一种低磷?低钛?低硫钢的冶炼方法
【专利摘要】本发明公开了一种低磷?低钛?低硫钢的冶炼方法，所述冶炼方法包括如下步骤：1)电炉冶炼；2)LF精炼；3)VD真空处理；4)冶炼所得钢水中P≤0.008％、Ti≤0.002％、S≤0.002％。本发明可获得低磷?低钛?低硫钢水，同时提高了电炉的冶炼节奏，降低了电炉石灰、电耗等冶炼成本，避免了精炼为脱硫而采用的换渣操作，保证了生产的稳定顺行，提高了钢液的洁净度，提升了产品质量。
【专利说明】
_种低鱗_低钛-低硫钢的冶炼方法
技术领域
[0001] 本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体说本发明涉及一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼 方法。
【背景技术】
[0002] 随着钢铁产业的结构调整及产品升级，钢企面临着日趋严重竞争压力，要想生存， 必须在品种和质量上下功夫，努力生产高附加值、高科技含量的产品，低钛轴承钢、风电用 钢等高品质、高附加值钢已成为当代钢铁企业研究开发的重要产品之一，这些钢种所使用 的连铸圆坯规格大，对钢的洁净度要求较高，特别是磷、钛、硫的要求较低。目前电弧炉炼 钢，使用的原材料主要为废钢和铁水，铁水未经过预处理脱磷、脱硫，特别是低磷钢，受铁 水、料源及其他条件的限制。传统的电炉冶炼低磷-低钛-低硫钢，为达到脱磷去钛、脱硫的 目的，加入大量的石灰等造渣料，冶炼成本高，电炉冶炼时间长（多50min)，脱磷去钛困难， 甚至因钢水磷高判废，钛含量不满足要求，严重影响产品的疲劳寿命，精炼为脱硫有时会出 现换渣操作，整个系统生成节奏不稳定，产品质量稳定性差。
【发明内容】
[0003] 针对传统冶炼工艺存在的不足，本发明的目的在于，提供一种低磷-低钛-低硫钢 的冶炼方法，获得钢水具有极低的磷、钛、硫含量，电炉放钢磷可达到0.004%以下、钛达到 0 · 0006 %以下，成品钢水中P彡0 · 008%、Ti彡0 · 002 %、S彡0 · 002 %，该冶炼方法同时提高了 电炉的冶炼节奏，降低了电炉石灰、电耗等冶炼成本，避免了精炼为脱硫而采用的换渣操 作，保证了生产的稳定顺行，提高了钢液的洁净度，提升了产品质量。
[0004] 为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005] -种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法，所述冶炼方法包括如下步骤：
[0006] 1)电炉冶炼:合理搭配炉料结构，控制罐帮铁、生铁(再生铁）、铸铁件等含磷高的 大料加入量不大于总装入量的8%，配料过程中做到下致密、上疏松、中间高、四周低、炉门 口无大料;装入制度采用(60-70) %铁水+(30-40) %优质废钢；电炉采用余渣余钢操作，余 钢、渣量控制在出钢量的（15-25) %;冶炼前在电炉炉底加入石灰10-12kg/t钢、白云石6-7 kg/t钢，送电3-5分钟时加入石灰10-12kg/t钢，冶炼过程中加石灰角度为+3度，保证加石灰 时正常吹氧及减少喷溅损失;不要过早放出炉渣，特别是半熔状态的炉渣，在钢液温度达到 1530°C_1550°C时，增加泡沫渣高度进行自动流渣操作，并适时向出渣侧倾动炉体，流渣后 适当补加石灰4_5kg/t钢;钢液温度达到1560°C_1580°C，进行换渣操作，放出初期渣，再分 批次加入石灰，每批次加入量为4-6kg/t钢，造高碱度炉渣，炉渣碱度控制到2.0-3.0;终点 温度以不大于1650Γ为原则;采用偏心炉底无渣出钢技术，出钢时间多140秒，出钢过程中 一旦出现下渣，必须及时扒除氧化渣，重新造精炼渣，再进行精炼；电炉采用低钛合金进行 合金化；在电炉出钢1/3时随钢流加入活性石灰6-8kg/t钢、促进剂2.0-3kg/t钢、钢芯铝 2.0-3kg/t钢、白云石1.0-2.0kg/t钢；电炉放钢过程中接入底吹氩，出钢前期氩气为(500- 800)NLX2/min；
