一种含钒低合金钢的lf精炼渣系以及造渣方法
【专利摘要】本发明公开了一种含钒低合金钢的LF精炼渣系以及造渣方法，其采用石灰作为渣料，使用钒渣作为助溶剂，辅以铝粉和硅钙粉作为脱氧剂。本渣系中钒渣造渣生成的CaO?SiO2?Fe2O3为主体相熔点在1300～1350℃，比萤石的熔点1402℃要低；因此本发明具有低熔点特性，有利于炉渣快速熔化，促进石灰溶解，保证快速精炼，提高冶金效果和冶炼效率。本渣系采用钒渣造渣，因钒渣中有一定量的FeO、MnO、V2O5等氧化性物质会对合金收的有一定的影响，但辅助使用铝粉和硅钙粉进行脱氧能有效的将炉渣FeO+MnO含量控制在3.0%及以内。采用本发明方法进行LF炉造渣精炼，不仅降低了钢包耐材成本，而且还能够进行V的微合金化，代替部分钒合金的用量，有一举两得的功效。
【专利说明】
-种含飢低合金钢的LF精炼渣系从及造渣方法
技术领域
[0001] 本发明设及一种LF精炼渣系，尤其是一种含饥低合金钢的LF精炼渣系W及造渣方 法。
【背景技术】
[0002] 目前，钢铁企业在经LF炉处理生产含饥低合金钢时，主要使用蛋石作为助溶剂和 加入饥铁或氮化饥铁进行饥的微合金化，蛋石主要成分是化F2,化F2具有低烙点且与化0、娃 酸巧生成低烙点共晶物质的特征;但是，蛋石会与渣中的多种氧化物反应，生成含氣气体， 严重污染环境、损害操作人员健康;而且随着氣气体的挥发，蛋石的化渣助烙作用将逐渐失 效;所W蛋石化渣助烙作用时间段，不利于炉渣稳定，影响精炼顺行。另外，含有化F2的炉渣 对钢包渣线部分侵蚀严重，降低钢包的使用寿命，增加耐材成本。如果在LF精炼造渣过程 中，能够使用一种价格低廉物质进行含饥低合金钢造渣和饥微合金化，通过改变渣系结构 降低炉渣烙点进行化渣，而非通过加入低烙点物质来促使炉渣烙化，是本领域亟需解决的 技术问题。
【发明内容】
[0003] 本发明要解决的技术问题是提供一种降低炉渣烙点的含饥低合金钢的LF精炼渣 系;本发明还提供了 一种含饥低合金钢的LF精炼造渣方法。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是:其采用石灰作为渣料，使用饥 渣作为助溶剂，辅W侣粉和娃巧粉作为脱氧剂。
[0005] 本发明各原料的加入量为：石灰5~8kg/吨钢，饥渣1.5~3kg/吨钢，侣粉0.25~ 0.4kg/吨钢，娃巧粉0.2~0.4kg/吨钢。
[0006] 本发明所述渣系中TFe含量为15wt%~20wt%。
[0007] 本发明所述饥渣粒度为5~20mm;所述石灰粒度为5~20mm;所述侣粉粒度为1~ 4mm 〇
[000引本发明方法的方法步骤为： (1) 转炉出钢过程随合金加入3~4kg/吨钢石灰； (2) 钢水到达LF炉后，先加入石灰1~化g/吨钢和饥渣1.5~化g/吨钢，再向渣面加入侣 粉0.25~0.4kg/吨;加热过程补加石灰为1~化g/吨和饥渣0~1kg/吨； (3) LF精炼过程，向渣中加入娃巧粉0.2~0.4kg/吨。
[0009] 本发明方法所述步骤(3)中，加入娃巧粉至渣中化O+MnO含量《3.Owt%。
[0010] 采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1)本发明中饥渣造渣生成的CaO- Si化-Fe2化为主体相烙点在1300~1350°C，比蛋石的烙点1402°C要低；因此本发明具有低烙 点特性，有利于炉渣快速烙化，促进石灰溶解，保证快速精炼，提高冶金效果和冶炼效率。 [00川 2)本发明采用饥渣造渣，因饥渣中有一定量的FeO、MnO、V205等氧化性物质会对合 金收的有一定的影响，但辅助使用侣粉和娃巧粉进行脱氧能有效的将炉渣FeO+MnO含量控 制在3.0%及W内。
[0012] 3)采用本发明方法进行LF炉造渣精炼，炉渣的冶炼能力不仅没有影响，而且由于 取代蛋石，不仅降低了钢包耐材成本，而且还能够进行V的微合金化，代替部分饥合金的用 量，有一举两得的功效。
[0013] 综上所述，本发明及本发明方法使用饥渣进行含饥低合金钢造渣，具有比传统蛋 石助烙的更好的使用性能，同时，实现了绿色无污染低成本炼钢生产，具有显著的经济效益 和社会效益，提高企业竞争力，拓展生存发展空间。
