一种AOD喷吹CO₂生产不锈钢的冶炼方法

专利名称：一种AOD喷吹CO₂生产不锈钢的冶炼方法
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AOD喷吹C02生产不锈 钢的冶炼方法。
背景技术：
AOD精炼设备是生产不锈钢的主要设备之一，精炼的基本原理是在AOD底吹氧气 和氩气的混合气体，在氩气降低CO分压的条件下，进行不锈钢的降碳保铬。为了提高其生 产效率，在现有的工艺条件下会加入顶氧枪进行强制脱碳，然后通过还原性金属或合金进 行还原处理，达到生产低碳和极低碳不锈钢的目的。该工艺固有特点首先是底氧枪使用寿命短，原因是底吹气体冷却强度不够；其次 在碳含量降至0. 5%以下后钢液中铬氧化严重，造成后期还原合金使用量加大。第三，由于 使用氧气进行脱碳，精炼终点钢中溶解氧含量偏高，造成脱氧合金使用量大，成本高。

发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了 一种能经济、高效地生产低碳及超低碳不锈钢， 即在AOD精炼过程中，通过向钢水中喷吹(X)2气体，对钢液进行脱碳处理，得到一种AOD喷 吹C02生产不锈钢的冶炼方法。为达到上述发明目的，本发明的解决方案是一种AOD喷吹(X)2生产不锈钢的冶炼方法，其特征在于AOD精炼过程向钢液内喷吹 CO2，从而达到低氧位脱碳，节约脱氧合金，提高氧枪寿命，降低炉渣氧化性。具体步骤如下1)、经冶炼的初钢水，兑入AOD的温度大于1600°C，此时AOD底吹氧枪吹入气体 为02，喷入强度为2. ONmVmin · t 2. 5Nm3/min · t，底氧枪冷却的气体为C02，O2 CO2 =
2.0 3. 0(体积比)；然后，顶氧枪采用纯氧气进行吹炼，O2喷入强度为2. 5Nm3/min · t
3.ONmVmin · t ；底氧枪与顶氧枪共同冶炼直至碳含量小于0. 5% ；2)、当钢水碳含量小于0. 5 %，此时单独采用底氧枪进行冶炼，底氧枪&喷入强度 为2. ONmVmin · t 2. 3Nm3/min · t,氧枪冷却的气体为CO2,供气比例O2 CO2 = 2. 0 ~
2 · 5 ο3)、当钢水碳含量小于0. 1 %，此时单独采用底氧枪进行冶炼，底氧枪&喷入强度 为1. 8Nm3/min · t 2. ONmVmin · t,氧枪冷却的气体为CO2,供气比例O2 CO2 = 1.8 — 2. 0。4)、当钢水碳含量达到目标下限，加入硅铁合金进行还原，将底氧枪的氧气切换为 Ar或N2, Ar或N2喷入强度为0. 8Nm3/min · t 1. ONmVmin · t，氧枪冷却的气体为CO2,供 气比例 Ar (X)2 = 1. 0。5)、钢水扒渣后加入其他合金及渣料，底氧枪的氧气切换为Ar或N2,氧枪冷却的气 体为Ar，直至出钢。喷吹气体浓度要求02大于99. 5%，CO2大于99. 3%，Ar大于99. 8%，N2大于99. 3%。顶氧枪吹氧压力为0. 95 1. 05MPa ；底吹气压力为0. 5 1. OMpa0本发明所阐述的一种AOD冶炼末期混合气体脱碳生产不锈钢的冶炼方法，通过向 钢水喷吹CO2,增强了钢水脱碳功能，适宜冶炼碳含量为0. 001 0. 3%的钢种。喷入的C02 气体一方面脱碳，另一方面增加熔池的搅拌，促进熔池内的碳氧反应继续进行，进一步降低 钢液中的溶解氧含量，氧枪寿命提高20%。该工艺投资小，生产成本低，适合经济、高效、大 规模地生产不锈钢，具有良好的推广应用前景。该工艺降低合金使用量，利用了 CO2进行脱 碳，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。
具体实施例方式为达到最佳实施效果，采取如下实施方式见下表，在实施方案中，顶氧枪吹氧压力 为1. OMPa ；底吹气压力为0. 6Mpa。喷吹气体浓度:02为99. 6%，CO2为99. 4%，Ar为99. 9%, N2 为 99. 4%。
权利要求
1.一种AOD喷吹(X)2生产不锈钢的冶炼方法，其特征在于在AOD精炼过程中向钢液内 喷吹CO2。
2.根据权利要求1所述的AOD喷吹(X)2生产不锈钢的冶炼方法，其特征在于包括如下 步骤1)先用底吹氧枪吹入气体为O2，喷入强度为2.ONmVmin · t 2. 5Nm3/min · t，底氧枪 冷却的气体为( , 0)2 = 2.0 3.0(体积比)；然后采用顶氧枪采用纯氧气进行吹炼， O2喷入强度为2. 5Nm3/min · t 3. ONmVmin · t，底氧枪与顶氧枪共同冶炼直至碳含量小于0.5% ；2)当钢水碳含量小于0.5%，此时单独采用底氧枪进行冶炼，底氧枪O2喷入强度为 2. ONmVmin · t 2. 3Nm3/min · t，氧枪冷却的气体为 CO2，供气比例 O2 (X)2 = 2. 0 2. 5 ；3)当钢水碳含量小于0.1 %，此时单独采用底氧枪进行冶炼，底氧枪&喷入强度为1.8Nm3/min · t 2. ONmVmin · t，氧枪冷却的气体为 CO2，供气比例 O2 (X)2 = 1. 8 2. 0 ；4)当钢水碳含量达到目标下限，加入硅铁合金进行还原，将底氧枪的氧气切换为Ar或 N2, Ar或N2喷入强度为0. 8Nm3/min · t 1. ONmVmin · t，氧枪冷却的气体为CO2，供气比例 Ar CO2 = 1.0；5)钢水扒渣后加入其他合金及渣料，底氧枪的氧气切换为Ar或队，氧枪冷却的气体为 Ar，直至出钢。
3.根据权利要求1或2所述的AOD喷吹(X)2生产不锈钢的冶炼方法，其特征在于所述 的初钢水温度大于1600°C。
4.根据权利要求1或2所述的AOD喷吹(X)2生产不锈钢的冶炼方法，其特征在于所述 的喷吹气体浓度A大于99. 5 %，CO2大于99. 3 %，Ar大于99. 8 %，N2大于99. 3 %。
5.根据权利要求2所述的AOD喷吹(X)2生产不锈钢的冶炼方法，顶氧枪吹氧压力为 0. 95 1. 05MPa ；底吹气压力为0. 5 1. OMpa0
全文摘要
本发明公开一种AOD喷吹CO2生产不锈钢的冶炼方法，其特征在于在AOD精炼过程中向钢液内喷吹CO2。通过向钢水喷吹CO2，增强了钢水脱碳功能，适宜冶炼碳含量为0.001～0.3％的钢种。喷入的CO2气体一方面脱碳，另一方面增加熔池的搅拌，促进熔池内的碳氧反应继续进行，进一步降低钢液中的溶解氧含量，氧枪寿命提高20％。
文档编号C21C7/068GK102146499SQ20101010821
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, 曹东, 李德刚, 薛军, 赵刚, 赵成林 申请人:鞍钢股份有限公司