专利名称：一种减少钢包精炼炉钢水升温增氮的方法
技术领域：
本发明属于炼钢工艺技术领域，具体涉及一种在钢包精炼炉(LF炉)精炼过程中减少钢水升温增氮的方法。
背景技术：
LF炉是目前钢水二次精炼的主要手段之一，其具有埋弧加热、吹氩搅拌、造渣、脱氧及合金化等多种功能，对于提高钢水质量、调节生产节奏均有十分重要的作用。LF炉是采用电炉的还原期的原理设计出来的，它的突出优点在于高效率的造渣脱硫，对于生产管线钢等超低硫钢种具有很强的优势。同时，由于采用电弧加热钢水，对比采用“铝-氧”或“硅-氧”等材料进行钢水化学升温的工艺相比，不会造成三氧化二铝等金属氧化物对钢液夹杂的影响，提高了钢水的纯净度。·
然而，由于LF炉在进行电弧加热升温过程中会因为电弧对空气中氮气的电离作用，很容易造成钢水的增氮，对于大部分钢种，对氮含量都有严格的要求，过多的增氮会显著影响钢的质量，并影响到钢材最终的相关性能。因此有必要研究一种行之有效的控制LF炉升温增氮的方法，以提高LF炉处理钢水的质量。
发明内容
本发明旨在提供一种能有效控制LF炉钢水升温过程中增氮的方法，从而改善埋弧效果，减少钢水增氮量，减轻由于钢水增氮对钢水质量的影响，提高LF炉处理钢水的质量。为此，本发明采取了如下解决方案
一种减少钢包精炼炉钢水升温增氮的方法，其具体方法为
I、在钢包精炼炉即LF炉三根石墨电极的中心分别加工一氩气孔，氩气孔通过软管连接氩气管道；在LF炉处理钢水时，通过石墨电极氩气孔向炉内吹入氩气，氩气供气压力控制在O. 4-0. 8MPa，每个氩气孔的氩气流量控制在20-200 1/min。2、在LF炉炉盖下沿圆周上安装氩气环管，氩气环管上均布有10-50个吹氩孔，吹氩孔开口方向朝向炉盖与钢包的空隙处，氩气环管通过进气软管与氩气管道连接；LF炉处理钢水时，通过炉盖下面氩气环管上的吹氩孔进行吹氩，氩气压力控制在O. 4-0. 8MPa，整个氩气环管的吹氩量控制在250-500 1/min。3,LF炉升温过程中，将除尘风机的转速降至最大转速的30-70%，使LF炉内的炉气微正压；并向钢水中分1-3批加入发泡白灰，每批加入量为每吨钢加入l_3kg ；LF处理过程中在不进行升温时风机转速调到最大转速，使用白灰作为造渣熔剂。所述发泡白灰系指未完全烧透的白灰，发泡白灰中CaCO3质量百分比含量为
I0-20%ο本发明的有益效果为
采用本发明可以控制升温过程中平均每分钟升温时间内钢水增氮量的质量百分数在O. 00003%以下，从而减少LF炉在升温过程中的增氮，改善埋弧效果，减轻由于钢水增氮对钢水质量的影响，提高LF炉处理钢水的质量。
图I为带有氩气孔的电极示意图。图2为带有氩气环管的LF炉炉盖仰视图。图中软管I、电极2、気气孔3、炉盖4、気气环管5、进气软管6。
具体实施例方式以180吨LF炉、处理钢种Q235B为例，对本发明做进一步说明。实施前，首先在LF炉三根石墨电极2的中心分别加工一直径为5-10mm的氩气孔 3，三个氩气孔3分别通过软管I连接在氩气管道上。然后在LF炉炉盖4的下沿圆周上安装氩气环管5，氩气环管5上均布有10-50个直径为2-5mm的吹氩孔，吹氩孔开口方向朝向炉盖4与钢包的空隙处，氩气环管5通过进气软管6与氩气管道连接。实施例I :
I、在LF炉处理钢水时，通过氩气孔3向炉内吹入氩气，氩气供气压力控制在O. 4MPa，每个氩气孔的氩气流量控制在50 Ι/min。钢水升温过程中，由于氩气由电极2的中心吹入到电弧区域附近，减少了空气参与电离增氮的几率，从而减少了钢水的增氮。2、LF炉处理钢水时，通过氩气环管5上的吹氩孔进行吹氩，氩气压力控制在
O.5MPa，整个氩气环管5的吹氩量控制在250 Ι/min,从而可降低炉内的空气浓度，控制钢水增氮。3,LF炉升温过程中，将除尘风机的转速降至最大转速的66%即442rpm，使LF炉内的炉气微正压，避免升温过程中空气由炉盖4和钢包之间的缝隙吸入到LF炉内，减少钢水增氮。同时，向钢水中一次性加入含CaCO3质量百分比为16%的发泡白灰200 kg，通过发泡白灰中CaCO3的分解发泡作用，形成良好的泡沫渣，从而改善埋弧效果，减少电弧与空气的接触几率，减少钢水增氮。LF处理过程中在不进行升温时风机转速调到最大转速670rpm,使用白灰作为造洛熔剂。按上述方法实施后，LF炉初始氮含量质量百分数为O. 0026%,结束氮含量质量百分数为O. 0027%。实施例2
I、在LF炉处理钢水时，通过氩气孔3向炉内吹入氩气，氩气供气压力控制在O. 7MPa，每个氩气孔的氩气流量控制在90 Ι/min。钢水升温过程中，由于氩气由电极2的中心吹入到电弧区域附近，减少了空气参与电离增氮的几率。2、LF炉处理钢水时，通过氩气环管5上的吹氩孔进行吹氩，氩气压力控制在
