一种RH喷吹CO₂生产极低碳钢的精炼方法

专利名称：一种RH喷吹CO₂生产极低碳钢的精炼方法
技术领域：
本发明属于钢铁冶金工艺的炉外精炼领域，特别涉及一种RH喷吹(X)2生产极低碳 钢的精炼方法。
背景技术：
目前，RH真空精炼的主要功能已经由原来单一的脱气设备转变为包含真空脱碳、 吹氧脱碳、喷粉脱硫、温度补偿、均勻温度和成分等多功能炉外精炼设备，在生产超低碳钢 方面表现出了显著的优越性。RH工艺一般采用喷吹氧气作为精炼手段，用于氧化钢液中的 碳、铝等各种元素，达到钢液脱碳、温度调整等目的。目前RH喷吹氧气精炼极低碳钢水有两 方面的问题没有得到很好的解决(1)极低碳区域([C] < 10 20X10_6)的脱碳速度缓慢。此区域钢水脱碳速度 取决于界面反应速度，传统RH吹氧精炼很难获得[C] < IOX 10_6的脱碳效果。(2)脱碳终点钢水溶解氧含量较高。这一方面使钢液脱氧后产生大量的脱氧产物， 如不及时去除会影响钢水的洁净度，另一方面也增加了合金的使用量，提高了生产成本。

发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种极低碳钢低氧条件下的RH脱碳工艺，即在 RH精炼过程中，通过向真空室内喷吹CO2气体，对钢液进行脱碳处理、温度调整以及净化作 用，得到一种应用RH生产极低碳钢的新方法。为达到上述发明目的，本发明的解决方案是一种RH喷吹(X)2生产极低碳钢的精 炼方法，其特征在于RH精炼过程向真空室内喷吹(X)2气体。如上所述的一种RH喷吹(X)2生产极低碳钢的精炼方法，其特征是真空处理开始后，当真空室内压力低于1510 时喷吹C02，CO2可以采用单独的喷枪 喷吹或利用原有氧枪与A混合喷吹，单独喷吹时(X)2的喷入强度为4Nm3/h 12Nm3/h-t, 压力为0. 5 1. OMPa, O2喷入强度为8Nm3/h · t 12Nm3/h · t，压力为0. 95 1. 05MPa ；混 合喷吹时(X)2的体积百分浓度为1 % 99 %，O2的体积百分浓度为1 % 99 %，混合气体喷 入强度为 4Nm3/h · t 15Nm3/h · t，压力为 0. 5 1. 05MPa ；进一步，可以在合金化后，喷吹(X)2气体0 5min，喷吹强度为4Nm3/h · t 6Nm3/ h · t0CO2气体采用单独喷枪喷吹时可以从真空室顶部、真空室侧壁或浸渍管处喷入。真空处理开始后，根据钢水碳含量、溶解氧含量及温度，确定喷吹(X)2量。根据钢水温度变化情况确定加入升温剂的数量及相应的吹氧量。本发明所阐述的RH喷吹(X)2生产极低碳钢的精炼方法，通过向真空室内喷吹CO2 气体，一方面实现钢水的深脱碳处理，提高了极低碳区域([C] < 10 20X10_6)的脱碳速 度；另一方面大大降低了脱碳终点钢水的溶解氧含量，降低了合金使用量、脱氧产物的数量 及氧气的消耗，降低生产成本，提高钢水洁净度。同时，降低合金使用量意味着减少了生产合金过程中CO2气体的排放量，为缓解大气的温室效应起到了积极的作用，具有显著的经济 效益和社会效益。


图1是本发明喷吹(X)2条件下各种反应的示意图；
具体实施例方式RH喷吹(X)2生产极低碳钢的精炼工艺转炉采用低氧出钢，保证出钢溶解氧含量为0.02% 0.03%，出钢碳含量为 0. 05% 0. 1%，出钢温度为 1650°C 1700°C ；RH真空处理后，持续的抽真空会促进钢液中的碳氧反应继续进行，由于钢水中的 碳含量相比于溶解氧是过剩的，因此随着真空处理的进行，钢水中会有残余碳存在。当真 空室内压力低于15KPa时开始喷吹(X)2气体，喷入气体强度为10Nm3/h · t，钢液中会发生如 下反应C02+[C] = 2C0,同时，根据钢水温度变化情况确定加入升温剂的数量及相应的吹氧 量，如CO2与O2混合喷吹，调整VC02/(VC02+V02)的比例，控制范围在30% 90%。脱氧合金 化后，喷吹C023min，喷吹强度为5Nm3/h · t，实现深脱碳及钢水净化处理。喷吹CO2条件下钢液中各反应的AG0如图所示，从图中可以看出，在1400°C 1700°C范围内，CO2气体能够与钢液中的各种元素进行反应。在1600°C 1700°C范围内， CO2气体优先和钢液中的碳反应，因此RH精炼过程中喷入(X)2气体完全可以实现钢液脱碳 处理。
权利要求
1.一种RH喷吹(X)2生产极低碳钢的精炼方法，其特征在于RH精炼过程向真空室内喷 吹CO2气体。
2.根据权利要求1所述的RH喷吹CO2生产极低碳钢的精炼方法，其特征在于真空处理 开始后，当真空室内压力低于15KPa时开始喷吹C02，CO2采用单独的喷枪喷入或利用原有 氧枪与A混合喷入，单独喷入时(X)2的喷入强度为4Nm3/h · t 12Nm3/h · t，压力为0. 5 1. OMPa5O2喷入强度为8Nm3/h .t 12Nm3/h *t，压力为0. 95 1. 05MPa ；混合喷吹时CO2的 体积百分浓度为 99%，&的体积百分浓度为 99%，混合气体喷入强度为4Nm3/ h · t 15Nm3/h · t，压力为 0. 5 1. 05MPa。
3.根据权利要求2所述的RH喷吹CO2生产极低碳钢的精炼方法，其特征在于所述的混 合喷吹时(X)2的体积百分浓度为30% 99%。
4.根据权利要求2所述的RH喷吹CO2生产极低碳钢的精炼方法，其特征在于合金化后， 喷吹(X)2气体0 5min，喷吹强度为4Nm3/h · t 6Nm3/h · t。
5.根据权利要求2或3或4所述的RH喷吹CO2生产极低碳钢的精炼方法，其特征在于 所述的(X)2气体采用单独喷枪喷吹时可以从真空室顶部、真空室侧壁或浸渍管处喷入。
全文摘要
本发明公开一种RH喷吹CO2生产极低碳钢的精炼方法，其特征在于RH精炼过程向真空室内喷吹CO2气体。真空处理开始后，当真空室内压力低于15kPa时喷吹CO2，CO2采用单独的喷枪喷入或利用原有氧枪与O2混合喷入，单独喷入时CO2的喷入强度为4Nm3/h·t～12Nm3/h·t，压力为0.5～1.0MPa，O2喷入强度为8Nm3/h·t～12Nm3/h·t，压力为0.95～1.05MPa；混合喷吹时CO2的体积百分浓度为1％～99％，O2的体积百分浓度为1％～99％，混合气体喷入强度为4Nm3/h·t～15Nm3/h·t，压力为0.5～1.05MPa。
文档编号C21C7/068GK102146497SQ20101010817
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者唐复平, 廖相巍, 李德刚, 贾吉祥, 赵成林, 雷洪波 申请人:鞍钢股份有限公司