[0007] 2)LF精炼：出钢完毕后转运至LF精炼炉，钢水进入LF送电造渣，采用埋弧操作、软 吹氩控制，补加渣料为4-7kg/t钢，包括石灰、调渣剂等，渣料总体控制目标为13-17kg/t钢； LF 采用高碱度炉渣，成分控制为:CaO = 45%-55%、Si〇2 = 8%-10%、Al2〇3 = 25%-35%、MgO = 5%-10%;LF炉脱氧方式采用前期单次集中快速铝脱氧、分批次补加低钛碳化硅及碳粉 扩散脱氧相结合，白渣保持时间多15min，低钛碳化硅加入方式为多次补加，一次加入量为 3_5kg，不允许整袋加入;LF采用低钛合金进行合金化;LF精炼出钢时进行钙化处理；
[0008] 3)VD真空处理:LF精炼炉冶炼完毕后根据钢包空间决定是否进行扒渣操作，钢包 净空<800mm进行扒渣操作，扒渣量为总渣量的1/5-1/3，净空彡800mm直接将钢水转运至VD 炉冶炼;真空处理时间为25-30min，氩气流量控制在10-70NL/min，破空后取成品样分析并 在钢液面加入一定量的覆盖剂，破空后调整氩气进行软吹氩，软吹氩时氩气流量控制在钢 水液面微动即可，软吹氣时间控制在15_40m i η;
[0009] 4)冶炼所得钢水中P彡0.008%、Ti彡0.002%、S彡0.002%。
[0010] 本发明的主要优点为：
[0011] 1)该方法电炉完成脱磷去钛时间能缩短l〇-15min，石灰消耗降低10-20kg/t钢，冶 炼电耗降低幅度彡35kwh/t钢，电炉放钢磷可达到0.004%以下、钛达到0.0006 %以下。
[0012] 2)获得钢水中具有极低的磷、钛、硫含量，成品钢水0.008 %、Ti <0.002%、S彡 0.002%〇
[0013] 3)避免了精炼为脱硫而采用的换渣操作。保证了生产的稳定顺行，提高了钢液的 洁净度，提升了产品质量。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合【具体实施方式】，进一步阐明本发明。
[0015] 实施例1
[0016] 采用本方法冶炼风电法兰用S355NL，所述方法包括以下步骤：
[0017] 1)电炉冶炼:总装入量125吨，铁水80吨，废钢45吨(罐帮铁、生铁(再生铁）、铸铁件 等含磷高的大料加入量8吨、乳废33吨、切头4吨），配料过程中做到下致密、上疏松、中间高、 四周低、炉门口无大料;电炉采用余渣余钢操作，余钢、渣量控制在25吨左右;冶炼前在电炉 炉底加入石灰1.2吨，白云石0.8吨，送电3-5分钟时加入石灰1.2吨，冶炼过程中加石灰角度 为+3度，保证加石灰时正常吹氧及减少喷溅损失;不要过早放出炉渣，特别是半熔状态的炉 渣，送电8min左右，停电吹氧增加渣中的（FeO)，在钢液温度达到1530°C_1550°C时，增加泡 沫渣高度进行自动流渣操作，并适时向出渣侧倾动炉体，流渣后适当补加石灰500kg;钢液 温度达到1560°C-1580°C，进行换渣操作，放出初期渣，再分批次加入石灰，每批次加入量为 500kg，造高碱度炉渣，炉渣碱度控制到2.0-3.0;终点温度以不大于1650 °C为原则;采用偏 心炉底无渣出钢技术，出钢时间多140秒，出钢过程中一旦出现下渣，必须及时扒除氧化渣， 重新造精炼渣，再进行精炼；电炉采用低钛合金进行合金化;在电炉出钢1/3时随钢流加入 活性石灰800kg、促进剂300kg、钢芯铝300kg、白云石125kg;电炉放钢过程中接入底吹氩，出 钢前期氩气为500NL X 2/min;