O.6MPa，整个氩气环管5的吹氩量控制在300 Ι/min,降低炉内的空气浓度。3、LF炉升温过程中，将除尘风机的转速降至389rpm，使LF炉内的炉气微正压，避免升温过程中空气由炉盖4和钢包之间的缝隙吸入到LF炉内。同时，向钢水中分两批加入含CaCO3质量百分比为20%的发泡白灰，每批加入225kg,通过发泡白灰中CaCO3的分解发泡作用，形成良好的泡沫渣，从而改善埋弧效果，减少电弧与空气的接触几率。LF处理过程中在不进行升温时风机转速调到最大转速670 rpm，使用白灰作为造渣熔剂。按上述方法实施后，LF炉初始氮含量质量百分数为O. 0021%,结束氮含量质量百分数为O. 0024%。实施例3
I、在LF炉处理钢水时，通过氩气孔3向炉内吹入氩气，氩气供气压力控制在O. 8MPa，每个氩气孔的氩气流量控制在150 Ι/min。钢水升温过程中，由于氩气由电极2的中心吹入到电弧区域附近，减少了空气参与电离增氮的几率。2、LF炉处理钢水时，通过氩气环管5上的吹氩孔进行吹氩，氩气压力控制在O. 7MPa，整个氩气环管5的吹氩量控制在420 Ι/min,降低炉内的空气浓度。 3、LF炉升温过程中，将除尘风机的转速降至268rpm，使LF炉内的炉气微正压，避免升温过程中空气由炉盖4和钢包之间的缝隙吸入到LF炉内。同时，向钢水中分两批加入含CaCO3质量百分比为12%的发泡白灰，每批加入355kg,通过发泡白灰中CaCO3的分解发泡作用，形成良好的泡沫渣，从而改善埋弧效果，减少电弧与空气的接触几率。LF处理过程中在不进行升温时风机转速调到最大转速670 rpm，使用白灰作为造渣熔剂。按上述方法实施后，LF炉初始氮含量质量百分数为O. 0019%,结束氮含量质量百分数为O. 0023%。实施例4
I、在LF炉处理钢水时，通过氩气孔3向炉内吹入氩气，氩气供气压力控制在O. 5MPa，每个氩气孔的氩气流量控制在190 Ι/min。钢水升温过程中，由于氩气由电极2的中心吹入到电弧区域附近，减少了空气参与电离增氮的几率。2、LF炉处理钢水时，通过氩气环管5上的吹氩孔进行吹氩，氩气压力控制在
O.8MPa，整个氩气环管5的吹氩量控制在500 Ι/min,降低炉内的空气浓度。3、LF炉升温过程中，将除尘风机的转速降至201rpm，使LF炉内的炉气微正压，避免升温过程中空气由炉盖4和钢包之间的缝隙吸入到LF炉内。同时，向钢水中分三批加入含CaCO3质量百分比为10%的发泡白灰，每批加入280kg,通过发泡白灰中CaCO3的分解发泡作用，形成良好的泡沫渣，从而改善埋弧效果，减少电弧与空气的接触几率。LF处理过程中在不进行升温时风机转速调到最大转速670 rpm，使用白灰作为造渣熔剂。按上述方法实施后，LF炉初始氮含量质量百分数为O. 0031%,结束氮含量质量百分数为O. 0037%。
权利要求
1.一种减少钢包精炼炉钢水升温增氮的方法，其特征在于 (1)、在钢包精炼炉即LF炉三根石墨电极的中心分别加工一氩气孔，氩气孔通过软管连接氩气管道；在LF炉处理钢水时，通过石墨电极氩气孔向炉内吹入氩气，氩气供气压力控制在O. 4-0. 8MPa，每个氩气孔的氩气流量控制在20-200 Ι/min ； (2)、在LF炉炉盖下沿圆周上安装氩气环管，氩气环管上均布有10-50个吹氩孔，吹氩孔开口方向朝向炉盖与钢包的空隙处，氩气环管通过进气软管与氩气管道连接；LF炉处理钢水时，通过炉盖下面氩气环管上的吹氩孔进行吹氩，氩气压力控制在O. 4-0. 8MPa，整个氩气环管的吹氩量控制在250-500 Ι/min ； (3)、LF炉升温过程中，将除尘风机的转速降至最大转速的30-70%，使LF炉内的炉气微正压；并向钢水中分1-3批加入发泡白灰，每批加入量为每吨钢加入l_3kg;LF处理过程中在不进行升温时风机转速调到最大转速，使用白灰作为造渣熔剂。
2.根据权利要求I所述的减少钢包精炼炉钢水升温增氮的方法，其特征在于，所述发泡白灰中CaCO3质量百分比含量为10-20%。
全文摘要
本发明提供一种减少钢包精炼炉钢水升温增氮的方法，在三根电极的中心分别加工一氩气孔，在炉盖下沿圆周上安装开有吹氩孔的氩气环管，氩气孔和氩气环管分别通过进气软管与氩气管道连接。在LF炉处理钢水时，通过电极氩气孔和氩气环管上的吹氩孔分别向炉内吹入氩气。LF炉升温过程中，将除尘风机的转速降至正常转速的30-70%，并向钢水中分1-3批加入发泡白灰，每批加入量为每吨钢加入1-3kg。本发明可控制升温过程中平均每分钟升温时间内钢水增氮量的质量百分数在0.00003%以下，减少LF炉在升温过程中的增氮，改善埋弧效果，减轻由于钢水增氮对钢水质量的影响，提高LF炉处理钢水的质量。
文档编号C21C7/072GK102899456SQ20121036125
公开日2013年1月30日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者林洋, 张越, 吴春杰, 梅雪辉, 孙群, 张志文, 赵晨光 申请人:鞍钢股份有限公司