【具体实施方式】
[0014] 本含饥低合金钢的LF精炼渣系中各原料的主要作用和配加比例确定根据如下： 1)饥渣：饥渣中含有的大量Si化、Fe2化，通过反应:化0+( Si〇2 )=3化0 · Si化，形成大量的 3Ca0'Si0等低烙点的化合物，促进石灰烙化；另一个主要成分化0也具有较强的化渣能力， 其渗透能力非常强，对炉渣中化0的渗透烙化起作用。本化0-Si化-Fe2化Ξ元渣系中w(TFe) 在15%~20%，炉渣烙点在1300~1350°C范围，增加 Si化、Fe2化都能提到改善炉渣流动性的效 果。
[0015] 2)石灰:石灰的作用在于提高炉渣碱度，将炉渣碱度控制在2.0~2.5。
[0016] 3)侣粉和娃巧粉:起到降低炉渣FeO和MnO含量，达到脱氧精炼的目的，另外通过脱 氧将饥渣V2化中V还原钢水，起到饥的微合金化作用。
[0017] 4)各原料的加入量为:石灰5~8kg/吨钢，饥渣1.5~3kg/吨钢，侣粉0.25~0.4kg/ 吨钢，娃巧粉0.2~0.4kg/吨钢。
[001引 5)各原料的常规技术指标为：饥渣：TFe(总铁）30~35wt%、Fe0 25~30wt%、Ca0< 2wt%、Si02 15~20wt%、Mn0 4~7wt%、V205 10~15wt%、水分<0.5wt%，粒度5~20mm。石灰： CaO > 90wt%、S i02《3%、S《0.050wt%、P《0.015wt%、水分 < 1. Owt%，粒度 5 ~20mm。娃巧粉： Ca>28wt%、Si 55~65"1%、5《0.050"1%、口《0.015"1%、41《2.4"1%。侣粉：41>99.0"1%、水 份 < 0.2wt%，粒度 1 ~4mm。
[0019] 本含饥低合金钢的LF精炼造渣方法采用下述工艺步骤： 1)生产含饥低合金钢时，转炉出钢过程随合金加入3~4kg/吨钢的石灰，通过钢流冲击 及底吹氣气揽拌，使其石灰快速烙化。
[0020] 2)产含饥低合金钢时，钢水到达LF炉时，接通氣气进行破壳，防止渣料一次加入后 结巧，先加入石灰1~2kg/吨钢、饥渣1.5~2kg/吨钢，通过钢包底吹氣气将渣料揽拌均匀 后，向渣面加入侣粉0.25~0.4kg/吨钢，通过扩散脱氧快速降低渣的氧化性;加热过程补加 石灰1~化g/吨、饥渣0~1 kg/吨，保证渣流动性及埋弧效果。
[0021] 3)在精炼过程，根据当前炉次脱硫任务和炉渣冶炼情况，向渣中加入娃巧粉0.2~ 0.4kg/吨钢，通过观察炉渣颜色，当炉渣稍微变黄色即可，说明渣中FeO+MnO含量达到 3.Owt%及W内；最好将精炼炉渣主要成分控制在表1范围内，炉渣碱度控制在2.0~2.5。
[0022] 表1 :LF炉精炼炉渣目标成分组成(wt)_
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
[0023] 实施例1:本含饥低合金钢的LF精炼造渣方法采用下述原料及具体工艺。
[0024] 生产Φ 12mm的HRB400E钢，工艺路线为:转炉一LF精炼一小方巧连铸。转炉出钢加 入3kg/吨钢石灰，钢包内渣料全部融化，钢水溫度为1580°C。进LF精炼炉测溫1550°C，加入 石灰2kg/吨钢、饥渣化g/吨钢，通过钢包底吹氣气将渣料揽拌均匀后，向渣面加入侣粉 0.3kg/吨钢；下电极升溫溫度，过程根据埋弧情况补加石灰化g/吨钢、饥渣0.化g/吨钢；当 溫度升到1570°C时，提升电极观察炉渣状况，补加娃巧粉0.2kg/吨钢，揽拌后观察炉渣颜 色，渣稍微变黄色，说明造好还原渣了，同时饥渣中V2化已经被还原到钢水中；取样后根据成 分加入合金料，最后将溫度升到合格后上连铸诱铸。按照上述方法生产含饥低合金钢LF炉 炉渣始终处于较好状态，炉渣成分见表2,达到了表1所述的目标。
[0025] 实施例2:本含饥低合金钢的LF精炼造渣方法采用下述原料及具体工艺。
