CN101323896B - 一种用于超低碳钢生产的钢包精炼炉控碳深脱硫方法 - Google Patents

一种用于超低碳钢生产的钢包精炼炉控碳深脱硫方法 Download PDF

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Abstract

一种用于超低碳钢生产的钢包精炼炉控碳深脱硫方法。属于钢包精炼技术领域。工艺为：控制转炉下渣量，渣厚30-60mm；钢水到LF炉温度1590-1640℃，钢中[Al]＝0.05-0.09％；加入高碱度精炼渣6-12公斤/吨和Al粒0.4-1.0公斤/吨；快速深脱硫精炼处理过程中控制底吹氩气流量，在未下电极的情况下，采用大氩气流量6-8NL/(min·t)先化渣，渣化好后，下电极控制氩气流量4.8-6NL/(min·t)，控制过程钢水增C；精炼结束要求钢渣氧化性(FeO+MnO)≤1.0％，碱度重量百分比(CaO)/(SiO2)＝5.5-8.0。优点：解决了LF炉精炼过程中的增C问题，C增量重量百分数控制在0.015％以内；实现快速深脱硫，脱后的硫含量[S]≤0.0010％；缩短LF炉冶炼周期。

Description

一种用于超低碳钢生产的钢包精炼炉控碳深脱硫方法
技术领域
本发明属于钢包精炼技术领域，特别是涉及一种用于超低碳钢生产的钢包精炼炉控碳深脱硫方法，尤其冶炼高级别超低碳钢中控制增C的同时进行钢水深脱硫。
背景技术
除个别特殊钢种外，硫是钢中的有害元素，很容易生成低熔点的FeS，使钢在热轧和焊接中产生热脆性裂纹；在钢中还容易形成硫化物夹杂，降低钢的延展性和韧性，特别是冲击韧性。当含硫较高时，抗HIC腐蚀能力大为下降。随着高级别钢种需求量的日益增多，对钢材的质量要求更为严格，在冶炼过程中要求成分超高纯，尤其是管线钢对S的要求更高S≤0.001％。因此，降低钢中的硫含量对冶炼高级别钢种至关重要。
中国专利200610047100.5公开了一种用于超低碳钢炉外精炼深脱硫的脱硫方法及脱硫剂。该发明的脱硫剂成分按重量百分比计：CaO：60-69％，Al：11-20％，MgO：5-10％，SiO2：5-10％，Al2O3：1-5％，Fe2O3：0.5-1.2％，CaF2：1-3％，B2O3：1-3％，BaO：1-3％，其它为杂质。其脱硫方法为：钢水温度1590-1640℃，按4-9kg/吨钢加入，脱氧达到a[0]≤0.0003％，首次加入量为1/3-1/2，持续地吹氩气，温度降低5-8℃后持续加入余下的脱硫剂，全部脱硫处理时间为10-25min。该专利采用自发热深脱硫剂用于超低碳钢生产，实现了快速、高效深脱硫。
目前工艺技术的现状：利用LF炉精炼设备生产超低碳钢时，在深脱硫处理过程中，由于采用电极加热系统，因此在加热的过程中会造成钢水严重增C，对钢水形成污染。没有专门的方法解决利用LF炉在控制增C的基础上进行钢水深脱硫处理。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于超低碳钢生产的钢包精炼炉控碳深脱硫方法，解决了冶炼高级别低碳钢中为防止增C而无法进行深脱硫的问题，在超低碳钢生产中如何控制增C的同时实现LF炉快速、深脱硫处理，从而满足生产超低碳、低硫钢的要求。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
①控制转炉下渣量，渣厚30-60mm。
②保证钢包底部透气砖工作状态良好。
③钢水到LF炉的温度为1590-1640℃，钢中[Al]＝0.05-0.09％。
④加入高碱度精炼渣6-12公斤/吨Al粒0.4-1.0公斤/吨，首批加入的高碱度精炼渣为总量的1/2-2/3(高碱度精炼渣成分组成的重量百分比为：CaO 50-65％，SiO2≤5％，Al2O320-35％，MgO 3-8％，CaF2 3-5％，P+S＜0.2％，C＜3.0％，其它为杂质)，精炼10-15min补加剩余渣料。
⑤精炼处理过程中控制底吹氩气流量：在未下电极的情况下，采用大氩气流量6-8NL/(min·t)先化渣，渣化好后，下电极控制氩气流量4.8-6NL/(min·t)，控制过程钢水增C；
⑥脱硫时间控制在10-20min，脱后的硫含量[S]≤0.0010％，实现控碳快速深脱硫。
⑦精炼结束要求钢渣氧化性：(FeO+MnO)≤1.0％，碱度重量百分比为(CaO)/(SiO2)＝5.5-8.0。
本方法的优点：有效的解决了LF炉精炼过程中的增C问题，C增量重量百分数可以控制在0.015％以内；可以实现快速、高效深脱硫，脱后的硫含量[S]≤0.0010％；可以缩短LF炉化渣、脱硫处理时间，缩短了冶炼周期。
附图说明
图1是管线钢冶炼在LF炉精炼过程中硫含量的变化。
图2是管线钢冶炼在LF炉精炼过程中碳含量的变化。
具体实施方式
实施实例1：钢种X60，100吨钢包，采用本发明工艺控制增C深脱硫：控制转炉下渣量，渣厚60mm；钢水到LF炉温度1619℃，钢中[Al]＝0.085％；加入高碱度精炼渣10.5公斤/吨和Al粒0.8公斤/吨，首批加入的高碱度精炼渣为总量的1/2，精炼10min后补加剩余渣料；快速深脱硫精炼处理过程中控制底吹氩气流量，在未下电极的情况下，采用大氩气流量8NL/(min·t)先化渣，渣化好后，下电极控制氩气流量5.6NL/(min·t)，控制过程钢水增C；精炼结束钢渣氧化性(FeO+MnO)≤1.0％，碱度(CaO)/(SiO2)＝8.0。LF炉处理周期65min，精炼结束钢水成分如表1所示。
表1
 成分，％ S  C
 LF到站 0.005  0.054
 LF处理结束 0.001  0.065
钢中[S]含量从50ppm下降到10ppm，脱硫率为80％；钢中的[C]增量为0.009％。实施实例2：钢种X70，100吨钢包，采用本发明工艺控制增C深脱硫：控制转炉下渣量，渣厚50mm；钢水到LF炉温度1627℃，钢中[Al]＝0.062％；加入高碱度精炼渣12公斤/吨和Al粒1.0公斤/吨，首批加入的高碱度精炼渣为总量的2/3，精炼10min后补加剩余渣料；快速深脱硫精炼处理过程中控制底吹氩气流量，在未下电极的情况下，采用大氩气流量6NL/(min·t)先化渣，渣化好后，下电极控制氩气流量4.8NL/(min·t)，控制过程钢水增C；精炼结束钢渣氧化性(FeO+MnO)≤1.0％，碱度(CaO)/(SiO2)＝8.0。LF炉处理周期70min，精炼结束钢水成分如表2所示，
表2
 成分，％ S  C
 LF到站 0.007  0.060
 LF处理结束 0.001  0.070
钢中[S]含量从70ppm下降到10ppm，脱硫率为85.71％；钢中的[C]增量为0.010％。实施实例3：2008年4月13日，钢种X70，100吨钢包，采用本发明工艺控制增C深脱硫：控制转炉下渣量，渣厚60mm；钢水到LF炉温度1590℃，钢中[Al]＝0.05％；加入高碱度精炼渣6公斤/吨和Al粒0.8公斤/吨，首批加入的高碱度精炼渣为总量的2/3，精炼10min后补加剩余渣料；快速深脱硫精炼处理过程中控制底吹氩气流量，在未下电极的情况下，采用大氩气流量8NL/(min·t)先化渣，渣化好后，下电极控制氩气流量4.8NL/(min·t)，控制过程钢水增C；精炼结束钢渣氧化性(FeO+MnO)≤1.0％，碱度(CaO)/(SiO2)＝7.0。LF炉处理周期37min，精炼结束钢水成分如表3所示，
表3
 成分，％ S  C
 LF到站 0.005  0.045
 LF处理结束 0.001  0.059
钢中[S]含量从50ppm下降到10ppm，脱硫率为80％；钢中的[C]增量为0.014％。

