专利名称：低硅铝镇静钢lf炉工序深脱硫控制回硅的方法
技术领域：
本发明涉及连铸精炼处理技术领域，尤其涉及一种低硅铝镇静钢LF炉工序深脱硫控制回硅的方法。
背景技术：
目前在低硅铝镇静钢连铸精炼过程中，部分钢种要求低硅铝镇静钢的硅上限为 O. 03%。生产中连铸精炼工艺流程有如下几种1)铁水倒罐站-铁水预处理-转炉冶炼-RH 或CAS-OB-连铸，此生产工艺可以满足硅含量要求，但成本较高，主要满足小批量、高要求用户；2)铁水倒罐站-铁水预处理-转炉冶炼-LF炉精炼-连铸，其中LF炉通过电弧加热、炉内强还原气氛、造白渣精炼、气体搅拌等手段，强化热力学和动力学条件，使钢水在短时间内达到脱氧、脱硫、合金化、升温等综合精炼效果，此工艺为了防止絮流，在处理低硅铝镇静钢时希望将钢水中的S脱得尽量低一些，使S低于O. 006% (或脱硫率超过70% )，但容易出现回硅现象，即硅含量超过O. 03%的钢种上限，造成钢材让步接收甚至改钢。如果为了不回硅，降低脱硫率，又会出现浇铸絮流现象，严重的甚至造成连铸断浇事故，特别是首罐钢水，为了保证连铸生产不絮流，往往强调脱硫参数，对硅的控制很困难。发明内容
本发明的目的是提供一种低硅铝镇静钢LF炉工序深脱硫控制回硅的方法，克服现有技术的不足，在保证低硅铝镇静钢硅含量< O. 03%前提下，使硫脱到O. 005%以下、脱硫率超过75%，减少回硅造成的改钢事故，防止连铸絮流。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是
低硅铝镇静钢LF炉工序控制回硅的方法，使LF炉处理过程中顶渣始终保持弱还原性，过程中Als控制目标为O. 020% -O. 040%,在顶渣初步改质结束后，继续增加顶渣的渣量，提高顶渣碱度，保持顶渣良好的流动性以利于脱硫，其具体操作步骤如下
I)钢水进站后，首先进行定氧，根据定氧值和氩站的[Als]含量，计算出首批铝脱氧剂的参考加入量A，kg
A= {[Als]max_[Als] u站+0. 025} X10XM+1X0
式中[Als]max为[Als]成品上限，% ；
[Als] M站为氩站的[Als]含量，% ；
M为钢水量，t ;0为定氧值，ppm;
2)进行初步改质首批铝脱氧剂在不大于400kg时一批加入，如大于400kg则分两批加入，两次间隔3分钟以上，白灰的加入量不小于6Kg/吨钢水，以满足顶渣 改质的要求，初步改质过程中，要使钢水一次升温至高于搬出温度，根据氩站样补碳，将碳成分补到成品碳成分或补到成品碳成分-O. 02%，根据渣样颜色决定是否补铝，当渣样颜色较深为墨绿或黑色时，可每次加入30-50kg铝，直到渣样颜色变成绿色或浅绿色，初步改质结束之前，渣样应保持为绿色或浅绿色，此时对应Als含量一般在O. 020% -O. 040%控制目标内，用氧气管沾取渣样，使管壁残留渣层厚度在O. 5-lmm之间，此时顶渣流动性良好，利于脱硫；
3)初步改质结束时，取钢水样一，脱硫率应控制在30% -50%，此时顶渣颜色为绿色或浅绿色，使其具有弱还原性；
4)初步改质结束后,在电极升温过程中或升温后或补招后应补加白灰1-2. 5Kg/ 吨钢水和萤石0-0. 5Kg/吨钢水，增加顶渣的渣量和碱度，以抑制回硅，此时用氧气管沾取渣样，管壁残留渣层厚度为1_2_，粘度适中，利于继续脱硫和吸附夹杂，同时，减小搅拌的强度，以减少回硅，氩气流量70-90立米/小时，保证后加入的白灰熔化；
5)喂线前取钢水样二，同时蘸取渣样，检查脱硫效果，使S含量满足成品要求，顶渣颜色以浅绿色为好，使顶渣保持弱还原气氛。
