本發明涉及一種轉爐冶煉鋼水的方法，特別涉及一種轉爐冶煉低磷低硫鋼水的方法，屬于轉爐煉鋼技術領域。
背景技術：
磷、硫是絕大多數鋼種中的有害元素。近年來，一些鋼種同時對元素磷和硫提出了很高的要求。如汽車車身外板鋼，一般要求鋼中w[P]≤0.010%、w[S]≤0.0060%。目前，低磷低硫鋼具代表性的生產方法是在轉爐進行深脫磷，然后在LF爐進行深脫硫。該工藝存在的不足是，轉爐冶煉的低磷低氮鋼水在LF爐深脫硫處理時會被污染，主要是由于鋼水脫硫需先脫氧，先得對鋼水和鋼包渣進行脫氧，造還原性渣脫硫。因此，鋼包渣中的磷酸鹽會被還原進入鋼水中，造成鋼水回磷；同時脫氧的鋼水吸氮能力增強，脫硫需要較強的攪拌，也增加了鋼水吸氮。因此，轉爐冶煉低磷低硫鋼水技術的開發逐漸受到重視。
一些鋼鐵企業為降低配礦成本，鐵水中磷含量為0.12%～0.16%，鐵水預處理進行復合噴粉脫硫，鐵水不進行脫硅和脫磷；采用轉爐單渣法生產磷含量低于0.012%的鋼種，轉爐噸鋼石灰消耗大于70kg，噸鋼輕燒鎂球消耗大于16kg，且轉爐終點爐渣的氧化性強、出鋼溫度低（小于1630℃），冶煉成本高。
現有文獻公開的轉爐冶煉低磷鋼技術，在一個轉爐內冶煉低磷鋼的技術，其代表性的技術為轉爐雙渣法脫磷，是利用轉爐初期有利于脫磷的特點，將脫磷渣倒掉后再進行脫碳冶煉，即分別造脫磷渣和脫碳渣，來實現轉爐低磷鋼的冶煉；如，中國專利CN 101363068 A、CN 102559985 A、CN 102534098 A、CN 102634629 A、CN 102212643 A、CN 103103308 A和CN 103194564 A均從不同層面公開了轉爐雙渣法脫磷工藝控制方法,其存在的問題為轉爐終點采用較低溫度（低于1650℃）控制，轉爐低溫出鋼會影響轉爐脫硫率和延長精煉爐處理周期；同時，部分專利轉爐終點采用強氧化性控制，不利于鋼水潔凈度控制。中國專利CN 101363068 A、CN 102534098 A、CN 103103308 A和CN 102212643 A對轉爐過程排渣率進行了介紹和控制，但是具體如何準確的測量和控制排渣率則未進行說明，未見此類技術公開，也未見轉爐冶煉低硫鋼水方面的控制技術公開；中國專利申請號為 201410233273.0 公開了“一種轉爐少渣冶煉前期倒渣的控制方法 ”，該專利通過對脫硅、脫磷期冶煉控制及前期倒渣控制，使得轉爐前期渣脫磷率達到60%以上，排除爐渣重量占總爐渣重量的50%～70%，達到轉爐前期脫磷和降低轉爐造渣輔料消耗的目的。
技術實現要素：
本發明的目的是提供一種轉爐冶煉低磷低硫鋼水的方法，主要解決現有技術中轉爐冶煉生產的轉爐出鋼鋼水化學成分中w[P]≤0.0080%、w[S]≤0.0040%難以實現的技術問題。
本發明采用的技術方案是：
一種轉爐冶煉低磷低硫鋼水的方法，包括以下步驟：
a、采用頂底復吹轉爐冶煉，投入金屬主料的原料組成的重量百分比為，鐵水為88%～94%，余量為輕型廢鋼,鐵水化學成分中w[P]≤0.16%、w[S]≤0.0015%,輕型廢鋼化學成分中w[S]≤0.0060%；
b、在轉爐氧槍通氧點火時加入轉爐造渣輔料進行造渣，轉爐造渣輔料為生石灰、輕燒鎂球、鐵礦石，其中生石灰中w[S]≤0.020%、輕燒鎂球中w[S]≤0.035%、鐵礦石中w[S]≤0.018%；
c、轉爐吹煉脫硅、脫磷,轉爐脫硅、脫磷期的供氧量為冶煉爐次總供氧量質量百分比的26%～34%,供氧強度控制為2.7～3.3Nm3/（min·t）；轉爐底吹氬氣流量控制在0.05～0.08Nm3/（min·t）；轉爐脫硅、脫磷期的槍位控制為基準槍位→低槍位→高槍位，先采用基準槍位，控制吹氧量為總供氧量質量百分比的4%～6%；再采用低槍位，控制吹氧量為總供氧量質量百分比的18%～22%；最后再采用高槍位，控制吹氧量為總供氧量質量百分比的4%～6%；轉爐脫硅、脫磷期生石灰的加入量，入爐鐵水中w[Si]≤0.3%時，生石灰的噸鋼加入量為3～12kg；入爐鐵水中0.3%＜w[Si]≤0.7%時，生石灰的噸鋼加入量為12～26kg/噸鋼；入爐鐵水中0.7%＜w[Si]時，生石灰的噸鋼加入量為26～34kg/噸鋼；輕燒鎂球的噸鋼加入量為3～8kg，鐵礦石的噸鋼加入量為0～40kg/噸鋼；
d、轉爐脫硅、脫磷期結束進行排渣，排渣結束后得到半鋼鋼水，排渣期增大轉爐底吹流量，轉爐底吹流量控制為0.08～0.15Nm3/（min·t），排渣率控制為70%～80%；