Claims (1)

1.一种用于超低碳钢生产的钢包精炼炉控碳深脱硫方法，其特征在于，工艺为：
(1)控制转炉下渣量，渣厚30-60mm；钢水到LF炉温度1590-1640℃，钢中[A1]＝0.05-0.09％；
(2)加入高碱度精炼渣6-12公斤/吨和Al粒0.4-1.0公斤/吨，首批加入的高碱度精炼渣为总量的1/2-2/3，精炼10-15min补加剩余渣料；
(3)精炼处理过程中控制底吹氩气流量，实现脱硫的同时控制增C，C增量重量百分数控制在0.015％以内；
(4)脱硫时间控制在10-20min，脱后的硫含量[S]≤0.0010％，；
(5)精炼结束要求钢渣氧化性：(FeO+MnO)≤1.0％，碱度重量百分比(CaO)/(SiO2)＝5.5-8.0；
首批渣料加入后，先采用的大的氩气流量6-8NL/(min·t)化渣，渣料化好后，下电极控制氩气流量4.8-6NL/(min·t)，控制精炼过程中钢水增C；
高碱度精炼渣成分组成的重量百分比为：CaO 5O-65％，SiO2≤5％，Al2O320-35％，MgO 3-8％，CaF23-5％，P+S＜0.2％，C＜3.0％，其它为杂质。
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