所述白灰中CaO彡90%。
所述萤石为萤石80。
与现有技术相比，本发明的有益效果是在抑制低硅铝镇静钢钢水硅含量低于 O. 03%的同时，保证实现较高的脱硫率，使S含量低于O. 005%，脱硫率可达到75% -90%, 从而减少了因硅成分超标造成的改钢事故，也减少了连铸浇铸低硅铝镇静钢钢水的絮流事故。
图1是试验罐次成品S成分的单值控制图2是试验罐次成品硫均值和1-6月成品硫均值对比图表；
图3是试验罐次成品硫的CPK与1-6月成品硫CPK的对比图表，CPK为过程能力；
图4是试验罐次成品硫的PPK与1-6月成品硫PPK的对比图表，PPK为长期过程能力。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式
作进一步说明
本发明低硅铝镇静钢LF炉工序控制回硅的方法，使LF炉处理过程中顶渣始终保持弱还原性，过程中Als控制目标为O. 020% -O. 040%，在顶渣初步改质结束后，继续增加顶渣的渣量，提高顶渣碱度，保持顶渣良好的流动性以利于脱硫，以260吨LF炉为例，其具体操作步骤如下
I)钢水进站后，首先进行定氧，钢水中硅含量为O. 003-0. 01%，根据定氧值50ppm 和氩站的[Als]含量O. 002%，计算出首批铝脱氧剂的参考加入量A，kg:
A = {[Als]max-[Als] e S+0.025}X10XM+1X0 = (0.05-0. 02+0. 025)*10*240+1*50 = 225. 2kg
式中:[Als]max为[Als]成品上限，其值为0. 05% ；
M为钢水量，240t ；0为定氧值，50ppm ；
2)进行初步改质首批铝脱氧剂在不大于400kg时一批加入，如大于400kg则分两批加入，两次间隔3分钟以上，白灰的加入量不小于6Kg/吨钢水，以满足顶渣改质的要求，初步改质过程中，要使钢水一次升温至高于搬出温度，可避免后序升温时间超过5分钟，造成钢水氧化，根据氩站样补碳，将碳成分补到成品碳成分或补到成品碳成分-O. 02%, 避免后期因大量补碳而大搅拌，引起回硅；
根据渣样颜色决定是否补铝，当渣样颜色较深为墨绿或黑色时，可每次加入 30-50kg铝，直到渣样颜色变成绿色或浅绿色，初步改质结束之前，渣样应保持为绿色或浅绿色，此时对应Als含量一般在0.020% -0.040%控制目标内，用氧气管沾取渣样，使管壁残留渣层厚度在O. 5-lmm之间，此时顶渣流动性良好，利于脱硫；
3)初步改质结束时，取钢水样一，脱硫率应控制在30% -50%，此时顶渣颜色为绿色或浅绿色，使其具有弱还原性，此时钢水样一中的硅含量相对于氩站测量的硅含量没有增加；
4)初步改质结束后,在电极升温过程中或升温后或补招后应补加白灰1-2. 5Kg/ 吨钢水和萤石0-0. 5Kg/吨钢水，增加顶渣的渣量和碱度，以抑制回硅，此时用氧气管沾取渣样，管壁残留渣层厚度为1_2_，粘度适中，利于继续脱硫和吸附夹杂，同时，减小搅拌的强度，以减少回硅，氩气流量70-90立米/小时，保证后加入的白灰熔化；实施例中所用白灰中CaO彡90%。萤石为萤石80。
5)喂线前取钢水样二，同时蘸取渣样，检查脱硫效果，使S含量满足成品要求，顶渣颜色以浅绿色为好，使顶渣保持弱还原气氛；
6)喂线后3分钟，取搬出样，搬出样中硅含量小于0. 03%，满足低硅铝镇静钢硅含量< 0.03%的要求。
从图1、图2可以看出，试验罐次的成品硫均值达到0.0032%，较各月大幅降低，比最低的I月份降低了 22%。
