CN101538638B - 一种cas精炼炉造还原渣脱硫的精炼方法 - Google Patents
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Abstract
一种CAS精炼炉造还原渣脱硫的精炼方法，属炼钢技术领域，用于解决钢水在CAS精炼后出现回硫的问题。它包括转炉出钢和CAS精炼两个步骤，特别之处是：所述转炉出钢步骤按照3-3.5kg/t比例向钢包中加入石灰、按照1.5-3.0kg/t比例向钢包加入铝镁钙；所述CAS精炼步骤钢水温度控制在1600-1630℃，按照0.5-0.8Kg/t比例加入碳化钙、按照0.3-0.5Kg/t比例加入萤石。本发明方法在CAS炉内造还原渣进行脱氧、脱硫同时实现合金化，钢水在CAS精炼后含硫量可继续降低。该方法拓宽了传统CAS的精炼功能，使CAS精炼炉具备了脱硫能力，避免CAS炉精炼后回硫现象，使CAS炉具备生产优质低硫钢的要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种冶炼技术，具体的说是涉及到一种CAS精炼炉造还原渣脱硫的精炼方法，属冶金炼钢技术领域。
背景技术
近年来随着炼钢技术的迅速发展钢的质量不断提升，优质钢对钢中S的含量要求日益严格，一般的优质钢要求S含量要控制在0.020％以下。传统的CAS精炼炉为氩气氛下钢包罩式精炼，具有吹氩搅拌、去杂、合金化等功能。CAS炉是在氧化性气氛中精炼，在精炼过程中通过降罩加合金实现钢水合金化，不具备有脱硫的功能，其产品可满足板坯一般品种钢的生产。按照上述传统CAS处理的钢水，因为精炼过程中为弱氧化气氛，炉渣中氧势较高，不具有脱硫功能，因此，钢水在CAS精炼后经常会出现回硫现象，使钢水硫含量超标，导致钢种改判或钢水回炉，严重影响企业生产节奏和经济效益。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种CAS精炼炉造还原渣脱硫的精炼方法，该方法可使钢水在CAS精炼后硫含量进一步降低，避免回硫现象，满足优质品种钢对低硫含量的要求。
本发明所称问题是由以下技术方案解决的：
一种CAS精炼炉造还原渣脱硫的精炼方法，它包括转炉出钢和CAS精炼两个步骤，其特别之处是：所述转炉出钢步骤按照3-3.5kg/t比例向钢包中加入石灰、按照1.5-3.0kg/t比例向钢包加入铝镁钙；所述CAS精炼步骤钢水温度控制在1600-1630℃，按照0.5-0.8kg/t比例加入碳化钙、按照0.3-0.5kg/t比例加入萤石。
上述CAS精炼炉造还原渣脱硫的精炼方法，所述CAS精炼步骤中根据炉渣颜色分为1-3批次加入碳化钙，根据钢渣流动性分为1-3批次加入萤石。
本发明方法包括转炉出钢预脱氧控制钢水中的铝含量及在CAS炉内造还原渣进行脱氧、脱硫同时实现合金化。所述CAS炉内造还原渣工艺，通过加入碳化钙、萤石对钢渣进行脱氧和流动性调整，通过钢包底吹氩工艺对钢水进行快速脱氧、脱硫和合金化，在15-25分钟内可把渣中的(FeO)由10％降低至2％以下，钢水中的OXP降至5ppm以下，钢中的S由0.03％左右降低到0.020％以下。该方法拓宽了传统CAS的精炼功能，使CAS精炼炉具备了脱硫能力，避免CAS炉精炼后回硫现象，使CAS炉具备生产优质低硫钢的要求。
具体实施方式
本发明在转炉出钢过程中，在钢包内加入一定量石灰和铝镁钙，进行钢包脱氧和造前期渣，形成具有一定碱度，含Al2O3的初渣；钢包进入CAS炉工位后，依据炉渣颜色的变化分批次补加一定量的碳化钙和萤石，使炉渣颜色由黑色逐步变为浅绿色或灰白色，保持炉渣良好的流动性和还原性，具备较好的脱硫脱氧能力，同时进行钢包底吹氩搅拌，进行钢水脱氧、脱硫、去夹杂和合金化。其工艺步骤如下：
1.转炉出钢：
转炉出钢过程中向钢包中加入3-3.5kg/t石灰，并根据钢种目标铝含量加入1.5-3.0kg/t铝镁钙，出钢3/4-4/5加挡渣球(锥)，保证挡渣效果良好，控制下渣量在2.5-3kg/t以下。出钢结束后钢包底吹氩搅拌，使钢水温度、成分均匀。出钢过程中加入的石灰和铝镁钙的技术标准见表1和表2。
表1：石灰的理化指标
