一种转炉双渣法冶炼电磁纯铁的方法与流程

文档序号:26051777发布日期:2021-07-27 15:27阅读:128来源:国知局

本发明涉及冶金技术领域,更具体地,涉及一种转炉双渣法冶炼电磁纯铁的方法。



背景技术:

电磁纯铁是一种含铁量在99.5%以上的优质钢,是一种低碳低硫低磷铁(国家标准gb6983-2008电磁纯铁),具有低矫顽力、高磁导率、磁性稳定的特性,加工性能优良,应用广泛,是科技工业不可缺少的一种功能性材料。分类为:铁芯用纯铁,软磁纯铁,磁粉离合器用纯铁,电子锁用纯铁,汽车活塞用电工纯铁,磁屏蔽用纯铁带,航空仪器仪表,军工纯铁,镀锌锅用纯铁中厚板,电子元器件用纯铁薄板,电磁阀、磁选机用纯铁,无发纹纯铁,电子管用纯铁,易车削电工纯铁。

目前已经报道的转炉常见冶炼电磁纯铁的方法有单渣法、留渣法、双渣法、brp等。单渣法顾名思义就是造一次渣,过程不倒渣,直接冶炼结束;留渣法是指上一炉炉渣不全部倒干净,留一部分炉渣在炉内,用于下一炉造渣使用;双渣法是指转炉造两次渣,在冶炼过程中倒一次渣,冶炼结束后再倒一次渣;brp是指转炉出两次钢,第一次出钢结束后,把炉内炉渣倒掉,再把钢水装入到转炉内,再重新造渣炼钢。

申请号为cn201410049397.3的专利公开了一种电磁纯铁制造方法,主要是通过转炉、rh真空精炼、模铸、锻造、电渣重熔、热轧步骤制造电磁纯铁,其是采用单渣法冶炼,钢水成分为c≤0.005%、si≤0.03%、mn0.08~0.13%、p≤0.015%、s≤0.008%,其钢水中碳、锰、磷、硫的含量偏高;申请号为cn201710829001.0的专利公开了一种生产电磁纯铁的冶炼方法,主要是通过ebt冶炼(电炉)、vod精炼、lf精炼、vd精炼生产步骤冶炼,钢水中的成分及含量情况为c≤0.008%、si≤0.022%、p≤0.003%、s≤0.004%、n≤0.006%、o≤0.003%,此工艺钢水中的碳、硫、氮与氧含量偏高。因此,如何使进一步降低钢水中碳、锰、磷、硫、氮、氧等杂质的含量,获得更高纯度的电磁纯铁是当下需要解决的问题。



技术实现要素:

针对上述技术问题,本发明提出了一种转炉双渣法冶炼电磁纯铁的方法,可以实现冶炼高纯净度的电磁纯铁,且本发明的生产工艺简单、生产成本低。

为此,本发明提出的技术方案如下:

一种转炉双渣法冶炼电磁纯铁的方法,包括以下步骤:

(1)将预脱硫的铁水加入转炉,加入60-70%矿石与10%-30%石灰,形成碱度为3.5-5的炉渣,过程中实行一次枪位控制、一次供氧强度控制、一次底吹供气强度控制,将产生的炉渣倒出,倒渣量为炉内总渣量的20-50%;

(2)向倒渣后的转炉内继续加入30-40%矿石与70-90%石灰,过程中实行二次枪位控制、二次供氧强度控制、二次底吹供气强度控制,过程中控制铁水锰含量在0.2%以内,控制炉内温度为1550-1590℃,动态碳控制在0.10-0.3%范围,动态后矿石控制在1.4-5.7kg/t,然后进行停吹,停吹碳控制在0.02-0.045%范围内;

(3)进行rh真空精炼,吹氧量控制在0.28-1.43nm3/t。转炉出钢结束后溅渣,溅渣后把转炉内渣倒入渣罐,准备下一炉冶炼。

优选的,所述一次枪位控制开吹枪位为h=(47-49)d喉,点火成功后枪位为h=(43-51)d喉,式中:h为喷头距熔池液面的高度,d喉:氧枪喷头喉口直径,h和d喉单位为mm。

优选的,所述一次供氧强度控制开吹供氧强度为k=(2.86~3.24)nm3/(t.min),点火成功后供氧强度为k=(2.38~2.86)nm3/(t.min)。

优选的,所述一次底吹供气强度控制为q=(0.076~0.143)nm3/(t.min)。

优选的,所述二次枪位控制为h=(38-56)d喉:冶炼前期与中期枪位h=(47-56)d喉,冶炼后期h=(41-45)d喉,冶炼末期h=(38-41)d喉,式中:h为喷头距熔池液面的高度,d喉:氧枪喷头喉口直径,h和d喉单位为mm。

优选的,所述二次供氧强度控制供氧强度为k=(2.62~3.24)nm3/(t.min):冶炼前期与中期为k=(2.62~2.86)nm3/(t.min),冶炼后期为k=(2.86~3.10)nm3/(t.min),冶炼末期为k=(3.10~3.24)nm3/(t.min)。

优选的,所述二次底吹供气强度控制底吹供气强度为q=(0.038~0.095)nm3/(t.min):冶炼前期与中期为q=(0.038~0.048)nm3/(t.min),冶炼后期为q=(0.048~0.076)nm3/(t.min),冶炼末期为q=(0.076~0.095)nm3/(t.min)。

与现有技术相比,本发明的有益效果为:

本发明提出的转炉双渣法冶炼电磁纯铁的方法通过运用转炉双渣法冶炼与rh真空精炼工艺生产高纯净度电磁纯铁,本双渣法在第一次倒渣过程中采用部分留渣。通过本发明的方法实现了冶炼高纯净度的电磁纯铁,其钢水中的杂质成分及含量为c≤0.002%、si≤0.003%、mn≤0.04%、p≤0.006%、s≤0.003%、n≤0.002%、o≤0.002%,纯度更好,且工艺简单,生产成本低,具有普遍的实用性,在生产上具有较好的应用前景。

具体实施方式

以下对本发明技术方案的具体实施方式进行进一步描述,这些实施例是为了对本技术方案的详细描述,而不是为了限制本技术方案。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

实施例1

本实施例在容量为350吨的转炉上采取双渣法冶炼进行冶炼电磁纯铁,具体方法如下:

(1)向铁水中一次投料,加入矿石6378kg和石灰2002kg,所述的铁水温度为1369℃,铁水中硅含量为0.09%,铁水中锰含量为0.15%。控制一次开吹枪位为2.5m,点火成功后一次枪位为2.5m;控制一次开吹供氧强度为3.09nm3/(t.min),点火成功后供氧强度为2.62nm3/(t.min);控制一次底吹供气强度为0.076nm3/(t.min)。一次冶炼结束后将产生的炉渣部分倒出,一次倒渣量为4吨。

(2)向倒渣后的转炉内继续二次投料,投入1337kg矿石和7772kg石灰。控制二次冶炼前中期枪位为2.7m,后期枪位为2.4m,末期枪位2.0m;控制二次冶炼前中期供氧强度为2.62nm3/(t.min),后期供氧强度为2.86nm3/(t.min),末期供氧强度为3.23nm3/(t.min);控制二次冶炼前中期底吹供气强度为0.038nm3/(t.min),后期底吹供气强度为0.057nm3/(t.min),末期底吹供气强度为0.076nm3/(t.min)。动态温度1586℃,动态碳0.1%,动态后矿石1.43kg,停吹温度1612℃,停吹碳0.0437%。

(3)进行rh真空精炼,吹氧量控制在1.06nm3/t。转炉出钢结束后溅渣,溅渣后把转炉内渣倒入渣罐,准备下一炉冶炼。

实施例2

本实施例在容量为350吨的转炉上采取双渣法冶炼进行冶炼电磁纯铁,具体方法如下:

(1)向铁水中一次投料,加入矿石3710kg和石灰1486kg,所述的铁水温度为1374℃,铁水中硅含量为0.27%,铁水中锰含量为0.166%。控制一次开吹枪位为2.6m,点火成功后一次枪位为2.6m;控制一次开吹供氧强度为3.10nm3/(t.min),点火成功后供氧强度为2.62nm3/(t.min);控制一次底吹供气强度为0.076nm3/(t.min)。一次冶炼结束后将产生的炉渣倒出,一次倒渣量为4吨。

(2)向倒渣后的转炉内继续二次投料,投入1573kg矿石和65689kg石灰。控制二次冶炼前中期枪位为2.6m,后期枪位为2.3m,末期枪位2.0m;控制二次冶炼前中期供氧强度为2.62nm3/(t.min),后期供氧强度为2.86nm3/(t.min),末期供氧强度为3.23nm3/(t.min);控制二次冶炼前中期底吹供气强度为0.038nm3/(t.min),后期底吹供气强度为0.048nm3/(t.min),末期底吹供气强度为0.076nm3/(t.min)。动态温度1581℃,动态碳0.1%,动态后矿石2.57kg,停吹温度1611℃,停吹碳0.0367%。

(3)进行rh真空精炼,吹氧量控制在1.03nm3/t。转炉出钢结束后溅渣,溅渣后把转炉内渣倒入渣罐,准备下一炉冶炼。

对比例1

本对比例在容量为350吨的转炉上采取单渣法冶炼电磁纯铁,具体方法如下:

(1)向铁水中投入矿石3726kg,石灰11059kg,所述铁水温度为1307℃,铁水硅0.23%,铁水锰0.250%。控制一次开吹枪位为2.6m,点火成功后,一次开吹供氧强度为3.10nm3/(t.min)。

(2)冶炼过程再投入石灰2984kg,控制二次冶炼前中期枪位为2.6m,后期枪位为2.3m,末期枪位2.0m;前中期供氧强度为为2.62nm3/(t.min),后期供氧强度为2.85nm3/(t.min),末期供氧强度为3.23nm3/(t.min);前中期底吹供气强度为0.038nm3/(t.min),后期底吹供气强度为0.057nm3/(t.min),末期底吹供气强度为0.076nm3/(t.min)。动态温度1559℃,动态碳0.223%,动态后矿石0kg,停吹温度1619℃,停吹碳0.0786%。

(3)进行rh真空精炼,吹氧量控制在0.79nm3。转炉出钢结束后溅渣,溅渣后把转炉内渣倒入渣罐,准备下一炉冶炼。

为了进一步说明本发明的效果,对实施例1-2、对比例1提供方法制备得到的电磁纯铁进行成分检测,测试结果如表1。

表1电磁纯铁成分测试结果

由表1可以看出,本发明提供的转炉双渣法冶炼电磁纯铁的方法,相比对比例1给出的传统的单渣法冶炼,冶炼得到高纯净的电磁纯铁,其含有的杂质c成分及含量为c≤0.002%、si≤0.003%、mn≤0.04%、p≤0.006%、s≤0.003%、n≤0.002%、o≤0.002%,相比于现有技术,特别是专利申请cn201410049397.3和专利申请cn201710829001.0公开的钢水成分中的杂质含量要远远更低。此外,实际生产过程中发现,本发明同样适用于不同吨位转炉生产电磁纯铁,所以可以推广到其它钢厂使用,具有较好的应用前景。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

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