本发明属于钢铁冶金
技术领域：
，尤其涉及一种含铬合金钢转炉出钢控制Ti含量的方法。
背景技术：
：近年来由于炼钢工艺的巨大进步，在含铬合金钢生产中氧化类夹杂物已经基本得到控制，在生产含铬合金钢的过程中氮化物夹杂物的控制越来越受到重视，TiN和(TiCN)为主要的氮化类夹杂物，控制钢水中Ti含量是控制氮化物的主要手段。氮化钛是一种硬而脆的夹杂物,它能够降低钢的疲劳寿命,在相同等级的夹杂物中,氮化物的危害要大于氧化物。在转炉出钢过程中加入的合金中存在一定量的Ti元素，尤其是铬铁，其Ti含量较高。含铬合金钢中含有1.0％以上的Cr，为达到Cr含量需要在出钢过程加入2.5t以上的铬铁合金，而铬铁合金中含有的杂质Ti随之进入钢水中。含铬合金钢在转炉采用铝脱氧合金化过程中钢水的氧含量很低，进入钢水中的Ti很难被去除。在转炉吹炼过程进行铬矿的添加，利用吹炼过程中高浓度的氧含量，来氧化铬矿熔入钢液中的Ti，可以有效去除含铬合金钢中的Ti，然而目前缺少一种能够有效控制Ti含量的转炉吹炼过程中添加铬合金的工艺方法。有效的降低了出钢过程中因合金的加入而带入钢水中的Ti含量，本文制定出来控制钢水的Ti含量，经过测定，钢水熔炼成分Ti含量约为0.0020％左右比采用现在有工艺钢水Ti含量降低50％以上。技术实现要素：本发明针对上述的技术问题，依据青钢在转炉生产含铬合金钢的实践，通过理论分析和现场生产相结合，提出一种转炉吹炼过程中添加铬合金的方法，能够有效控制钢水中的Ti含量，经测定，转炉终点Ti含量约为0.0010％与现有工艺相当，没有因吹炼过程加入铬矿影响转炉钢水终点的Ti含量。钢水熔炼成分Ti含量小于0.0020％，因合金化少加入铬铁合金钢水熔炼成分Ti明显降低。为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种含铬合金钢转炉出钢控制Ti含量的方法，采用单渣留渣法冶炼，吹炼过程中按照以下制度加入渣料，吹炼开始1-2分钟集中加入石灰2000kg-3000kg、铬矿1000kg-1500kg、石灰石800kg-1200kg作为第一批造渣料，吹炼3-4分钟加入200kg-500kg冷却剂，吹炼5-9分钟每隔1分钟加入定量铬矿、萤石及石灰。作为优选，底吹气体压力为0.8Mpa-1.4Mpa，在对铁水及吹炼前7分钟采用氮气作为主搅拌气源，在吹炼开始7分钟后切换为氩气搅拌。作为优选，底吹气体氮气、氩气的供气强度范围分别为氮气0.025-0.30Nm3/tmin，氩气0.025-0.30Nm3/tmin。作为优选，所述冷却剂为烧结矿。作为优选，吹炼过程采用以下供氧制度，O2浓度小于6％时，每隔20秒阶梯式增加氧枪供氧量，每次增加2000m3/h，共计增加3次，最后氧流量稳定在20000m3/h，压力0.9Mpa。作为优选，在出钢过程中按照铝锭(加入量80kg-120kg)→铬铁合金(根据终点Cr含量确定)→增碳剂(500kg-800kg)→高纯硅铁(200kg-350kg)→中碳锰铁(250kg-350kg)的加入量及顺序加入合金。作为优选，所述铬矿按重量百分比其化学成分为：Cr2O3≥40％，Cr2O3/FeO≥2.5，P≤0.07％，S≤0.05％，SiO2≤6.0％。作为优选，铬矿粒度为0.5-60mm。与现有技术相比，本发明的优点和积极效果在于：1、转炉采用单渣留渣法炼钢，利用前一炉渣中饱和Cr来提高Cr元素的回收率，Cr的回收率可达到45％以上。2、本工艺提高转炉钢水终点的Cr含量，对比减少出钢过程加入铬铁800kg-1200kg，降低了炼钢工序成本。