专利名称：钢水增碳及钒合金化的方法
技术领域：
本发明属于炼钢冶金技术领域，特别涉及一种钢水增碳及钒合金化的方法。
背景技术：
目前对钢水增碳均采用无烟煤、沥青焦等碳质材料，在出钢过程中加入钢水，由于碳质材料的成分不稳定，碳的回收率不稳定且回收率较低，造成钢水成分波动较大，不易控制，影响钢种的炼成率，并不同程度的污染钢水，影响钢水的纯净度；另一方面，加增碳剂时烟尘大，也会污染环境。
钢水的钒合金化均采用出钢过程中加FeV80或FeV50合金的方法，而钒铁合金的价格昂贵，不利于降低吨钢生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低成本、环保的对钢水增碳及钒合金化的方法。
本发明解决技术问题所采用的技术方案是用含钒铁水对钢水增碳及钒合金化的方法，转炉冶炼出钢后，加入含钒铁水。
本发明的有益效果是本发明用含钒铁水对钢水进行增碳及钒合金化，取代传统的钢水增碳及钒合金化的方法，一方面消除钢水用增碳剂增碳造成的环境污染及增碳剂回收率低和钢水成分不稳定的弊端；另一方面，铁水中的钒在钢水中起到钒合金化的作用，可以大幅度减少或完全取代钒铁合金的使用。采用本发明方法生产的钢水成分稳定，钢水纯净度高，能显著提高钢的炼成率，并大大降低生产成本。
具体实施例方式
采用本发明方法在具体生产过程中的步骤是铁水(半钢)先经转炉冶炼，在出钢过程中加入Si、Mn等脱氧合金，待转炉出完钢水后，根据出钢量、出钢成分计算需要加入的含钒铁水量，将含钒铁水兑入钢水包，然后吹氩4～8分钟，经LF调温及RH真空脱气处理后进行连续浇注。
上述转炉冶炼后终点钢水的重量百分比含量最好包括C0.05～0.20％、P≤0.015％，终点温度最好为1680℃～1700℃；上述含钒铁水最好是已脱硫的含钒铁水；本发明采用的含钒铁水的温度最好≥1280℃，重量百分比含量最好包括C4.00～4.60％、V0.28～0.35％、S≤0.010％、P≤0.080％。
下面是采用本发明的方法生产重轨钢的实施例。
实施例1生产重轨钢U75V(重量百分比含量包括C0.70％、V0.06％、P≤0.025％、Si0.60％、Mn0.80％)转炉出钢110吨，重量百分比含量包括C0.10％、V为0、P≤0.0 15％、Mn0.05％，冶炼终点温度1690℃。
脱硫后的含钒铁水的重量百分比含量包括C4.30％、V0.30％、Si0.20％、Mn0.20％、P0.080％、S＜0.010％，温度为1280℃。
相关计算如下根据C平衡要使C含量达到0.70％，增碳所需的含钒铁水重量为18.3吨。
根据V平衡18.3吨含钒铁水兑入110吨钢水后，钢水中V含量达到0.046％，要使V含量达到0.06％，只需补加17.96kg钒，即只需加钒铁合金(FeV80)22.45kg，比现有水平的96kg节约了76.61％。
根据P平衡兑入含钒铁水后，钢水中磷有所升高，钢中P含量≤0.023％，但满足P≤0.025％的要求。
根据Si、Mn平衡合金化时可少加Si36kg，少加Mn27.45kg。
具体实施方法为在出钢过程中加入SiMn合金300kg脱氧，待转炉出完钢水后，将18.3吨铁水兑入110吨钢水后，钢水总重量为128.3吨，再加钒铁合金(FeV80)22.45kg，然后吹氩4分钟，经LF调温及RH真空脱气处理后进行连续浇注。
实施例2生产重轨钢PD3(S)(重量百分比含量包括C0.75％、V0.04％～0.08％、P≤0.025％、Si0.60％、Mn0.80％)转炉出钢110吨，重量百分比含量包括C0.15％、V为0、P≤0.015％、Mn0.05％，冶炼终点温度1690℃。