[0018] 2)LF精炼：出钢完毕后转运至LF精炼炉，钢水进入LF送电造渣，采用埋弧操作、软 吹氩控制，补加石灰300kg、调渣剂200kg; LF采用高碱度炉渣，成分控制为<&0 = 45%-55%、Si02 = 8%-10%、Al203 = 25%-35%、Mg0 = 5%-10%;LF 炉脱氧方式采用前期单次集 中快速铝脱氧、分批次补加低钛碳化硅及碳粉扩散脱氧相结合，白渣保持时间多15min，低 钛碳化硅加入方式为多次补加，一次加入量为3-5kg，不允许整袋加入;LF采用低钛合金进 行合金化;LF精炼出钢时进行妈化处理；
[0019] 3)VD真空处理:LF精炼炉冶炼完毕后根据钢包空间决定是否进行扒渣操作，钢包 净空<800mm进行扒渣操作，扒渣量为总渣量的1/5-1/3，净空彡800mm直接将钢水转运至VD 炉冶炼;真空处理时间为25-30min，氩气流量控制在10-70NL/min，搅拌20秒测温，真空处理 27min，破空后取成品样分析并在钢液面加入一定量的覆盖剂，破空后调整氩气进行软吹 氩，软吹氩时氩气流量控制在钢水液面微动即可，软吹氩时间控制在15-40min;
[0020] 4)冶炼所得钢水中P彡0.008%、Ti彡0.002%、S彡0.002%，产品质量满足中高端 用户需求。
[0021] 传统工艺与本申请主要指标对比：
[0023] 实施例2
[0024]采用本方法冶炼风电法兰用S355NL，所述方法包括以下步骤：
[0025] 1)电炉冶炼:总装入量125吨，铁水87吨，废钢38吨(罐帮铁、生铁(再生铁）、铸铁件 等含磷高的大料加入量9吨、乳废24吨、切头5吨），配料过程中做到下致密、上疏松、中间高、 四周低、炉门口无大料;电炉采用余渣余钢操作，余钢、渣量控制在31吨左右;冶炼前在电炉 炉底加入石灰1.5吨，白云石0.875吨，送电3-5分钟时加入石灰1.5吨，冶炼过程中加石灰角 度为+3度，保证加石灰时正常吹氧及减少喷溅损失;不要过早放出炉渣，特别是半熔状态的 炉渣，送电8min左右，停电吹氧增加渣中的（FeO)，在钢液温度达到1530°C_1550°C时，增加 泡沫渣高度进行自动流渣操作，并适时向出渣侧倾动炉体，流渣后适当补加石灰625kg;钢 液温度达到1560°C-1580°C，进行换渣操作，放出初期渣，再分批次加入石灰，每批次加入量 为750kg，造高碱度炉渣，炉渣碱度控制到2.0-3.0;终点温度以不大于1650 °C为原则;采用 偏心炉底无渣出钢技术，出钢时间多140秒，出钢过程中一旦出现下渣，必须及时扒除氧化 渣，重新造精炼渣，再进行精炼；电炉采用低钛合金进行合金化;在电炉出钢1/3时随钢流加 入活性石灰l〇〇〇kg、促进剂375kg、钢芯铝375kg、白云石250kg;电炉放钢过程中接入底吹 氩，出钢前期氩气为800NLX2/min;
[0026] 2)LF精炼：出钢完毕后转运至LF精炼炉，钢水进入LF送电造渣，采用埋弧操作、软 吹氩控制，补加石灰475kg、调渣剂400kg; LF采用高碱度炉渣，成分控制为<&0 = 45%_ 55%、Si02 = 8%-10%、Al203 = 25%-35%、Mg0 = 5%-10%;LF 炉脱氧方式采用前期单次集 中快速铝脱氧、分批次补加低钛碳化硅及碳粉扩散脱氧相结合，白渣保持时间多15min，低 钛碳化硅加入方式为多次补加，一次加入量为3-5kg，不允许整袋加入;LF采用低钛合金进 行合金化;LF精炼出钢时进行妈化处理；
[0027] 3)VD真空处理:LF精炼炉冶炼完毕后根据钢包空间决定是否进行扒渣操作，钢包 净空<800mm进行扒渣操作，扒渣量为总渣量的1/5-1/3，净空彡800mm直接将钢水转运至VD 炉冶炼;真空处理时间为25-30min，氩气流量控制在10-70NL/min，搅拌20秒测温，真空处理 27min，破空后取成品样分析并在钢液面加入一定量的覆盖剂，破空后调整氩气进行软吹 氩，软吹氩时氩气流量控制在钢水液面微动即可，软吹氩时间控制在15-40min;
