CN102051444A - 一种钢包精炼炉的脱硫方法及用于板坯钢种的脱硫方法 - Google Patents

一种钢包精炼炉的脱硫方法及用于板坯钢种的脱硫方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种钢包精炼炉的脱硫方法及用于板坯钢种的脱硫方法。所述钢包精炼炉的脱硫方法包括：向钢包精炼炉内的钢水中加入3～10kg/t钢的石灰或高碱度顶渣，再向钢水中加入0.5～1.0kg/t钢的铝，然后，底吹氩气进行强搅拌，氩气流量≥450NL/min；精炼结束前3min，将底吹氩气的流量降低为≤200NL/min，精炼及合金化结束后软吹氩5min以上。所述用于板坯钢种的脱硫方法包括：在转炉出钢时向钢包中加入5.0～12.0kg/t钢的混合渣，出钢后，向钢水的渣面上加入不大于20kg/t钢的调渣剂；然后，进行所述钢包精炼炉的脱硫方法。本发明的方法基于钢包精炼炉精炼工艺或由转炉冶炼和钢包精炼炉精炼组成的炼钢工艺实现了对钢水的脱硫，并且脱硫效率高。

Description

一种钢包精炼炉的脱硫方法及用于板坯钢种的脱硫方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，更具体地讲，涉及一种钢包精炼炉的脱硫方法及一种用于板坯钢种的脱硫方法。
背景技术
通常，硫元素是钢中的有害元素，它容易生成低熔点的FeS，使钢在热轧和焊接中产生热脆性裂纹；并且硫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。当钢中硫较高时，抗氢致裂纹(HIC)腐蚀能力大为下降。为了提高板坯钢的延展性和韧性，需要进一步降低板坯钢中的硫含量，这就需要对现有技术作出改进。目前，在对钢水进行深度脱硫方面，存在许多相关的技术，然而，这些技术大多需要增加工序或工艺难度，从而导致了生产成本的增加或生产时间的增长。
发明内容
针对现有技术存在的以上不足，本发明的一方面提供了一种钢包精炼炉的脱硫方法，所述方法基于钢包精炼炉(LF炉)实现了对钢水的脱硫，并且脱硫效率高；本发明的另一方面提供了一种用于板坯钢种的脱硫方法，所述方法基于由转炉冶炼和钢包精炼炉精炼组成的炼钢工艺，实现了对钢水的进一步脱硫，并且脱硫效率高。
本发明的一方面提供了一种钢包精炼炉的脱硫方法，所述方法包括以下步骤：向钢包精炼炉内的钢水中加入3～10kg/t钢的石灰或高碱度顶渣，再向钢水中加入0.5～1.0kg/t钢的铝，然后，底吹氩气进行强搅拌，氩气流量≥450NL/min；精炼结束前3min，将底吹氩气的流量降低为≤200NL/min，精炼及合金化结束后软吹氩5min以上。
根据本发明的一方面的钢包精炼炉脱硫方法，其中，所述向钢包精炼炉内的钢水中加入石灰或高碱度顶渣的步骤可包括：向钢包精炼炉内的钢水中加入1.8～6.0kg/t钢的石灰或高碱度顶渣，然后，在所述向钢水中加入铝的步骤之后，待完成化渣时，向钢水中再次加入1.2～4.0kg/t钢的石灰或高碱度顶渣以对钢水进行深度精炼。
根据本发明的一方面的钢包精炼炉脱硫方法，其中，所述向钢包精炼炉内的钢水中加入石灰或高碱度顶渣的步骤还可包括向钢水中加入3～6kg/t钢的萤石，以改善化渣效果。
根据本发明的一方面的钢包精炼炉脱硫方法，其中，所述软吹氩步骤的时间可以为7min以上。
本发明的另一方面提供了一种用于板坯钢种的脱硫方法，所述方法包括以下步骤：在转炉出钢过程中，向接纳钢水的钢包中加入由按重量计四份的高碱度精炼渣和一份的萤石组成的混合渣，或者加入由按重量计四份的活性石灰石和一份的萤石组成的混合渣，所述混合渣的加入量为5.0～12.0kg/t钢，出钢后，向钢水的渣面上加入不大于20kg/t钢的调渣剂；然后，进行上述根据本发明的一方面的钢包精炼炉脱硫方法。
根据本发明的另一方面的钢包精炼炉脱硫方法，其中，在所述转炉出钢过程中，转炉下渣可以≤50mm并且钢包净空可以≥300mm。
与现有技术相比，本发明的有益效果是基于钢包精炼炉(LF炉)精炼工艺或由转炉冶炼和钢包精炼炉精炼组成的炼钢工艺实现了对钢水的脱硫，并且脱硫效率高。
具体实施方式
在下文中，将结合示例性实施例来详细描述本发明的方法。
根据本发明的一方面，钢包精炼炉脱硫方法包括向钢包精炼炉内的钢水中加渣料进行化渣、精炼及合金化、软吹氩的步骤。具体地讲，根据本发明的钢包精炼炉脱硫方法包括以下步骤：向钢包精炼炉内的钢水中加入3.0～10.0kg/t钢的石灰或高碱度顶渣，再向钢水中加入0.5～1.0kg/t钢的铝，然后，底吹氩气进行强搅拌，氩气流量≥450NL/min，当这里的氩气流量小于450NL/min时，氩气对钢水搅拌效果差；精炼结束前3min，将底吹氩气的流量降低为≤200NL/min，精炼及合金化结束后软吹氩5min以上，从而有利于进一步脱硫并且能够更有利于钢水中的金属夹杂物的上浮。
此外，在本发明的钢包精炼炉脱硫方法中，所述向钢包精炼炉内的钢水中加入石灰或高碱度顶渣的步骤可以分为两步进行，从而便于操作，并且能够进一步改善脱硫效果。具体来讲，所述向钢包精炼炉内的钢水中加入石灰或高碱度顶渣的步骤可以包括：向钢包精炼炉内的钢水中加入1.8～6.0kg/t钢的石灰或高碱度顶渣，然后，在所述向钢水中加入铝的步骤之后，待完成化渣时，向钢水中再次加入1.2～4.0kg/t钢的石灰或高碱度顶渣以对钢水进行深度精炼。
