷所需之造渣量(Slag)；一磷相乘次步骤，将该磷分配次步骤所得到的造渣量(Slag)，乘以炉渣中氧化钙重量百分比(ESlag.CaO)，即得到以吹止磷基准计算炉渣中的氧化钙重量(WP)；一比较次步骤，将盐基度基准计算炉渣中的氧化钙重量(WS)，以及吹止磷基准计算炉渣中的氧化钙重量(WP)，两者加以比较，取大者即为造渣所需之氧化钙重量(WC)；及一计算次步骤，将造渣所需之氧化钙重量(WC)除以石灰中的氧化钙重量百分比(ECaO)，即获得该吹炼步骤中所添加的石灰的预定用量(WCaO)。 ;2.依据申请专利范围第1项所述之转炉炼钢制程，其中，于该矽选择次步骤，当目标钢种的硫含量上限(S)≦60ppm时，盐基度指标(B)＝5，当60ppm<S<80ppm时，B＝4.5，当S≧80ppm时，B＝4。 ;3.依据申请专利范围第2项所述之转炉炼钢制程，其中，于该磷选择次步骤中，目标钢种的磷含量上限(P)－吹止磷指标(EP)的数值是介于0.001%~0.015%之间。 ;4.依据申请专利范围第3项所述之转炉炼钢制程，其中，于该磷选择次步骤，当目标钢种的磷含量上限(P)≦0.02%时，EP＝P的实际值－0.005%，当0.02%<P≦0.025%时，EP＝P的实际值－0.007%，当0.025%<P≦0.030%时，EP＝P的实际值－0.009%。 ;5.依据申请专利范围第4项所述之转炉炼钢制程，其中，于该矽总合次步骤中，加入转炉内吹炼的含矽原料包括有铁水、废钢、回炉钢、矽铁及碳化矽，该纯矽重量指标(WSi)是将上述各种含矽原料的矽元素重量，予以加总。 ;6.依据申请专利范围第5项所述之转炉炼钢制程，其中，于该磷总合次步骤中，加入转炉内吹炼的含磷原料包括有铁水、废钢及回炉钢，该纯磷重量指标(WP2)是将上述各种含磷原料的磷元素重量，予以加总。 ;7.依据申请专利范围第6项所述之转炉炼钢制程，其中，于该矽总合次步骤中，当铁水的矽元素重量百分比(HMSi)>0.90%时，是以0.90%计算该纯矽重量指标(WSi)，当铁水的矽元素重量百分比(HMSi)<0.25%时，是以0.25%计算该纯矽重量指标(WSi)，当铁水的矽元素重量百分比(HMSi)介于0.25%~0.90%之间时，则是以(HMSi)的实际值计算该纯矽重量指标(WSi)。 ;8.依据申请专利范围第7项所述之转炉炼钢制程，其中，于该矽总合次步骤中，当能够测得废钢的矽元素重量百分比(SCSi)时，是以(SCSi)的实际值计算该纯矽重量指标(WSi)，当无法测得废钢的矽元素重量百分比(SCSi)时，则是以预设值0.10%计算该纯矽重量指标(WSi)。 ;9.依据申请专利范围第8项所述之转炉炼钢制程，其中，于该矽总合次步骤中，当能够测得回炉钢的矽元素重量百分比(RESi)时，是以(RESi)的实际值计算该纯矽重量指标(WSi)，当无法测得回炉钢的矽元素重量百分比(RESi)时，则是以预设值0.10%计算该纯矽重量指标(WSi)。 ;10.依据申请专利范围第9项所述之转炉炼钢制程，其中，于该磷总合次步骤中，当能够测得回炉钢的磷元素重量百分比(REP2)时，是以(REP2)的实际值计算该纯磷重量指标(WP2)，当无法测得回炉钢的磷元素重量百分比(REP2)时，则是以预设值0.10%计算该纯磷重量指标(WP2)。 ;11.依据申请专利范围第10项所述之转炉炼钢制程，其中，于该权重决定次步骤中，当铁水的磷元素重量百分比(HMP2)≦B1时，该分配权重(LP)＝A1－A2×[(B1－HMP2)/B2]，当HMP2>B1时，LP＝A1＋A3×[(HMP2－B1)/B2]。 ;12.依据申请专利范围第11项所述之转炉炼钢制程，其中，A1＝50~350，A2＝1~10，A3＝0.5~10，B1＝0.08%~0.40%，B2＝0.001%~0.020%。 ;13.依据申请专利范围第12项所述之转炉炼钢制程，其中，A1＝180，A2＝5，A3＝1，B1＝0.115%，B2＝0.005%。 ;14.依据申请专利范围第13项所述之转炉炼钢制程，其中，于该推算次步骤中，钢液总量(Steel)是铁水、废钢及回炉钢的重量总和的0.90~0.98倍之间。 ;15.依据申请专利范围第14项所述之转炉炼钢制程，其中，于该推算次步骤中，钢液总量(Steel)是铁水、废钢及回炉钢的重量总和的0.93倍。 ;16.依据申请专利范围第15项所述之转炉炼钢制程，其中，于该计算次步骤中，造渣所需之氧化钙重量(WC)还要再扣除白云石中的氧化钙重量，以及轻烧白云石中的氧化钙重量，才会除以石灰中的氧化钙重量百分比(ECaO)。;图1是一方块流程图，说明本发明转炉炼钢制程之第一较佳实施例，其中的主要步骤，包含有填入步骤、吹炼步骤，及出钢步骤，而该吹炼步骤中所添加的石灰的预定用量(WCaO)，是由多个次步骤推导而来，包含有矽总合次步骤、矽换算次步骤、矽选择次步骤、矽相乘次步骤、磷总合次步骤、磷选择次步骤、磷推算次步骤、磷换算次步骤、权重决定次步骤、磷分配次步骤、磷相乘次步骤、比较次步骤，及计算次步骤。