e、轉爐吹煉脫碳，脫碳期的供氧量為冶煉爐次總供氧量質量百分比的66%～74%，供氧強度控制為3.1～3.6Nm3/（min·t），轉爐底吹流量控制在0.02～0.05Nm3/（min·t）；轉爐脫碳期的槍位控制為高槍位→基準槍位→低槍位，先采用高槍位，加強化渣，控制吹氧量為總供氧量質量百分比的31%～35%；再采用基準槍位，控制吹氧量為總供氧量質量百分比的28%～36%；最后再采用低槍位，加強攪拌，降低爐渣中FeO含量，控制吹氧量為總供氧量質量百分比的5%～7%；生石灰的噸鋼加入量為10～25kg，輕燒鎂球的噸鋼加入量為3～8kg，鐵礦石的噸鋼加入量為0～10kg；
f、轉爐冶煉過程中鋼水的碳氧積值的控制，轉爐中鋼水的碳氧積值控制為0.0024～0.0030，鋼水的碳氧積水平能夠有效反映轉爐底吹的攪拌效果，鋼水的碳氧積在0.0024～0.0030時轉爐底吹效果最佳，有利于冶煉過程平穩減少噴濺，本發明中所述的碳氧積值是指轉爐中鋼水的碳的質量百分比含量與鋼水中溶解氧的質量百分比含量的乘積值；
g、轉爐吹煉結束后出鋼；
h、轉爐出鋼結束后進行濺渣護爐,濺渣護爐結束后倒掉未粘結在轉爐爐襯上的爐渣。
重復本發明步驟，開始下一爐鋼水的冶煉。
進一步，本發明步驟b中，輕燒鎂球化學成分的重量百分比為MgO 58%～70%、CaO 20%～30%、SiO2≤5%、燒損≤10%。
本發明步驟c中，轉爐吹煉脫硅、脫磷期爐渣二元堿度為1.3～1.7，爐渣中FeO質量分數為15%～25%；熔池溫度為1350～1400℃。
本發明步驟d中，利用鋼渣罐上的稱量設備及轉爐搖爐臺上的渣罐重量顯示器，前期倒渣過程中可以精確的控制排渣率。
本發明步驟e中，轉爐吹煉脫碳渣（轉爐終點渣）二元堿度為4.5～5.5，爐渣中MgO質量分數為9.0%～11.0%；轉爐終點鋼水游離w[O]≤0.070%；轉爐終點溫度1660℃～1690℃。
本發明步驟c、e中，轉爐氧槍基準槍位為H0+H0*(0.12～0.18)，高槍位為H0+H0*(0.2～0.5)，低槍位為H0+H0*(0.05～0.10)，H0為轉爐內鋼水面高度。
本發明轉爐造渣輔料中生石灰為轉爐冶煉鋼水用冶金生石灰。
本發明利用轉爐前期溫度低，利于脫磷的特點，造前期脫磷渣，通過冶煉過程控制，脫除鐵水中磷元素含量的70%左右；排前期渣階段，通過增大底吹流量，并利用鋼渣罐上的稱量設備，控制高排渣率；在轉爐脫碳期，化好冶煉過程渣，轉爐終點控制一定的氧化性和溫度，進一步脫除鋼水磷的方法，實現了轉爐冶煉的出鋼鋼水化學成分中w[P]≤0.0080%。
本發明通過限定轉爐金屬料和造渣輔料配比及硫含量，控制了鋼水硫含量的來源；通過轉爐吹煉脫硅、脫磷期的造渣和前期的排渣，倒出SiO2含量高的爐渣，利于后期使用較少造渣輔料來造高堿度的轉爐終點渣，減少造渣輔料硫的帶入量；通過轉爐終點高溫、高堿度爐渣和較低氧化性鋼水的控制，提高轉爐終點爐渣的脫硫能力，使得轉爐終點硫的分配比（LS=w(S)/w[S]）為3～7的方法，實現了轉爐冶煉的出鋼鋼水化學成分中w[S]≤0.0040%。
本發明相比現有技術具有如下積極效果：
1、本發明打破了現有轉爐冶煉低磷低硫鋼水的技術瓶頸，實現了轉爐出鋼鋼水化學成分中w[P]≤0.0080%、w[S]≤0.0040%的鋼水的冶煉。
2、本發明方法工藝穩定，鋼水化學成分冶煉命中率高，降低了低磷低硫鋼水的生產成本。
具體實施方式
下面結合具體實施方式，進一步闡明本發明，應理解下述具體實施方式僅用于說明本發明而不用于限制本發明的范圍。
如表1至表5所示的實施例，以150噸的頂底復吹轉爐冶煉牌號為SEDDQ-1汽車內板鋼為例，轉爐冶煉過程底吹氣體為氬氣，具體操作如下：
表1 本發明轉爐冶煉金屬料、造渣輔料配比與組成
表2 本發明轉爐冶煉脫硅、脫磷期工藝參數
表3 本發明轉爐冶煉前期倒渣工藝參數
表4 本發明轉爐冶煉脫碳期工藝參數
表5 本發明轉爐冶煉終點指標
本發明實施例1～4，轉爐冶煉石灰的噸鋼消耗分別為32.9kg、28.9kg、28.9kg和36.0kg；輕燒鎂球的噸鋼消耗分別為10.9kg、12kg、9.6kg和10.8kg；轉爐出鋼鋼水化學成分中w[P]分別為0.0062%、0.0059%、0.0074%和0.0053%；轉爐出鋼鋼水化學成分中w[S]分別為0.0032%、0.0031%、0.0027%和0.0028%；轉爐鋼水煉成率為100%，轉爐出鋼鋼水化學成分中w[P]≤0.0080%、w[S]≤0.0040%，降低了低磷低硫鋼水的生產成本。