此外，在本发明的钢包精炼炉脱硫方法中，所述向钢包精炼炉内的钢水中加入石灰或高碱度顶渣的步骤还可以包括向钢水中加入3～6kg/t钢的萤石，以改善化渣效果。
此外，在本发明的钢包精炼炉脱硫方法中，所述软吹氩步骤的时间可以为7min以上。
根据本发明的另一方面，用于板坯钢种的脱硫方法包括转炉冶炼和钢包精炼炉冶炼。具体地讲，所述用于板坯钢种的脱硫方法包括以下步骤：在转炉出钢过程中，向接纳钢水的钢包中加入由按重量计四份的高碱度精炼渣和一份的萤石组成的混合渣，或者加入由按重量计四份的活性石灰石和一份的萤石组成的混合渣，所述混合渣的加入量为5.0～12.0kg/t钢，出钢后，向钢水的渣面上加入不大于20kg/t钢的调渣剂；然后，进行根据本发明的钢包精炼炉脱硫方法。
此外，在本发明的用于板坯钢种的脱硫方法中，在所述转炉出钢过程中，转炉下渣量≤50mm并且钢包净空≥300mm。
实施例1
在本实施例中，进入钢包的钢水中的硫含量为0.036％。向钢包精炼炉内的钢水中加入10kg/t钢的石灰，再向钢水中加入1.0kg/t钢的铝粒，然后，底吹氩气进行强搅拌，氩气流量为500NL/min；精炼15min。在精炼结束前3min，将底吹氩气的流量降低为200NL/min，精炼及合金化结束后软吹氩5min。经本实施例的脱离方法处理后，钢水中的硫含量为0.023％。根据本实施例的脱硫方法的脱硫率为36.1％。
实施例2
在本实施例中，进入钢包的钢水中的硫含量为0.025％。向钢包精炼炉内的钢水中加入3kg/t钢的高碱度顶渣(其成分如表1所示)，再向钢水中加入0.5kg/t钢的铝粒，然后，底吹氩气进行强搅拌，氩气流量为450NL/min；精炼10min。在精炼结束前3min，将底吹氩气的流量降低为180NL/min，精炼及合金化结束后软吹氩7min。经本实施例的脱离方法处理后，钢水中的硫含量为0.015％。根据本实施例的脱硫方法的脱硫率为40.0％。
表1  高碱度精炼渣化学成分(单位：％)
  成分   CaO   Al2O3   SiO2   CaF2   P   S
  含量   ≥70.0   ≤5.0   ≤5.0   8.0～14.0   ≤0.10   ≤0.10
实施例3
在本实施例中，进入钢包的钢水中的硫含量为0.015％。向钢包精炼炉内的钢水中加入1.8kg/t钢的高碱度顶渣，再向钢水中加入0.6kg/t钢的铝粒，然后，待完成化渣时，向钢水中再次加入1.2kg/t钢的石灰以及3kg/t钢的萤石。在化渣过程中，同时进行底吹氩气进行强搅拌，氩气流量为550NL/min；精炼12min。在精炼结束前3min，将底吹氩气的流量降低为150NL/min，精炼及合金化结束后软吹氩7min。经本实施例的脱离方法处理后，钢水中的硫含量为0.010％。根据本实施例的脱硫方法的脱硫率为33.3％。
实施例4
在本实施例中，进入钢包的钢水中的硫含量为0.039％。向钢包精炼炉内的钢水中加入6.0kg/t钢的石灰，再向钢水中加入1.0kg/t钢的铝粒，然后，待完成化渣时，向钢水中再次加入4kg/t钢的高碱度顶渣以及6kg/t钢的萤石。在化渣过程中，同时进行底吹氩气进行强搅拌，氩气流量为530NL/min；精炼14min。在精炼结束前3min，将底吹氩气的流量降低为180NL/min，精炼及合金化结束后软吹氩8min。经本实施例的脱离方法处理后，钢水中的硫含量为0.021％。根据本实施例的脱硫方法的脱硫率为46.2％。
实施例5
本实施例用于生产低碳铝钢种(其型号为08Al)。
在转炉出钢时，钢水中的硫含量为0.029％。在转炉出钢过程中，向接纳钢水的钢包中加入由5kg/t钢的高碱度精炼渣和1.25kg/t钢的萤石组成的混合渣，出钢后，向钢水的渣面上加入20kg/t钢的调渣剂。
在上述钢包行进到钢包精炼工位并形成钢包精炼炉之后，向钢包精炼炉内的钢水中加入3kg/t钢的石灰，再向钢水中加入0.5kg/t钢的铝粒，然后，底吹氩气进行强搅拌，氩气流量为500NL/min；精炼12min。在精炼结束前3min，将底吹氩气的流量降低为200NL/min，精炼及合金化结束后软吹氩5min。经本实施例的脱离方法处理后，钢水中的硫含量为0.015％。根据本实施例的脱硫方法的脱硫率为48.3％。
实施例6
本实施例用于生产Q235钢种。
在转炉出钢时，钢水中的硫含量为0.026％。在转炉出钢过程中，向接纳钢水的钢包中加入由4kg/t钢的高碱度精炼渣和0.2kg/t钢的萤石组成的混合渣，出钢后，向钢水的渣面上加入150kg/t钢的调渣剂。在转炉出钢过程中，转炉下渣为50mm，钢包净空为300mm。
在上述钢包行进到钢包精炼工位并形成钢包精炼炉之后，向钢包精炼炉内的钢水中加入4.0kg/t钢的石灰，再向钢水中加入0.8kg/t钢的铝粒，然后，待完成化渣时，向钢水中再次加入3.2kg/t钢的高碱度顶渣以及4kg/t钢的萤石。在化渣过程中，同时进行底吹氩气进行强搅拌，氩气流量为530NL/min；精炼15min。在精炼结束前3min，将底吹氩气的流量降低为180NL/min，精炼及合金化结束后软吹氩8min。经本实施例的脱离方法处理后，钢水中的硫含量为0.014％。根据本实施例的脱硫方法的脱硫率为46.2％。
综上所述，本发明的方法基于钢包精炼炉(LF炉)精炼工艺或由转炉冶炼和钢包精炼炉精炼组成的炼钢工艺实现了对钢水的脱硫，并且脱硫效率高。
尽管上面已经结合示例性实施例描述了本发明的构思，但是本领域技术人员应该明白，在不脱离由权利要求所限定的精神和范围的情况下，可以对上述实施例进行各种改变和修改。