| CaO | MgO | SiO2 | S | 灼减 | 活性度 |
| ≥90 | ≤3 | ≤3 | ≤0.035 | ≤4 | ≥320 |
表2：铝镁钙的化学成分
| Al | Mg | Ca | Si | S | Fe |
| ≥55 | 2-4 | 2-4 | ≤0.6 | ≤0.020 | ≤45 |
2.CAS精炼：
钢包进CAS炉后，钢水温度在1600-1630℃，吹氩搅拌，根据炉渣颜色，分批次加入碳化钙0.5-0.8kg/t；根据钢渣流动性分批次加入萤石0.3-0.5kg/t，炉渣造好后，依据渣面情况进行吹氩气搅拌，确保渣面不被吹开，然后降罩，根据钢水成分要求加入合金调整钢水成分；合金化完成后，钢水成分满足精炼要求，提升CAS浸罩；提升CAS浸罩后，保证吹氩时间不小于5分钟。
上述工艺步骤实现钢水脱硫条件如下：1.钢水充分脱氧，脱氧元素能够增加钢中硫的活度系数，低钢中硫的溶解度，降低氧含量都能促进脱硫反应的进行；2.根据钢水目标硫含量合理选择渣量；3.炉渣碱度的提高有利于增加炉渣硫容量；4.CAS精炼温度控制在1600-1630℃，通过底吹搅拌对钢水、钢渣界面传质提供能量；通过加碳化钙、萤石保持炉渣流动性和还原性，具备较好的脱硫脱氧能力。CAS精炼炉采用本发明技术前后钢水硫含量比较见表3。
表3：CAS炉采用本发明工艺前后脱硫情况对比
从表3可以看出，采用本发明工艺前CAS炉处理钢水平均回硫率为7.22％；采用本发明工艺后钢水平均脱硫率为19.1％，不出现回硫现象，可满足优质钢种低硫含量的要求。以下给出几个具体的实施例：
实施例1：转炉出钢115t钢水，钢水终点硫含量为0.028％，出钢过程按照3kg/t比例向钢包中加入石灰、按照3kg/t比例向钢包加入铝镁钙，出钢过程进行钢包底吹氩搅拌，流量18M3/h，时间2分钟。进CAS后，取样测温定氧OXP＝25ppm，钢水温度控制在1600-1630℃，根据炉渣颜色按照0.8kg/t比例分三批加入碳化钙，根据钢渣流动性按照0.5kg/t比例分三批加入萤石。经20分钟降罩处理，弱搅拌5分钟后，定氧OXP＝4.5ppm，出钢硫含量0.021％。
实施例2：转炉出钢115t钢水，钢水终点硫含量为0.021％，出钢过程按照3.5kg/t比例向钢包中加入石灰、按照2kg/t比例向钢包加入铝镁钙，出钢过程进行钢包底吹氩搅拌，流量20M3/h，时间1.5分钟。进CAS后，取样测温定氧OXP＝23ppm，钢水温度控制在1600-1630 ℃，根据炉渣颜色按照0.7Kg/t比例分两批加入碳化钙，根据钢渣流动性按照0.4kg/t比例分两批加入萤石。经18分钟降罩处理，弱搅拌5分钟后，定氧OXP＝3.8ppm，出钢硫含量0.016％。
实施例3：转炉出钢115t钢水，钢水终点硫含量为0.022％，出钢过程按照3.2kg/t比例向钢包中加入石灰、按照1.5kg/t比例向钢包加入铝镁钙，出钢过程进行钢包底吹氩搅拌，流量19M3/h，时间1.8分钟。进CAS后，取样测温定氧OXP＝24ppm，钢水温度控制在1600-1630℃，根据炉渣颜色按照0.5kg/t比例加入碳化钙，根据钢渣流动性按照0.3kg/t比例加入萤石。经19分钟降罩处理，弱搅拌5分钟后，定氧OXP＝3.5ppm，出钢硫含量0.019％。
Claims (2)
1.一种CAS精炼炉造还原渣脱硫的精炼方法，它包括转炉出钢和CAS精炼两个步骤，其特征在于：所述转炉出钢步骤按照3-3.5kg/t比例向钢包中加入石灰、按照1.5-3.0kg/t比例向钢包加入铝镁钙；铝镁钙的化学成分为Al≥55、Mg 2-4、Ca2-4、Si≤0.6、S≤0.020、Fe≤45；所述CAS精炼步骤钢水温度控制在1600-1630℃，按照0.5-0.8kg/t比例加入碳化钙、按照0.3-0.5kg/t比例加入萤石。
2.根据权利要求1所述的CAS精炼炉造还原渣脱硫的精炼方法，其特征在于：所述CAS精炼步骤中根据炉渣颜色分为1-3批次加入碳化钙，根据钢渣流动性分为1-3批次加入萤石。
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