CN101701279B - 一种用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法 - Google Patents

一种用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种低硫钢的冶炼方法，是用单嘴精炼炉脱硫的操作方法。本发明是使用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法。用本方法冶炼出S≤0.005％的低硫钢，本发明是钢水温度1560～1680℃，初始S≤0.01％，在真空条件下加脱氧剂，待钢水中氧含量达到4ppm～15ppm时，加脱硫剂，底吹氩气或者氮气搅拌钢水25分钟内进行脱硫的方法。因此，本发明具有如下优点：1.脱硫率能达到70％以上；2.冶炼过程中能够避免钢水增碳增氮。

Description

一种用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法
技术领域
本发明涉及一种低硫钢的冶炼方法，是用单嘴精炼炉脱硫的操作方法。
背景技术
目前大规模生产低硫钢的方法主要为用转炉、RH和LF的冶炼方法。
①转炉在炼钢工艺中脱硫效果不明显，一般能达到S≤0.015％的能力，钢水中要达到S≤0.005％的能力必须采用精炼炉脱硫，那就是RH和LF。
②RH(真空循环脱气法Ruhrstahl和Heraeus公司开发的)采用双嘴式浸渍管脱硫。由于其钢渣界面小，从而导致不利于脱硫，其脱硫率只能达到30％以下。
③LF(钢包精炼炉法Ladle Furnace)采用电极升温在底吹搅拌条件下加入脱硫剂脱硫，效果最好，脱硫率能达到80％以上。但是LF电极升温时会给钢水增碳和增氮，对某些碳和氮要求高的钢种，用这种方法脱硫，达不到特殊钢种要求。处理时间也过长，使得时间节奏无法与转炉和连铸相匹配。
发明内容
本发明主要是解决现有技术所存在的脱硫率只能达到30％以下的技术问题；提供了一种脱硫率能达到70％以上的用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法。
本发明还有一目的是解决现有技术所存在的LF电极升温时会给钢水增碳和增氮，对某些碳和氮要求高的钢种，达不到特殊钢种的脱硫要求和处理时间长的技术问题；提供了一种能够避免钢水增碳增氮和处理时间短的用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法，控制到站钢水温度1560℃～1680℃，S含量0.04％～0.01％的初始条件下，采用单嘴精炼炉脱硫，具体步骤如下：
步骤1，钢水到站后先通过底吹氩气或者氮气对钢水进行排渣，氩气流量或者氮气流量均为3Nl/min吨钢～7.5Nl/min吨钢，待钢水裸露面积达到30％～80％，将氩气流量或者氮气流量调小至0.3Nl/min吨钢～1.5Nl/min吨钢；
步骤2，将单嘴炉浸渍管插入完成步骤1中的钢水中，单嘴炉浸渍管插入钢水的深度为200mm～550mm；
步骤3，抽真空使真空室真空度达到40Pa～1000Pa；
步骤4，加入脱氧剂，直至钢水中氧含量脱至4ppm～15ppm后，加脱硫剂，同时将氩气流量或者氮气流量增大至3Nl/min吨钢～7.5Nl/min吨钢并搅拌钢水进行脱硫，直至钢水处理结束。
在上述用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法，所述的脱氧剂采用铝，使用量2kg/t～8kg/t。
作为另一种方案，在上述的用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法，所述的脱氧剂采用铝合金，使用量2kg/t～8kg/t，其中使用量指铝合金中纯铝含量。