Claims (6)

1.一种钢包精炼炉的脱硫方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
向钢包精炼炉内的钢水中加入3～10kg/t钢的石灰或高碱度顶渣，再向钢水中加入0.5～1.0kg/t钢的铝，然后，底吹氩气进行强搅拌，氩气流量≥450NL/min；
精炼结束前3min，将底吹氩气的流量降低为≤200NL/min，精炼及合金化结束后软吹氩5min以上。
2.如权利要求1所述的钢包精炼炉的脱硫方法，其特征在于，所述向钢包精炼炉内的钢水中加入石灰或高碱度顶渣的步骤包括：向钢包精炼炉内的钢水中加入1.8～6.0kg/t钢的石灰或高碱度顶渣，然后，在所述向钢水中加入铝的步骤之后，待完成化渣时，向钢水中再次加入1.2～4.0kg/t钢的石灰或高碱度顶渣以对钢水进行深度精炼。
3.如权利要求1所述的钢包精炼炉的脱硫方法，其特征在于，所述向钢包精炼炉内的钢水中加入石灰或高碱度顶渣的步骤还包括向钢水中加入3～6kg/t钢的萤石，以改善化渣效果。
4.如权利要求1所述的钢包精炼炉的脱硫方法，其特征在于，所述软吹氩步骤的时间为7min以上。
5.一种用于板坯钢种的脱硫方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
在转炉出钢过程中，向接纳钢水的钢包中加入由按重量计四份的高碱度精炼渣和一份的萤石组成的混合渣，或者加入由按重量计四份的活性石灰石和一份的萤石组成的混合渣，所述混合渣的加入量为5.0～12.0kg/t钢，出钢后，向钢水的渣面上加入不大于20kg/t钢的调渣剂；
然后，进行如权利要求1至4中任意一项所述的方法。
6.如权利要求5所述的用于板坯钢种的脱硫方法，其特征在于，在所述转炉出钢过程中，转炉下渣≤50mm并且钢包净空≥300mm。
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