一种极低磷硫高合金钢单lf炉多罐钢水连浇方法
【专利摘要】本发明提供一种极低磷硫高合金钢单LF炉多罐钢水连浇方法，对于磷＜0.005％、硫＜0.002％的极低磷硫高合金钢，通过优化转炉工艺，控制出钢磷含量及出钢温度，采取回磷控制技术，减少钢水罐、RH真空回磷，取消钢水扒渣工艺，缩短LF处理周期，将出钢磷含量控制在10～20ppm，回磷控制在15ppm以内，成品磷含量控制在35ppm以内。LF处理周期由原来的150min缩短至70min，实现与铸机浇注时间相匹配，由原来的1-2罐浇注提高到6罐甚至6罐以上连浇。同时，本发明可降低钢铁料52kg/t钢，吨钢的钢铁料节约成本520元，加工费用可节约200元/吨钢。
【专利说明】
一种极低磷硫高合金钢单LF炉多罐钢水连浇方法
技术领域
[0001]本发明属于炼钢工艺领域。尤其涉及一种磷< 0.005%、硫< 0.002%的极低磷硫高合金钢单LF炉多罐钢水的连浇方法。【背景技术】
[0002]极低磷、硫高合金钢，如超低温压力容器钢9Ni，要求其成分:镍9%，磷含量小于 0.005%，硫含量小于0.002%，对于此类钢种，鞍钢的做法是:冶炼过程采用低温操作，冶炼终点温度不大于1550°C，出钢磷成分控制在20ppm左右，为控制成品磷含量符合质量要求，采用出钢挡渣+钢水扒渣工艺控制钢水回磷。采取该工艺后，迫使LF处理分成两个步骤:1)进站先升温，但不进行钢渣改质，防止改质后回磷，2)升温后进行钢水扒渣；3)造还原渣脱硫。
[0003]上述LF的处理周期特别长，与铸机浇注时间不匹配。因此只能一罐单独浇注，最多的实现了 2罐连浇。南钢采用转炉多次倒渣法控制出钢磷在30ppm，后面的方法和鞍钢采用的措施相同。太钢转炉按正常冶炼方式吹炼，在出钢前先将脱P剂加入钢包内，利用转炉出钢过程在钢包内脱磷，钢液脱P扒渣后，在LF深脱S的方法生产9Ni钢。鞍钢和南钢LF 精炼需要时间平均为150min，太钢LF炉处理时间大于150min。这些传统的方法，首先由于钢水处理时间长，钢水污染严重，钢种质量变差。其次，由于单浇次罐数太少，废弃品较多， 各种材料消耗大，吨钢生产成本非常高。
【发明内容】
[0004]本发明提供一种极低磷硫高合金钢单LF炉多罐钢水连浇方法，其目的是通过优化转炉工艺，控制出钢磷含量及出钢温度，采取回磷控制技术，从而减少钢水罐、RH真空回磷，取消钢水扒渣工艺，缩短LF处理周期，实现6罐及6罐以上连浇，降低吨钢生产成本。
[0005]为此，本发明所采取的解决方案是:
[0006]—种极低磷硫高合金钢单LF炉多罐钢水连浇方法，其特征在于，对于磷 < 0.005%、硫< 0.002%的极低磷硫高合金钢的单LF炉多罐钢水连浇方法为:
[0007](1)生产前，先安排一浇次低硅铝镇静钢，控制转炉出钢P彡0? 015%，对RH真空管进行涮管2次以上；
[0008](2)钢包使用低硅铝镇静钢进行涮罐2次以上，控制钢包回磷；
[0009](3)按照脱磷炉化学吹损2.7%，物理吹损2.1%，脱磷炉目标装入量为:脱碳炉装入量八1-4.8% )±2吨；
[0010](4)要求铁水Si 0.2?0.6%，温度1280?1400°C，废钢为轻薄纯净废钢，废钢比为80kg/吨铁；装料顺序为先加废钢后兑铁水；
[0011](5)控制铁水预脱硫后硫< 0.0010 %，扒渣彻底，铁水面没有成块积渣；