在上述的用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法，所述的脱硫剂采用石灰和萤石的混合物，该脱硫剂石灰和萤石配比为1∶1～3∶1。
在上述的用单嘴精炼炉冶炼低硫钢的方法，所述的脱硫剂加入量为3kg/t～10kg/t。
本发明不同于RH的双嘴式脱硫方式，有别于LF的升温搅拌脱硫方式，是一种集前述两种脱硫方法的优点于一身。
因此，本发明具有如下优点：1.脱硫率能达到70％以上；2.炼钢过程中能够避免钢水增碳增氮。
具体实施方式
下面通过实施例，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例1：
一种冶炼低硫钢的方法，控制到站钢水温度1571℃，S＝0.01％的初始条件下，用单嘴精炼炉脱硫，具体步骤如下：
步骤1，先通过底吹氩气或者氮气对钢水进行排渣，氩气流量或者氮气流量均为5.5Nl/min吨钢，待钢水裸露面积达到50％，将氩气流量或者氮气流量调小至0.6Nl/min吨钢；
步骤2，将单嘴炉浸渍管插入完成步骤1中的钢水中，单嘴炉浸渍管插入钢水的深度为240mm；
步骤3，抽真空使真空室真空度达到为900pa；
步骤4，加入脱氧剂，脱氧剂采用铝，使用量为6kg/t，直至钢水中氧含量脱至14ppm，加脱硫剂，脱硫剂采用石灰和萤石的混合物，该石灰和萤石配比为石灰6kg/t，萤石3kg/t，同时将氩气流量或者氮气流量增大至4Nl/min吨钢并搅拌钢水进行脱硫，搅拌时间为6min。
实施例2：
一种冶炼低硫钢的方法，控制到站钢水温度1598℃，S＝0.045％的初始条件下，用单嘴精炼炉脱硫，具体步骤如下：
步骤1，先通过底吹氩气或者氮气对钢水进行排渣，氩气流量或者氮气流量均为6Nl/min吨钢，待钢水裸露面积达到40％，将氩气流量或者氮气流量调小至0.8Nl/min吨钢；
步骤2，将单嘴炉浸渍管插入完成步骤1中的钢水中，单嘴炉浸渍管插入钢水的深度为240mm；
步骤3，抽真空使真空室真空度达到为480Pa；
步骤4，加入脱氧剂，脱氧剂采用铝合金，使用量为7kg/t(其中使用量指铝合金中纯铝含量)，直至钢水中氧含量脱至8ppm，加脱硫剂，脱硫剂采用石灰和萤石的混合物，该石灰和萤石配比为石灰5kg/t，萤石2kg/t，同时将氩气流量或者氮气流量增大至4.7Nl/min吨钢并搅拌钢水进行脱硫，搅拌时间为8min。
实施例3：
一种冶炼低硫钢的方法，控制到站钢水温度1656℃，S＝0.051％的初始条件下，用单嘴精炼炉脱硫，具体步骤如下：
步骤1，先通过底吹氩气或者氮气对钢水进行排渣，氩气流量或者氮气流量均为7Nl/min吨钢，待钢水裸露面积达到60％，将氩气流量或者氮气流量调小至0.7Nl/min吨钢；
步骤2，将单嘴炉浸渍管插入完成步骤1中的钢水中，单嘴炉浸渍管插入钢水的深度为400mm；
步骤3，抽真空使真空室真空度达到为220Pa；
步骤4，加入脱氧剂，脱氧剂采用铝，使用量5kg/t，直至钢水中氧含量脱至5ppm，加脱硫剂，脱硫剂采用石灰和萤石的混合物，该石灰和萤石配比为石灰3kg/t，萤石2kg/t，同时将氩气流量或者氮气流量增大至7.1Nl/min吨钢并搅拌钢水进行脱硫，搅拌时间为15min。
实施例4：
一种冶炼低硫钢的方法，控制到站钢水温度1676℃，S＝0.082％的初始条件下，用单嘴精炼炉脱硫，具体步骤如下：
步骤1，先通过底吹氩气或者氮气对钢水进行排渣，氩气流量或者氮气流量均为4.5Nl/min吨钢，待钢水裸露面积达到70％，将氩气流量或者氮气流量调小至1Nl/min吨钢；