从图3、图4可以看出，试验罐次成品硫的CPK、PPK远高于各月水平，各月的CPK、 PPK 一般在0.1-0. 22之间，而试验罐次的成品硫CPK达到0.77，PPK达到0.71，说明本发明对控制回硅以及对成品硫的脱除效果和稳定性要优于以前方法。
权利要求
1.低硅铝镇静钢LF炉工序控制回硅的方法，其特征在于，使LF炉处理过程中顶渣始终保持弱还原性，过程中Als控制目标为O. 020 % -O. 040 %，在顶潘初步改质结束后，继续增加顶渣的渣量，提高顶渣碱度，保持顶渣良好的流动性以利于脱硫，其具体操作步骤如下1)钢水进站后，首先进行定氧，根据定氧值和氩站的[Als]含量，计算出首批铝脱氧剂的参考加入量A, kg A = {[Als]max-[Als] effi+0. 025} X10XM+1X0式中[Als]max为[Als]成品上限，％ ；[Als] e站为氩站的[Als]含量，％ ；M为钢水量，t ；0为定氧值，ppm ；2)进行初步改质首批铝脱氧剂在不大于400kg时一批加入，如大于400kg则分两批加入，两次间隔3分钟以上，白灰的加入量不小于6Kg/吨钢水，以满足顶渣改质的要求，初步改质过程中，要使钢水一次升温至高于搬出温度，根据氩站样补碳，将碳成分补到成品碳成分或补到成品碳成分-O. 02% ；根据渣样颜色决定是否补铝，当渣样颜色较深为墨绿或黑色时，可每次加入30-50kg铝，直到渣样颜色变成绿色或浅绿色，初步改质结束之前，渣样应保持为绿色或浅绿色，此时对应Als含量一般在O. 020%-O. 040%控制目标内，用氧气管沾取渣样，使管壁残留渣层厚度在O. 5-lmm之间，此时顶渣流动性良好，利于脱硫；3)初步改质结束时，取钢水样一，脱硫率应控制在30%-50%，此时顶渣颜色为绿色或浅绿色，使其具有弱还原性；4)初步改质结束后，在电极升温过程中或升温后或补招后应补加白灰1-2.5Kg/吨钢水和萤石0-0. 5Kg/吨钢水，增加顶渣的渣量和碱度，以抑制回硅，此时用氧气管沾取渣样，管壁残留渣层厚度为l_2mm，粘度适中，利于继续脱硫和吸附夹杂，同时，减小搅拌的强度，以减少回硅，氩气流量70-90立米/小时，保证后加入的白灰熔化；5)喂线前取钢水样二，同时蘸取渣样，检查脱硫效果，使S含量满足成品要求，顶渣颜色以浅绿色为好，使顶渣保持弱还原气氛。
2.根据权利I所述的低硅铝镇静钢LF炉工序控制回硅的方法，其特征在于，所述白灰中 CaO ≥90%。
3.根据权利I所述的低硅铝镇静钢LF炉工序控制回硅的方法，其特征在于，所述萤石为萤石80。
全文摘要
本发明涉及连铸精炼处理技术领域，尤其涉及一种低硅铝镇静钢LF炉工序深脱硫控制回硅的方法，其特征在于，使LF炉处理过程中顶渣始终保持弱还原性，过程中Als控制目标为0.020％-0.040％，在顶渣初步改质后，继续增加顶渣的渣量，提高顶渣碱度，保持顶渣良好的流动性以利于脱硫。与现有技术相比，本发明的有益效果是在抑制低硅铝镇静钢钢水硅含量低于0.03％的同时，保证实现较高的脱硫率，使S含量低于0.005％，脱硫率可达到75％-90％，从而减少了因硅成分超标造成的改钢事故，也减少了连铸浇铸低硅铝镇静钢钢水的絮流事故。
文档编号C21C7/04GK103031408SQ201110296349
公开日2013年4月10日 申请日期2011年9月30日 优先权日2011年9月30日
发明者梅雪辉, 张越, 温铁光, 王鹏, 毛志勇, 刘磊, 郭猛 申请人:鞍钢股份有限公司