[0012](6)转炉采用双联方法冶炼，对于脱磷炉，脱硅脱磷期，顶枪吹氧强度设定为正常吹炼强度的90%，底吹流量设定为最大流量；开吹后加入活性白灰12?16kg/吨钢，轻烧白云石4?8kg/吨钢，矿石依据热平衡加入总量的2/3,吹炼4?5min，炉渣活跃时抬枪放渣，将炉内部分高磷渣放掉；然后继续下枪吹炼，重新造渣，加入活性白灰14?18kg/吨钢，轻烧白云石2?4kg/吨钢以及剩余的矿石；同时，控制转炉前半钢即脱磷炉在吹炼到 8.8?9min时的出钢温度为1400?1450°C，出钢碳含量2.00?2.30%，脱磷炉出钢磷在 0.025% 以下；[〇〇13](7)脱碳炉开吹前加入提温用增碳剂11?13kg/吨钢，顶枪吹氧强度为正常吹氧强度，底吹流量设定为最大流量；开吹后加入活性白灰39?41kg/吨钢，轻烧白云石8? l〇kg/吨钢以及3.5?4.5kg/吨钢的化渣剂；终点碳控制在0.03?0.05%，出钢温度控制在1600?1620°C，挂罐温度控制在1580°C以上；
[0014](8)出钢口塞砖在出钢如确认是否塞车固，在出钢口原塞砖外再塞In以避免出钢前期的炉渣进入钢水罐中，末期用挡渣标挡渣，严禁下渣；
[0015](9) LF精炼炉在脱硫处理过程中，造渣材料不允许加电石及助熔渣；钢包底吹氩流量以钢水面不剧烈翻腾为标准，控制顶渣改质过程中Als的生成量在0.015?0.020% ;
[0016](10)RH真空精炼脱气处理过程中，真空度彡200Pa，循环时间彡30min，破空后，钢水小流量底吹氩15?20min，然后搬出上机浇注。
[0017]本发明的积极作用和有益效果为:
[0018]1、脱碳炉入炉铁水磷含量小于0.025%，降低了脱碳炉渣中P205含量，加入增碳剂提温材料，保证了转炉终点碳，降低了钢水的过氧化程度，有利于控制出钢过程卷渣回磷。
[0019]2、提高转炉搬出温度，取消钢水扒渣工艺，使LF升温和改质脱硫同时进行，缩短 LF处理周期，使之与铸机浇注周期相匹配，实现6罐甚至6罐以上连浇。
[0020]3、由于实现了多罐连浇技术，极大地节约了工序能耗，释放了炼钢产能，消除了因生产极低磷、硫高合金钢严重压铁的不利影响。
[0021]4、因由1-2罐浇注提高到6罐甚至6罐以上连饶，减少了废弃品损耗，中包等耐材消耗也显著减少，从而有效的降低了此类钢种的冶炼成本。
[0022]5、因转炉出钢挂罐温度相比传统工艺提高30°C以上，LF升温时间缩短一半以上， 减少了钢水夹杂产生的数量，提高了钢水的质量。
[0023]因此，本发明可将出钢磷含量控制在10?20ppm，回磷控制在15ppm以内，成品磷含量控制在35ppm以内。LF处理周期由原来的150min缩短至70min，实现与铸机饶注时间相匹配，连浇罐数由1?2罐提高至6罐甚至6罐以上；同时，本发明可降低钢铁料52kg/t 钢，吨钢的钢铁料节约成本520元，加工费用可节约200元/吨钢。【具体实施方式】
[0024]本发明极低磷硫高合金钢单LF炉多罐钢水连浇方法，主要是通过优化转炉工艺， 控制出钢磷含量及出钢温度，采取回磷控制技术，减少钢水罐、RH真空回磷，取消钢水扒渣工艺，缩短LF处理周期，实现6罐及6罐以上连浇，降低吨钢生产成本。
[0025]下面以260吨顶底复吹转炉冶炼超低温压力容器钢9Ni为例，对本发明作进一步说明。
[0026]实施例1:
[0027]l、9Ni钢生产前，先安排一浇次SPHC钢，控制转炉出钢P彡0? 015%，并对RH真空管进行涮管3次，以减少RH处理过程回磷量。
[0028]2、钢包使用低硅铝镇静钢进行涮罐4次，控制钢包回磷。