3、减少了出钢过程合金化产生的温降25℃-30℃左右，减少LF炉送电时间8-12分钟左右，节约LF工序能源。4、生产含铬合金钢利用转炉吹炼过程还原铬矿中的Cr减少了出钢过程铬铁合金的加入量，避免加铬铁合金过程Ti元素进入钢水，有效的降低了钢水的Ti含量，减少了钢中因Ti含量高形成的TiN和(TiCN)氮化钛夹杂物，提高了含铬合金钢的质量。具体实施方式为了更好的理解本发明，下面结合实施例做具体说明。实施例1：以冶炼SUJ2型含铬合金钢为例，按照以下工艺步骤进行。该含铬合金钢的化学成分按重量百分比为：C：0.96，Si：0.021，Mn：0.35，P：0.011，S：0.001，Al：0.027，Ca：0.0004，Cr：1.46，Ti：0.0019，余量为铁。1)铁水预处理，预处理后铁水情况如下：C,％Si,％Mn,％P,％S,％Ti,％T,℃重量，t4.070.590.290.1190.0010.0601326100采用预处理的铁水减轻转炉冶炼过程脱S压力。2)转炉采用单渣留渣法冶炼，利用前一炉渣中饱和Cr来提高Cr元素的回收率，Cr的回收率可达到45％以上。吹炼1分30秒集中加入造渣料3t石灰、石灰石1t、铬矿1.2t。加入时采用2个高位料仓装入，有利于铬矿集中加入并且加入时能够与石灰等造渣料混匀，前期集中加入铬矿可提高Cr元素的收得率。在吹炼3分钟后分批入铬矿、萤石、石灰等，共加入石灰4.2t铬矿4.1t、萤石250kg，具体加入时间及批次如下表。其中，铬矿1、铬矿2为两个不同料仓的铬矿为同原料。铬矿技术指标为化学成分Cr2O3：42％、Cr2O3/FeO：2.0、P：0.05％、S：0.0:3％、SiO2：6.0％，粒度为0.5mm-60mm。3)吹练过程采用底吹模式为F模式，具体如下表。4)转炉终点出钢成分控制：C:0.13％，P:0.009％，S:0.004％，Cr:0.506％，出钢温度:1650℃；出钢5吨后加入铝铁，出钢1/4时加入铬铁1818kg、低氮增碳剂658kg、高纯硅铁285kg、中碳锰铁280kg，出钢2/3时加完，出完钢后加入150Kg石灰稠渣。到LF炉测温1483℃，比现在有工艺到LF炉测温温度提高了25℃-30℃节约LF炉送电时间10分钟左右。对钢水进行分析，其中经LF精炼提温化渣后取样的钢水中Ti含量为0.0011％，而采用全部炉后脱氧合金化配铬模式Ti含量0.0019％-0.0030％，可见钢水中Ti含量降低，且转炉合金化铬铁的加入量明显减少。钢水熔炼成分Ti含量为0.0019％，而现有技术生产的SUJ2钢中Ti含量为0.0035％-0.0049％，可见Ti含量降低了50％左右。实施例2：含铬合金钢钢SUJ2，该含铬合金钢的化学成分按重量百分比为：C：0.98，Si：0.023，Mn：0.34，P：0.009，S：0.001，Al：0.028，Ca：0.0005，Cr：1.45，Ti：0.0017，余量为铁。1)铁水预处理后，铁水情况。C,％Si,％Mn,％P,％S,％Ti,％T,℃重量，t4.580.560.270.1180.0010.0641309100采用预处理的铁水减轻转炉冶炼过程脱S压力。2)转炉采用单渣留渣法冶炼，吹练1分30秒集中加入造渣料3.1t石灰、铬矿1.35t，前期集中加入铬矿可提高Cr元素的收得率。在吹炼3分钟后分批入铬矿、萤石、石灰等，共加入石灰4.35t，铬矿4.5t、萤石260kg，具体加入时间及批次如下表。铬矿1、铬矿2为两个不同料仓的铬矿为同原料。化学成分Cr2O3：42％、Cr2O3/FeO：2.0、P：0.05％、S：0.0:3％、SiO2：6.0％，粒度为0.5mm-60mm。