脱氧生产含铝中碳钢工艺的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，冶炼过程采用CaC2扩散脱氧和铝线沉淀脱氧相结合的脱氧方式，通过转炉冶炼工艺中转炉出钢脱氧制度和精炼炉冶炼工艺中造渣制度的优化，转炉炉后喂铝线调节钢水中铝，LF炉CaC2加少量铝丝脱氧造渣并配合LF炉喂铝线微调钢水中铝的生产工艺。该工艺转炉出钢脱氧稳定，LF炉造渣脱硫效果明显，铸坯质量良好，实现了生产含铝中碳钢的吨钢铝耗降低0.80kg的效果。其铝收得率高：LF炉到站平均铝含量为0.029％，铝的收得率为59.5％。脱氧成本低：吨钢铝耗降0.8kg，剔除CaC2成本，脱氧成本降低12元/吨。精炼渣况得到改善：精炼炉终点钢水中平均硫含量0.0026％，脱硫效率92.6％，有利于铸坯质量提高。
【专利说明】一种CaC2脱氧生产含铝中碳钢工艺
【技术领域】
[0001] 本发明涉及冶金领域的一种炼钢工艺，特别是涉及一种CaC2脱氧生产含铝中碳钢 工艺。
【背景技术】
[0002] 冶炼过程脱氧制度是生产优质钢的关键工艺，铝作为炼钢过程中的最常见的活跃 脱氧剂，被广泛应用在各大炼钢厂。特别是在生产含铝中碳钢种时，铝即作为脱氧剂，同时 也作为钢水中的合金元素之一使用，导致含铝中碳钢的生产过程吨钢铝的消耗高达2kg左 右，使生产成本增加，降低了钢铁厂家的经济效益。随着钢铁市场的波动，降低生产成本成 为各家钢铁公司效益增长点的主要途径。降低含铝中碳钢生产时铝的消耗，可以作为挖潜 增益降本的一个亮点，效益可观。然而含铝中碳钢中需要铝和降低铝的使用出现了矛盾，为 了突破这个限制性环节，提供一种将冶炼过程扩散脱氧与沉淀脱氧充分结合的CaC 2脱氧生 产含铝中碳钢的工艺，解决含铝中碳钢生产时铝消耗较高的突出问题成为目前本领域亟待 解决的技术问题。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种冶炼过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢方法，该方法采 用：铁水倒罐一铁水预处理一转炉CaC 2脱氧一炉后喂铝线一LF炉CaC2、铝丝、铝线脱氧 -CCM流程，通过转炉出钢脱氧制度和造渣制度的优化，转炉炉后喂铝线调节钢水中错，LF 炉CaC2、铝丝脱氧造渣并配合LF炉喂铝线微调钢水中铝的生产工艺，转炉出钢脱氧稳定，LF 炉造渣脱硫效果明显，铸坯质量良好，钢板探伤合格率稳定，使生产含铝中碳钢的吨钢铝耗 降低了 0. 80kg左右，提高生产含铝中碳钢的经济效益。本发明是由CaC2脱氧扩散脱氧和 铝线沉淀脱氧相结合进行优化来实现。
[0004] 本发明实现以上发明目的的技术方案是：
[0005] -种炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，该方法包括下述步骤：
[0006] (1)转炉冶炼工艺：
[0007] 采用传统的转炉冶炼工艺基础上，在转炉冶炼过程中满足下述条件：
[0008] 1)深脱硫操作：入炉铁水须经脱硫预处理并扒渣干净，要求进入转炉钢硫含量 [S] ^ 0. 005% ；
[0009] 2)挡渣操作：严格控制出钢过程中的下渣量彡2kg/t ;
[0010] 3)出钢脱氧：出钢过程采用CaC2脱氧，根据转炉吹炼终点氧含量以副枪TSO值计 加入CaC 2 ;并控制CaC2加入时间；
[0011] 4)炉后脱氧：出钢结束喂入200米铝线，喂线速度大于180m/min ;喂线过程钢包 底吹氩气流量控制在50?80Nl/min ;
[0012] (2)精炼炉冶炼工艺：
[0013] I) LF炉前期操作：钢水到站后，供电化渣2?3min后分别加入石灰、CaC2和铝丝， 取样分析；
[0014] 2) LF炉过程控制：根据LF炉第一个钢样成分，根据渣矿粘稠情况，加入合适石灰、 萤石和铝丝造渣脱硫，每次石灰加入量吨钢小于4Kg，脱硫过程控制氩气流量，喂铝线补钢 水中酸溶铝，喂铝线控制氩气流量，喂线后进行按钢种目标成分和钢种液相线调整温度至 +40°C?50°C，控制软搅大于12min，控制软搅氩气流量。
[0015] 进一步地，所述步骤（1)-3)中，按40kgCaC2平衡钢水中0. 010%氧的量加入CaC2, 即：CaC2加入量=终点氧含量以TSO值计X0. 4。