[0029]3、按照脱磷炉化学吹损为2.7%，物理吹损为2.1%，脱碳炉目标装入量265吨:则脱磷炉装入量为278±2吨。
[0030]4、铁水Si 0.4%，温度1350°C，轻薄纯净废钢21.6吨；根据脱磷炉目标装入量 278±2吨:控制兑入铁水258吨，装料顺序为先加废钢后兑铁水，防止废钢粘大面。
[0031]5、铁水预脱硫后硫含量0.0010%，扒渣彻底，铁水面没有成块积渣。
[0032]6、转炉采用双联方法冶炼。对于脱磷炉，脱硅脱磷期，顶枪吹氧强度设定为正常吹炼强度的90%即48000m3/h，底吹流量设定为最大的26Nm3/h。开吹后加入活性白灰3500kg， 轻烧白云石1500kg，矿石依据热平衡加入总量的2/3,吹炼4min，炉渣活跃时抬枪放渣，将炉内部分高磷渣放掉。然后继续下枪吹炼，加入活性白灰4000kg，轻烧白云石500kg，以及剩余的矿石重新造渣。吹炼到8.8min时抬枪出钢，出钢温度1440°C，出钢碳含量2.10%， 出钢磷含量〇.018%。
[0033]7、开吹前加入增碳剂3500kg，顶枪吹氧强度为53700m3/h，底吹流量设定为26Nm3/ h。开吹后加入活性白灰11000kg，轻烧白云石2000kg，以及1000kg的化渣剂；当转炉冶炼的二级自动控制系统显示终点碳含量在0.03-0.05%范围内时抬枪，终点碳含量0.05%， 温度 1618 °C。
[0034]8、采用双塞砖技术，出钢口塞砖在出钢前确认是否塞牢固，在出钢口原塞砖外再塞一个，以避免出钢前期的炉渣进入钢水罐中，末期用挡渣标挡渣，严禁下渣。转炉炉后挂罐温度1593 °C。
[0035]9、LF精炼炉在脱硫处理过程中，造渣材料不允许加电石及助熔渣；钢包底吹氩流量以钢水面不剧烈翻腾为标准，顶渣改质后Als为0.018%。
[0036]10、RH真空精炼脱气处理过程中，真空度彡200Pa，循环时间30min，破空后，钢水小流量底吹氩16min，然后搬出上机浇注。
[0037]实施例2:
[0038]l、9Ni钢生产前，先安排一浇次SPHC钢，控制转炉出钢P彡0? 015%，并对RH真空管进行涮管5次，以减少RH处理过程回磷量。
[0039]2、钢包使用低硅铝镇静钢进行涮罐4次，控制钢包回磷。
[0040]3、按照脱磷炉化学吹损为2.7%，物理吹损为2.1%，脱碳炉目标装入量265吨:则脱磷炉装入量为278±2吨。
[0041]4、铁水Si 0.5%，温度1300°C，轻薄纯净废钢20.4吨；根据脱磷炉目标装入量 278±2吨:控制兑入铁水258吨，装料顺序为先加废钢后兑铁水，防止废钢粘大面。
[0042]5、铁水预脱硫后硫含量0.0008%，扒渣彻底，铁水面没有成块积渣。
[0043]6、转炉采用双联方法冶炼。对于脱磷炉，脱硅脱磷期，顶枪吹氧强度设定为正常吹炼强度的90%即48000m3/h，底吹流量设定为最大的26Nm3/h。开吹后加入活性白灰3800kg， 轻烧白云石1300kg，矿石依据热平衡加入总量的2/3,吹炼4.5min，炉渣活跃时抬枪放渣， 将炉内部分高磷渣放掉。然后继续下枪吹炼，加入活性白灰3650kg，轻烧白云石900kg，以及剩余的矿石重新造渣。吹炼到9min时抬枪出钢，出钢温度1420°C，出钢碳含量2.15%， 出钢磷含量〇.021%。
