一种碳化硅脱氧炼钢工艺的制作方法

文档序号:11899611阅读:557来源:国知局

本发明属于冶金领域的一种炼钢工艺,具体的说是一种碳化硅脱氧炼钢工艺。



背景技术:

冶炼过程脱氧制度是生产优质钢的关键工艺,铝作为炼钢过程中的最常见的活跃脱氧剂,被广泛应用在各大炼钢厂。特别是在生产深脱氧钢种时,脱氧钢的生产过程吨钢铝的消耗高达2kg左右,使生产成本增加,降低了钢铁厂家的经济效益。随着钢铁市场的低靡,降低生产成本成为各家钢铁公司效益增长点的主要途径。降低深脱氧钢生产时铝的消耗,可以作为挖潜增益降本的一个亮点,效益可观。然而深脱氧钢中需要铝和降低铝的使用出现了矛盾,现有技术很难突破这个限制性环节。



技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题是:如何通过钢脱氧制度和造渣制度的优化,解决深脱氧钢生产时铝消耗较高的突出问题,使生产深脱氧钢的吨钢铝耗降低,同时又不影响铸坯质量。

本发明解决以上技术问题的技术方案是:

一种碳化硅脱氧炼钢工艺,包括:

转炉冶炼工艺:

⑴铁水条件:入炉铁水S的重量百分比[S]≤0.040%,控制废钢中杂质,降低转炉出钢硫含量,减轻LF工序造强还原渣的脱硫负担;

⑵出钢造渣:严格控制出钢过程中的下渣量,控制下渣量≤4kg/t,出钢过程加入石灰4Kg/t;

(3)出钢脱氧:出钢采用碳化硅+铝块脱氧方式,根据转炉吹炼终点氧含量(副枪TSO值)加入碳化硅:①转炉终点氧含量(副枪TSO测量值)≤0.0500%,加入0.60Kg/t钢的碳化硅,不加铝块;②转炉终点氧含量(副枪TSO测量值)>0.0500%时,加0.60Kg/t钢的碳化硅后,再按照每0.010%的氧加0.10Kg/t铝块进行补加,即:铝块加入量=[转炉终点氧含量(副枪TSO测量值)-500]×0.10Kg/t钢;碳化硅加入时间:出钢开始→出钢时间的1/12至1/6加碳化硅→出钢1/6加渣料→铝块→出钢至1/3加合金→出钢结束;

精炼炉冶炼工艺:

⑴LF炉前期操作:钢水到站后,供电化渣3~5min后加入石灰2kg/t钢和碳化硅0.2Kg/t钢,化渣过程钢包底吹氩气流量300~400Nl/min,取样分析;

⑵LF炉过程控制:根据LF炉第一个钢样成分,根据渣况粘稠情况,加入石灰、萤石以及0.3kg/t钢的碳化硅造渣脱硫,每次石灰加入量吨钢小于2Kg,脱硫过程氩气流量500~600Nl/min,喂铝线补钢水中酸溶铝,喂线后进行成分和温度的微调,为了更好促进夹杂物的上浮去除,控制软搅大于10min,软搅氩气流量20~40Nl/min(以钢水不裸露为原则),铝线喂入量:以冶炼过程钢水中铝重量百分比含量保持在0.010~0.030%来控制铝线喂入量。

本发明的有益效果是:

本发明出钢过程采用碳化硅脱氧方式,LF炉前期快速碳化硅脱氧造渣,铝线微调钢水中铝生产深脱氧钢的工艺。该工艺转炉出钢脱氧稳定,LF炉造渣脱硫效果明显,铸坯质量良好,实现了生产深脱氧钢的吨钢铝耗降低0.42kg的工艺技术。

本发明成功解决了转炉出钢顶渣改质和LF炉精炼造渣需全程铝脱氧的难点,采用转炉出钢碳化硅+铝脱氧进行顶渣改质和LF炉碳化硅脱氧造渣,铝线微调钢水中铝的工艺生产深脱氧钢,大幅降低吨钢铝耗。该工艺冶炼过程稳定,铸坯质量良好,铝耗由平均1.73kg/t降到1.31kg/t钢,降低了0.42kg/t钢,降本5.04元/t钢,从而降低了生产成本,大幅度提高经济效益。

本发明通过转炉出钢脱氧制度和造渣制度的优化,LF炉加碳化硅脱氧造渣并配合LF炉喂铝线微调钢水中铝的生产工艺,利用碳化硅和铝的特点,充分把冶炼过程扩散脱氧与沉淀脱氧合理结合,该工艺转炉出钢脱氧稳定,LF炉造渣脱硫效果明显,铸坯质量良好,钢板探伤合格率稳定,使生产深脱氧钢的吨钢铝耗降低了0.42kg左右,大大提高生产深脱氧钢的经济效益。

具体实施方式

实施例

一种冶炼过程碳化硅脱氧生产深脱氧钢的控制工艺,该工艺通过转炉出钢脱氧制度和造渣制度的优化,转炉出钢根据终点氧值加入合适量的碳化硅,LF炉前期快速碳化硅脱氧造渣,铝线微调钢水中铝生产深脱氧钢的工艺,钢水中铝含量保持在0.010~0.030%范围来控制铝线喂入量,脱硫合金化结束后软搅拌10分钟以上。

本实施例选择Q345钢种,在150吨转炉、150吨钢包炉冶炼情况。其Q345化学成分见表1,整个冶炼过程控制如下:

表1 Q345主要化学成份(%)

(1)转炉吹炼。吹炼终点成分和温度控制见表2。

表2转炉终点成分(%)

(2)转炉炉后脱氧造渣合金化。出钢过程辅料加过顺序:开始出钢→碳化硅→石灰、精炼渣→铝块→低磷硅锰、高碳锰铁,加入量和炉后成分控制见表3。

表3炉后成分

(3)精炼脱氧、造渣脱硫工艺。LF炉钢水到站定氧→控制底吹氩气200~300Nl/min、加热升温3min→加入石灰、碳化硅→加热→喂铝线→加热→合金化→加热→喂铝线调铝→钙处理→软搅拌,具体用量见表4,精炼处理结束渣样成分见表5,精炼炉终点成分见表6。

表4精炼炉加料情况(kg)

表5精炼炉结束渣成份(%)

表6精炼炉终点钢水主要成份(%)

(4)效果总结

①降低成本(脱氧剂及电耗)。吨钢铝耗降0.42kg,剔除碳化硅成本,脱氧成本降低4.5元/吨钢;由于碳化硅发泡效果好,LF处理过程,钢包顶渣对电极埋弧充分,电弧利用率高,电耗降低5KWH/吨钢,电耗降本3元/吨钢,合计降本7.5元/吨钢。

②改善精炼渣况。使用碳化硅脱氧能够有效改善精炼到站炉渣状况,为精炼快速造白渣提供良好条件,脱硫效果明显,精炼炉终点钢水中平均硫含量0.0074%,脱硫效率88.89%,有利于铸坯质量提高。

除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。

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