[0016] 进一步地，所述步骤（1)-3)中，CaC2加入时间：出钢开始一CaC 2-出钢30秒加渣 料一出钢至1/3加合金一出钢结束。
[0017] 进一步地，所述步骤（2)-1)中，供电化渔后加入石灰300kg、CaC240?70kg、错丝 40kg。
[0018] 进一步地，所述步骤（2)-2)中，按照渔矿粘稠情况，加入，加入石灰300?400Kg、 萤石50?IOOKg 20?40kg铝丝造渣脱硫。
[0019] 进一步地，所述步骤（2)-2)中，脱硫过程氩气流量为350?500Nl/min。
[0020] 进一步地，所述步骤（2)-2)中，铝线喂入量：以冶炼过程钢水中铝含量保持在 0. 030?0. 040%范围来控制铝线喂入量。
[0021] 进一步地，所述步骤（2)-2)中，喂铝线控制氩气流量为30?60Nl/min。
[0022] 进一步地，所述步骤（2) -2)中，软搅氩气流量为10?60Nl/min，以钢水不裸露为 原则。
[0023] 本发明冶炼含铝中碳钢不需要全程用铝脱氧，通过转炉出钢脱氧制度和造渣制度 的优化，转炉炉后喂铝线调节钢水中铝，LF炉CaC 2加铝丝脱氧造渣并配合LF炉喂铝线微调 钢水中铝的生产工艺，利用CaC2和铝线的特点，充分把冶炼过程扩散脱氧与沉淀脱氧合理 结合。该工艺转炉出钢脱氧稳定，LF炉造渣脱硫效果明显，铸坯质量良好，钢板探伤合格率 稳定。通过炼钢厂一年的扩大生产，在不影响铸坯质量的前提下，含铝中碳钢吨钢铝耗降低 了 0. 80kg左右，吨钢降本11?14元，大大提高生产含铝中碳钢的经济效益。
【专利附图】
【附图说明】
[0024] 图1为本发明工艺流程图。
【具体实施方式】
[0025] 以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0026] 如图1所示，本发明CaC2脱氧生产含铝中碳钢工艺，包括下述步骤：
[0027] 1、转炉冶炼工艺：
[0028] (1)深脱硫操作：入炉铁水须经脱硫预处理并扒渣干净，要求[S] <0. 005%，控制 废钢中杂质，降低转炉出钢硫含量，减轻LF工序造强还原渣的脱硫负担。
[0029] (2)挡渣操作：严格控制出钢过程中的下渣量，控制下渣量< 2kg/t，降低转炉出 钢顶渣脱氧的困难。
[0030] (3)出钢脱氧：出钢过程采用CaC2脱氧，根据转炉吹炼终点氧含量（副枪TSO值） 加入CaC 2。CaC2在出钢过程必须尽量早加，最大限度提高其利用率，确保开始出钢30秒内 加入CaC2，按40kgCaC2平衡钢水中0. 010%氧的量加入CaC2, S卩：CaC2加入量=终点氧含量 (TSO值）X0. 4。CaC2加入时间：出钢开始一CaC2 -出钢30秒加渣料一出钢至1/3加合金 -出钢结束。
[0031] (4)炉后脱氧：出钢结束喂入200米铝线，喂线速度大于180m/min。为了便于喂铝 线同时防止钢水二次氧化，喂线过程钢包底吹氩气流量控制在50?80Nl/min。
[0032] 2、精炼炉冶炼工艺：
[0033] (I) LF炉前期操作：LF炉钢水到站后，供电化渣2?3min后加入石灰300kg、 CaC240?70kg (本范围为防止钢水增碳理论计算和试验的优化加入量）、铝丝40Kg，取样分 析。
[0034] (2)LF炉过程控制：根据LF炉第一个钢样成分，根据渣况粘稠情况，加入石灰 300?400Kg、萤石50?IOOKg和20?40kg铝丝造渣脱硫，每次石灰加入量吨钢小于4Kg， 为了防止二次氧化，加热升温、造渣脱硫过程氩气流量350?500Nl/min，喂铝线补钢水中 酸溶铝，铝线喂入量：以冶炼过程钢水中铝含量保持在0. 030?0. 040 %范围来控制铝线喂 入量。喂铝线控制氩气流量30?60Nl/min，喂线后进行按钢种目标成分和钢种液相线调整 温度至+40°C?50°C，为了更好促进夹杂物的上浮去除，控制软搅大于12min，软搅氩气流 量10?60Nl/min(以钢水不裸露为原则）。
[0035] 实施例
[0036] 一种冶炼过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制工艺，该工艺通过转炉出钢脱氧制 度和造渣制度的优化，转炉出钢根据终点氧值加入合适量的CaC 2，炉后喂200米铝线调节钢 水中铝，LF炉CaC2、铝丝脱氧造渣脱硫并配合LF炉喂铝线微调钢水中铝的生产工艺，钢水 中铝含量保持在〇. 030?0. 040 %范围来控制铝线喂入量。脱硫合金化结束后软搅12分钟 以上。