步骤2，将单嘴炉浸渍管插入完成步骤1中的钢水中，单嘴炉浸渍管插入钢水的深度为460mm；
步骤3，抽真空使真空室真空度达到为100Pa；
步骤4，加入脱氧剂，脱氧剂采用铝合金，使用量4kg/t(其中使用量指硅合金中纯硅含量)，直至钢水中氧含量脱至9ppm，加脱硫剂，脱硫剂采用石灰和萤石的混合物，该石灰和萤石配比为石灰3kg/t，萤石1kg/t，同时将氩气流量或者氮气流量增大至5Nl/min吨钢并搅拌钢水进行脱硫，搅拌钢水进行脱硫，搅拌时间为20min。
实施例5：
一种冶炼低硫钢的方法，控制到站钢水温度1631℃，S＝0.072％的初始条件下，用单嘴精炼炉脱硫，具体步骤如下：
步骤1，先通过底吹氩气或者氮气对钢水进行排渣，氩气流量或者氮气流量均为4Nl/min吨钢，待钢水裸露面积达到70％，将氩气流量或者氮气流量调小至0.8Nl/min吨钢；
步骤2，将单嘴炉浸渍管插入完成步骤1中的钢水中，单嘴炉浸渍管插入钢水的深度为460mm；
步骤3：抽真空使真空室真空度达到为80Pa；
步骤4，加入脱氧剂，脱氧剂采用铝合金，使用量3kg/t(其中使用量指硅合金中纯硅含量)，直至钢水中氧含量脱至6ppm，加脱硫剂，脱硫剂采用石灰和萤石的混合物，该石灰和萤石配比为石灰3kg/t，萤石1.5kg/t，同时将氩气流量或者氮气流量增大至5.7Nl/min吨钢并搅拌钢水进行脱硫，搅拌钢水进行脱硫，搅拌时间为18min。
在本发明中，能将含初始硫为0.010％～0.0082％的钢水冶炼至含硫0.004％～0.002％的低硫钢，在上述实施例中，能分别将：
实例1.含初始硫为0.010％的钢水冶炼至含硫0.004％的低硫钢；
实例2.含初始硫为0.0045％的钢水冶炼至含硫0.002％的低硫钢；
实例3.含初始硫为0.0051％的钢水冶炼至含硫0.002％的低硫钢；
实例4.含初始硫为0.0082％的钢水冶炼至含硫0.002％的低硫钢；
实例5.含初始硫为0.0072％的钢水冶炼至含硫0.002％的低硫钢。
在本发明中，钢水处理结束标准为处理后的钢水中硫含量达到用户所需实际钢种脱硫的目标值。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (3)

1.一种用单嘴精炼炉冶炼含硫0.004％～0.002％的低硫钢的方法，控制到站钢水温度1560℃～1680℃的初始条件下，采用单嘴精炼炉脱硫，具体步骤如下：
步骤1，钢水到站后先通过底吹氩气或者氮气对钢水进行排渣，氩气流量或者氮气流量均为3Nl/min吨钢～7.5Nl/min吨钢，待钢水裸露面积达到30％～80％，将氩气流量或者氮气流量调小至0.3Nl/min吨钢～1.5Nl/min吨钢；
步骤2，将单嘴炉浸渍管插入完成步骤1中的钢水中，单嘴炉浸渍管插入钢水的深度为200mm～550mm；
步骤3，抽真空使真空室真空度达到40Pa～1000Pa；
步骤4，加入脱氧剂，直至钢水中氧含量脱至4ppm～15ppm后，加脱硫剂，同时将氩气流量或者氮气流量增大至3Nl/min吨钢～7.5Nl/min吨钢并搅拌钢水进行脱硫，直至钢水处理结束，其中，所述的脱硫剂采用石灰和萤石的混合物，该脱硫剂石灰和萤石配比为1∶1～3∶1，所述的脱硫剂加入量为3kg/t～10kg/t。
2.根据权利要求1所述的用单嘴精炼炉冶炼含硫0.004％～0.002％的低硫钢的方法，其特征在于，所述的脱氧剂采用铝，使用量2kg/t～8kg/t。
3.根据权利要求1所述的用单嘴精炼炉冶炼含硫0.004％～0.002％的低 硫钢的方法，其特征在于，所述的脱氧剂采用铝合金，使用量2kg/t～8kg/t，其中使用量指铝合金中纯铝含量。 
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