[0026] 生产Φ 16mm的HRB400E钢筋，工艺路线为:转炉一LF精炼一小方巧连铸。转炉出钢 加入3kg/吨钢石灰，钢包内渣料全部融化，钢水溫度为1590°C。进LF精炼炉测溫1570°C，加 入石灰1kg/吨钢、饥渣1.8kg/吨钢，通过钢包底吹氣气将渣料揽拌均匀后，向渣面加入侣粉 0.4kg/吨钢，下电极升溫溫度，过程根据埋弧情况补加石灰1kg/吨钢、饥渣0.化g/吨钢；当 溫度升到1575Γ时，提升电极观察炉渣状况，补加0.4kg/吨钢娃巧粉，揽拌后观察炉渣颜 色，渣稍微变黄色，说明造好还原渣了，同时饥渣中V2化已经被还原到钢水中；取样后根据成 分加入合金料，最后将溫度升到合格后上连铸诱铸。按照上述方法生产含饥低合金钢LF炉 炉渣始终处于较好状态，炉渣成分见表2,达到了表1所述的目标。
[0027] 实施例3:本含饥低合金钢的LF精炼造渣方法采用下述原料及具体工艺。
[002引生产Φ 8mm的HRB400C盘螺，工艺路线为:转炉一LF精炼一小方巧连铸。转炉出钢加 入3.化g/吨钢石灰，钢包内渣料全部融化，钢水溫度为1580°C。进LF精炼炉测溫1545°C，加 入石灰1.化g/吨钢、饥渣化g/吨钢，通过钢包底吹氣气将渣料揽拌均匀后，向渣面加入侣粉 0.3化g/吨钢;下电极升溫溫度，过程根据埋弧情况补加石灰1.化g/吨钢、饥渣化g/吨钢；当 溫度升到1570°C时，提升电极观察炉渣状况，补加0.4kg/吨钢的娃巧粉，揽拌后观察炉渣颜 色，渣稍微变黄色，说明造好还原渣了，同时饥渣中V2化已经被还原到钢水中；取样后根据成 分加入合金料，最后将溫度升到合格后上连铸诱铸。按照上述方法生产含饥低合金钢LF炉 炉渣始终处于较好状态，炉渣成分见表2,达到了表1所述的目标。
[0029] 实施例4:本含饥低合金钢的LF精炼造渣方法采用下述原料及具体工艺。
[0030] 生产Φ 12mm的GR400钢，工艺路线为:转炉一LF精炼一小方巧连铸。转炉出钢加入 4kg/吨钢石灰，钢包内渣料全部融化，钢水溫度为1580°C。进LF精炼炉测溫1545Γ，加入石 灰化g/吨钢、饥渣1.化g/吨钢，通过钢包底吹氣气将渣料揽拌均匀后，向渣面加入侣粉 0.2化g/吨钢；下电极升溫溫度，过程根据埋弧情况补加石灰2kg/吨钢；当溫度升到1570°C 时，提升电极观察炉渣状况，补加0.3kg/吨钢娃巧粉;揽拌后观察炉渣颜色，渣稍微变黄色， 说明造好还原渣了，同时饥渣中V2化已经被还原到钢水中；取样后根据成分加入合金料，最 后将溫度升到合格后上连铸诱铸。按照上述方法生产含饥低合金钢LF炉炉渣始终处于较好 状态，炉渣成分见表2,达到了表1所述的目标。
[0031 ] 表2:各实施例LF精炼炉渣的主要成分(wt)
【主权项】
1. 一种含钒低合金钢的LF精炼渣系，其特征在于:其采用石灰作为渣料，使用钒渣作为 助溶剂，辅以铝粉和硅钙粉作为脱氧剂。2. 根据权利要求1所述的含钒低合金钢的LF精炼渣系，其特征在于，其各原料的加入量 为:石灰5~8kg/吨钢，钒渣1.5~3kg/吨钢，铝粉0.25~0.4kg/吨钢，硅钙粉0.2~0.4kg/吨 钢。3. 根据权利要求2所述的含钒低合金钢的LF精炼渣系，其特征在于:所述渣系中TFe含 量为 15wt% ~20wt%。4. 根据权利要求1、2或3所述的含钒低合金钢的LF精炼渣系，其特征在于:所述钒渣粒 度为5~20mm;所述石灰粒度为5~20mm;所述错粉粒度为1~4mm。5. -种含钒低合金钢的LF精炼造渣方法，其特征在于，其方法步骤为： (1) 转炉出钢过程随合金加入3~4kg/吨钢石灰； (2) 钢水到达LF炉后，先加入石灰1~2kg/吨钢和钒渣1.5~2kg/吨钢，再向渣面加入铝 粉0.25~0.4kg/吨;加热过程补加石灰为1~2kg/吨和f凡渣0~lkg/吨； (3 )LF精炼过程，向渣中加入硅钙粉0.2~0.4kg/吨。6. 根据权利要求5所述的含钒低合金钢的LF精炼造渣方法，其特征在于:所述步骤(3) 中，加入硅钙粉至渣中FeO+MnO含量彡3. Owt%。7. 根据权利要求5或6所述的含钒低合金钢的LF精炼造渣方法，其特征在于:所述钒渣 粒度为5~20mm;所述石灰粒度为5~20mm:所述错粉粒度为1~4mm。
【文档编号】C21C7/00GK106011376SQ201610597939
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月27日
【发明人】吴雨晨, 康爱元, 王金星, 杨坤, 马振祺, 肖元生
【申请人】河北钢铁股份有限公司承德分公司