[0037] 本实施例选择S355J-1钢种，在150吨转炉、150吨钢包炉冶炼情况。其S355J-1 化学成分见表1，整个冶炼过程控制如下：
[0038] 表I S355J-1主要化学成份（％ )
【权利要求】
1. 一种炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，其特征在于，该方法包括下述 步骤： (1) 转炉冶炼工艺： 采用传统的转炉冶炼工艺基础上，在转炉冶炼过程中满足下述条件： 1) 深脱硫操作：入炉铁水须经脱硫预处理并扒渣干净，要求进入转炉钢硫含量 [S] ^ 0. 005% ； 2) 挡渣操作：严格控制出钢过程中的下渣量< 2kg/t ; 3) 出钢脱氧：出钢过程采用CaC2脱氧，根据转炉吹炼终点氧含量以副枪TSO值计加入 CaC2 ;并控制CaC2加入时间； 4) 炉后脱氧：出钢结束喂入200米铝线，喂线速度大于180m/min ;喂线过程钢包底吹 氩气流量控制在50?80Nl/min ; (2) 精炼炉冶炼工艺： 1. LF炉前期操作：钢水到站后，供电化渣2?3min后分别加入石灰、CaC2和铝丝，取样 分析； 2. LF炉过程控制：根据LF炉第一个钢样成分，根据渣矿粘稠情况，加入合适石灰、萤 石和铝丝造渣脱硫，每次石灰加入量吨钢小于4Kg，脱硫过程控制氩气流量，喂铝线补钢水 中酸溶铝，喂铝线控制氩气流量，喂线后按钢种目标成分和钢种液相线调整温度至+40°C? 50°C，控制软搅大于12min，控制软搅氩气流量。
2. 根据权利要求1所述的炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，其特征在 于，所述步骤（1)-3)中，按40kgCaC 2平衡钢水中0. 010%氧的量加入CaC2, S卩：CaC2加入量 =终点氧含量以TSO值计X0. 4。
3. 根据权利要求1所述的炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，其特征在 于，所述步骤（1)-3)中，CaC 2加入时间：出钢开始一CaC2 -出钢30秒加渣料一出钢至1/3 加合金一出钢结束。
4. 根据权利要求1所述的炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，其特征在 于，所述步骤（2)-1)中，供电化渣后加入石灰300kg、CaC 240?70kg、铝丝40kg。
5. 根据权利要求1所述的炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，其特征在 于，所述步骤（2)-2)中，按照渣矿粘稠情况，加入石灰300?400Kg、萤石50?lOOKg和 20?40kg铝丝造渣脱硫。
6. 根据权利要求1所述的炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，其特征在 于，所述步骤（2)-2)中，脱硫过程氩气流量为350?500Nl/min。
7. 根据权利要求1所述的炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，其特征在 于，所述步骤（2)-2)中，铝线喂入量：以冶炼过程钢水中铝含量保持在0. 030?0. 040%范 围来控制铝线喂入量。
8. 根据权利要求7所述的炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，其特征在 于，所述步骤（2)-2)中，喂铝线控制氩气流量为30?60Nl/min。
9. 根据权利要求1所述的炼钢过程CaC2脱氧生产含铝中碳钢的控制方法，其特征在 于，所述步骤（2)-2)中，软搅氩气流量为10?60Nl/min，以钢水不裸露为原则。
【文档编号】C21C5/28GK104263873SQ201410490743
【公开日】2015年1月7日 申请日期:2014年9月23日 优先权日:2014年9月23日
【发明者】郭家林, 王之宇, 曹余良, 周春生, 王毅梦 申请人:商洛学院