[0044]7、脱碳炉开吹前加入增碳剂3200kg，顶枪吹氧强度为53700m3/h，底吹流量设定为26Nm3/h。开吹后加入活性白灰10400kg，轻烧白云石2500kg，以及920kg的化渣剂；当转炉冶炼的二级自动控制系统显示终点碳含量在〇.03-0.05%范围内时抬枪，终点碳含量 0? 035%，温度 1610 r。
[0045]8、采用双塞砖技术，出钢口塞砖在出钢前确认是否塞牢固，在出钢口原塞砖外再塞一个，以避免出钢前期的炉渣进入钢水罐中，末期用挡渣标挡渣，严禁下渣，转炉炉后挂罐温度在1598 °C。
[0046]9、LF精炼炉在脱硫处理过程中，造渣材料不允许加电石及助熔渣；钢包底吹氩流量以钢水面不剧烈翻腾为标准，顶渣改质后Als为0.016%。
[0047]10、RH真空精炼脱气处理过程中，真空度彡200Pa，循环时间37min，破空后，钢水小流量底吹氩18min，然后搬出上机浇注。
【主权项】
1.一种极低磷硫高合金钢单LF炉多罐钢水连浇方法，其特征在于，对于磷< 0.005%、 硫< 0.002%的极低磷硫高合金钢的单LF炉多罐钢水连浇方法为:(1)生产前，先安排一浇次低硅铝镇静钢，控制转炉出钢P彡0.015%，对RH真空管进 行涮管2次以上；(2)钢包使用低硅铝镇静钢进行涮罐2次以上，控制钢包回磷；(3)按照脱磷炉化学吹损2.7%，物理吹损2.1 %，脱磷炉目标装入量为:脱碳炉装入量 八1-4.8% ) ±2 吨；(4)要求铁水Si 0.2?0.6%，温度1280?1400°C，废钢为轻薄纯净废钢，废钢比为 80kg/吨铁；装料顺序为先加废钢后兑铁水；(5)控制铁水预脱硫后硫< 0.0010%，扒渣彻底，铁水面没有成块积渣；(6)转炉采用双联方法冶炼，对于脱磷炉，脱硅脱磷期，顶枪吹氧强度设定为正常吹炼 强度的90%，底吹流量设定为最大流量；开吹后加入活性白灰12?16kg/吨钢，轻烧白云 石4?8kg/吨钢，矿石依据热平衡加入总量的2/3,吹炼4?5min，炉渣活跃时抬枪放渣， 将炉内部分高磷渣放掉；然后继续下枪吹炼，重新造渣，加入活性白灰14?18kg/吨钢，轻 烧白云石2?4kg/吨钢以及剩余的矿石；同时，控制转炉前半钢即脱磷炉在吹炼到8.8? 9min时的出钢温度为1400?1450°C，出钢碳含量2.00?2.30%，脱磷炉出钢磷在0.025% 以下；(7)脱碳炉开吹前加入提温用增碳剂11?13kg/吨钢，顶枪吹氧强度为正常吹氧强度， 底吹流量设定为最大流量；开吹后加入活性白灰39?41kg/吨钢，轻烧白云石8?10kg/ 吨钢以及3.5?4.5kg/吨钢的化渣剂；终点碳控制在0.03?0.05%，出钢温度控制在 1600?1620°C，挂罐温度控制在1580°C以上；(8)出钢口塞砖在出钢如确认是否塞车固，在出钢口原塞砖外再塞In以避免出钢如 期的炉渣进入钢水罐中，末期用挡渣标挡渣，严禁下渣；(9)LF精炼炉在脱硫处理过程中，造渣材料不允许加电石及助熔渣；钢包底吹氩流量 以钢水面不剧烈翻腾为标准，控制顶渣改质过程中Als的生成量在0.015?0.020% ;(10)RH真空精炼脱气处理过程中，真空度< 200Pa，循环时间彡30min，破空后，钢水小 流量底吹氩15?20min，然后搬出上机浇注。
【文档编号】C21C5/35GK105986055SQ201510090405
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2015年2月25日
【发明人】刘文飞, 马宁, 王鲁毅, 金百刚, 徐国义, 尹宏军, 李海峰, 张立夫
【申请人】鞍钢股份有限公司