脱硫后的含钒铁水的重量百分比含量包括C4.20％、V0.33％、Si0.20％、Mn0.20％、P0.070％、S＜0.010％，温度为1290℃。
相关计算如下
根据C平衡要使C含量达到0.75％，增碳所需的含钒铁水重量为19.13吨。
根据V平衡19.13吨含钒铁水兑入110吨钢水后，钢水中V含量达到0.049％，满足V含量为0.04～0.08％的要求，因此完全可以不用再加钒铁合金。
根据P平衡兑入含钒铁水后，钢水中磷有所升高，钢中P含量≤0.023％，但满足P≤0.025％的要求。
根据Si、Mn平衡合金化时可少加Si38.3kg和Mn38.3kg。
具体实施方法为在出钢过程中加入BaCaSi合金250kg脱氧，待转炉出完钢水后，将19.13吨铁水兑入110吨钢水后，钢水总重量为129.13吨，然后吹氩6分钟，经LF调温及RH真空脱气处理后进行连续浇注。
实施例3生产重轨钢U75V(R)(重量百分比含量包括C0.75％、V0.04％～0.012％、P≤0.025％、Si0.60％、Mn0.80％)转炉出钢110吨，重量百分比含量包括C0.08％、V为0、P≤0.010％、Mn0.05％，冶炼终点温度1690℃。
脱硫后的含钒铁水的重量百分比含量包括C4.30％、V0.34％、Si0.20％、Mn0.20％、P0.070％、S＜0.010％，温度为1290℃。
相关计算如下根据C平衡要使C含量达到0.75％，增碳所需的含钒铁水重量为20.76吨。
根据V平衡20.76吨含钒铁水兑入110吨钢水后，钢水中V含量达到0.054％，满足V含量为0.04～0.12％的要求，不用再加钒铁合金。
根据P平衡兑入含钒铁水后，钢水中磷有所升高，钢中P含量≤0.0195％，但满足P≤0.025％的要求。
根据Si、Mn平衡合金化时可少加Si41.52kg和Mn41.52kg。
具体实施方法为在出钢过程中加入BaCaSi合金250kg脱氧，待转炉出完钢水后，将20.76吨铁水兑入110吨钢水后，钢水总重量为130.76吨，然后吹氩8分钟，经LF调温及RH真空脱气处理后进行连续浇注。
权利要求
1.钢水增碳及钒合金化的方法，其特征在于转炉冶炼出钢后，加入含钒铁水。
2.如权利要求1所述的钢水增碳及钒合金化的方法，其特征在于加入含钒铁水后，当钢水中的V的重量百分比含量不能达到要求时，补加钒铁合金。
3.如权利要求1所述的钢水增碳及钒合金化的方法，其特征在于所述含钒铁水是已脱硫的含钒铁水。
4.如权利要求1所述的钢水增碳及钒合金化的方法，其特征在于所述含钒铁水的重量百分比含量包括C4.00～4.60％、V0.28～0.35％、S≤0.010％、P≤0.080％。
5.如权利要求1所述的钢水增碳及钒合金化的方法，其特征在于所述含钒铁水的温度≥1280℃。
6.如权利要求1所述的钢水增碳及钒合金化的方法，其特征在于所述转炉冶炼的终点温度为1680～1700℃。
全文摘要
本发明提供了一种低成本、环保的对钢水增碳及钒合金化的方法，该方法是转炉冶炼出钢后，加入含钒铁水。本发明用含钒铁水对钢水进行增碳及钒合金化，取代传统的钢水增碳及钒合金化的方法，一方面消除钢水用增碳剂增碳造成的环境污染及增碳剂回收率低和钢水成分不稳定的弊端；另一方面，铁水中的钒在钢水中起到钒合金化的作用，可以大幅度减少或完全取代钒铁合金的使用。采用本发明方法生产的钢水成分稳定，钢水纯净度高，能显著提高钢的炼成率，并大大降低生产成本。
文档编号C22C38/12GK1884600SQ20061002123
公开日2006年12月27日 申请日期2006年6月23日 优先权日2006年6月23日
发明者李安林, 文永才 申请人:攀枝花钢铁(集团)公司