[0028] 4)冶炼所得钢水中P彡0.008%、Ti彡0.002%、S彡0.002%，产品质量满足中高端 用户需求。
[0029] 传统工艺与本申请主要指标对比：
[0031]当然，本发明还可以有多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉 本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变型，但这些相应的改变和 变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1. 一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法，所述冶炼方法包括如下步骤： 1) 电炉冶炼:装入制度采用60-70 %铁水+30-40 %废钢，控制含磷高的大料加入量不大 于总装入量的8% ;电炉采用余渣余钢操作，余钢、渣量控制在出钢量的15-25% ;冶炼前在 电炉炉底加入石灰l〇-12kg/t钢、白云石6-7kg/t钢;送电3-5分钟时加入石灰10-12kg/t钢， 冶炼过程中加石灰角度为+3度;在钢液温度达到1530 °C-1550 °C时，增加泡沫渣高度进行自 动流渣操作，并向出渣侧倾动炉体，流渣后补加石灰4-5kg/t钢;钢液温度达到1560°C_1580 °C，进行换渣操作，放出初期渣，再分批次加入石灰，加入量为4-6 kg/t钢，造高碱度炉渣，炉 渣碱度控制到2.0-3.0 ;终点温度彡1650°C ;采用偏心炉底无渣出钢技术，出钢时间多140 秒；电炉采用低钛合金进行合金化;在电炉出钢1/3时随钢流加入活性石灰6-8kg/t钢、促进 剂2.0-3kg/t钢、钢芯铝2.0-3kg/t钢、白云石1.0-2. Okg/t钢；电炉放钢过程中接入底吹氩， 出钢前期氩气为500-800NL X 2/min; 2. LF精炼：出钢完毕后转运至LF精炼炉，钢水进入LF送电造渣，采用埋弧操作、软吹氩 控制，补加渣料为4-7kg/t钢，渣料总体控制目标为13-17kg/t钢;LF采用高碱度炉渣，成分 控制为 ：Ca0 = 45%-55%、Si02 = 8%-10%、Al203 = 25%-35%、Mg0 = 5%-10%;LF 炉脱氧方 式采用前期单次集中快速铝脱氧、分批次补加低钛碳化硅及碳粉扩散脱氧相结合，白渣保 持时间多15min，低钛碳化娃加入方式为多次补加，一次加入量为3_5kg; LF米用低钛合金进 行合金化;LF精炼出钢时进行妈化处理； 3. VD真空处理:LF精炼炉冶炼完毕后根据钢包空间决定是否进行扒渣操作，钢包净空〈 800mm进行扒渣操作，扒渣量为总渣量的1/5-1/3，净空彡800mm直接将钢水转运至VD炉冶 炼;真空处理时间为25-30min，氩气流量控制在10-70NL/min，破空后取成品样分析并在钢 液面加入覆盖剂，破空后调整氩气进行软吹氩，软吹氩时氩气流量控制在钢水液面微动即 可，软吹氩时间控制在15-40min; 4) 冶炼所得钢水中P彡0.008%、Ti彡0.002%、S彡0.002%。2. 如权利要求1所述的一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法，其特征在于:含磷高的大料 包括罐帮铁、生铁或再生铁、铸铁件。3. 如权利要求1所述的一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法，其特征在于：步骤2)中，所 述渣料包括石灰、调渣剂。
【文档编号】C21C5/54GK106086298SQ201610480900
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年6月24日
【发明人】勾新勇, 孙永喜, 于辉, 王永强, 王宝, 陶洪伟
【申请人】山东钢铁股份有限公司