3)吹练过程采用底吹模式为F模式，详情见下表。4)转炉终点出钢成分控制：C:0.13％P:0.007％，S:0.002％，Cr:0.55，Ti：0.0006％，出钢温度:1647℃；出钢5吨后加入铝铁，出钢1/4时加入铬铁1730kg、低氮增碳剂658kg、高纯硅铁281kg、中碳锰铁277kg，出钢2/3时加完，出完钢后加入150Kg石灰稠渣。到LF炉测温1477℃，比现在有工艺到LF炉测温温度提高了25℃左右节约LF炉送电时间8分钟左右。进LF精炼体温化渣后取样钢水Ti含量为0.0012％，明显低于采用全部炉后脱氧合金化配铬模式Ti含量0.0019％-0.0030％。减少转炉合金化铬铁的加入量，钢水Ti含量降低明显。对钢水进行分析，其中钢水熔炼成分Ti含量为0.0017％。比现有技术生产的SUJ2钢中Ti含量0.0035％-0.0049％，Ti含量降低了50％以上。实施例3：含铬合金钢钢SUJ2，该含铬合金钢的化学成分按重量百分比为：C：0.99，Si：0.021，Mn：0.36，P：0.009，S：0.001，Al：0.025，Ca：0.0005，Cr：1.46，Ti：0.0017，余量为铁。1)铁水预处理后，铁水情况。C,％Si,％Mn,％P,％S,％Ti,％T,℃重量，t4.700.530.3001280.0010.0541388100采用预处理的铁水减轻转炉冶炼过程脱S压力。2)转炉采用单渣留渣法冶炼，吹练1分30秒集中加入造渣料3t石灰、1.23t铬矿，(前期集中加入铬矿可提高Cr元素的收得率)在吹炼3分钟后分批入铬矿、萤石、石灰等，共加入石灰4.01t铬矿4.1t、萤石280kg。具体加入时间及批次如下表。铬矿1、铬矿2为两个不同料仓的铬矿为同原料。化学成分Cr2O3：42％、Cr2O3/FeO：2.0、P：0.05％、S：0.0:3％、SiO2：6.0％，粒度为0.5mm-60mm。3)吹练过程采用底吹模式为F模式，详情见下表。4)转炉终点出钢成分控制：C:0.05％，P:0.006％，S:0.004％，Cr:0.51，Ti：0.0006％，出钢温度:1650℃；出钢5吨后加入铝铁，出钢1/4时加入铬铁1770kg、低氮增碳剂720kg、高纯硅铁277kg、中碳锰铁281kg，出钢2/3时加完，出完钢后加入150Kg石灰稠渣。到LF炉测温1480℃，比现在有工艺到LF炉测温温度提高了28℃左右节约LF炉送电提温时间9分钟左右。对钢水进行分析，其中进LF精炼体温化渣后取样钢水Ti含量为0.0011％，明显低于采用全部炉后脱氧合金化配铬模式Ti含量0.0019％-0.0030％，减少转炉合金化铬铁的加入量，钢水Ti含量降低明显。钢水熔炼成分Ti含量为0.0017％，比现有技术生产的SUJ2钢中Ti含量0.0035％-0.0049％，Ti含量降低了50％以上。以上实施例中所述的方法提高了转炉钢水终点的Cr含量，对比减少出钢过程加入铬铁800kg-1200kg，降低了炼钢工序成本。减少了出钢过程合金化产生的温降25℃-30℃左右，减少LF炉送电时间8-12分钟左右，节约LF工序能源。避免加铬铁合金过程Ti元素进入钢水，有效的降低了钢水的Ti含量，减少了钢中因Ti含量高形成的TiN和(TiCN)氮化钛夹杂物，提高了含铬合金钢的质量。以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非是对本发明作其它形式的限制，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。当前第1页1 2 3