CN102382941A - 一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺 - Google Patents

一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钢的精炼工艺，是一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺，包括转炉/电炉冶炼工序：使出钢后碳含量≥0.10%，磷含量≤0.010%，硫含量≤0.030%；LF精炼工序：精炼时间20分钟以上，精炼过程加入碳粉、硅锰、锰铁调整化学成分，每隔10分钟加入30～100kg碳化硅扩散脱氧，出钢温度控制在1600℃以上；VD真空处理工序：高真空度0.5乇保持15分钟以上，进一步脱氧和脱硫；LF二次精炼工序：按吨钢2～5kg加入石英砂（SiO2），调整目标碱度控制R(CaO/SiO2)在0.5～1.2。本发明可以在免去铁水预处理工序条件下实现夹杂物塑性化；同时，有效的脱氧、脱硫并抑制钢包侵蚀，制造出夹杂物控制水平良好、冷拉拔性能优越的弹簧钢和帘线钢线材。

Description

一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺
技术领域
本发明涉及一种钢的精炼工艺，具体的说是一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺。
背景技术
近年来，随着中国汽车工业的迅猛发展，市场对弹簧钢和帘线钢的需求量越来越大，据统计，2010年国内对弹簧钢供求量将在150万吨以上，对帘线钢的供求量将在60万吨以上。汽车发动机的重要零部件气门簧、减震系统悬架弹簧、离合器弹簧和汽车轮胎用钢帘线等都需在作为原料的热轧线材上进行冷拉拔加工，因此，对夹杂物的塑性变形能力有着极高的要求。
传统冶炼弹簧钢和帘线钢需要使用低碱度渣。由于渣碱度低，脱氧、脱硫困难，对钢包侵蚀严重，引入了新的不可变形的氧化镁和镁铝尖晶石夹杂，夹杂物塑性化效果得不到体现，热轧线材的冷拉拔性能和疲劳性能得不到有效提升，需要增加铁水预处理设备，并全面更改钢包耐火材料，成本很高，冶炼不同钢种通用性差，长期消耗巨大。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺，可以在免去铁水预处理工序条件下实现夹杂物塑性化，有效的脱氧、脱硫并抑制钢包侵蚀，制造出夹杂物控制水平良好、冷拉拔性能优越的弹簧钢和帘线钢线材。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺，包括转炉或电炉冶炼工序、LF精炼工序、VD真空处理工序和LF二次精炼工序；
转炉/电炉工序：使出钢后碳含量≥0.10%，磷含量≤0.010%，硫含量≤0.030%；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢采用硅锰脱氧，并按吨钢加入石灰（CaO ）8～10kg、萤石（CaF2）2～4kg和氧化镁球2～3kg，目标碱度控制R(CaO/SiO2)在2～2.5；出钢温度≥1600℃；
LF精炼工序：精炼时间20～40分钟，精炼过程吨钢加入碳粉3～5kg、硅锰6～10kg、锰铁1～3kg，调整化学成分，每隔10～15分钟加入30～100kg碳化硅扩散脱氧，出钢温度控制在1580～1630℃；
VD真空处理工序：高真空度0.5乇保持15～30分钟，进一步脱氧和脱硫；VD处理后氧含量达10ppm以下，硫含量达50ppm以下；
LF二次精炼工序：按吨钢2～5kg加入石英砂（SiO2），调整目标碱度控制R(CaO/SiO2)在0.5～1.2；并根据钢液成分吨钢加入硅铁1～3kg、锰铁1～3kg、铬铁1～3kg，微调成份；精炼时间30～60分钟，使夹杂物充分变性。
本发明的有益效果是：本发明适用于冶炼弹簧钢、帘线钢等需要使用低碱度渣，同时对氧、硫含量和夹杂物要求均很高的钢种，可以在免去铁水预处理工序条件下实现夹杂物塑性化；同时，有效的脱氧、脱硫并抑制钢包侵蚀，制造出夹杂物控制水平良好、冷拉拔性能优越的弹簧钢和帘线钢线材；线材的夹杂物宽度稳定在10μm以下，且绝大部分在5μm以下；免去了铁水预处理工序和更换钢包耐材类型的投入。
具体实施方式
实施例1
一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺，包括转炉或电炉冶炼工序、LF精炼工序、VD真空处理工序和LF二次精炼工序；
转炉/电炉工序：使出钢后碳含量≥0.10%，磷含量≤0.010%，硫含量≤0.030%；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢采用硅锰脱氧，并按吨钢加入石灰（CaO ）8kg、萤石（CaF2）2kg和氧化镁球2kg，目标碱度控制R(CaO/SiO2)在2；出钢温度1600℃；
LF精炼工序：精炼时间20分钟，精炼过程吨钢加入碳粉3kg、硅锰6kg、锰铁1kg，调整化学成分，每隔10分钟加入30kg碳化硅扩散脱氧，出钢温度控制在1580℃；
VD真空处理工序：高真空度0.5乇保持15分钟，进一步脱氧和脱硫；VD处理后氧含量达10ppm以下，硫含量达50ppm以下；
LF二次精炼工序：按吨钢2kg加入石英砂（SiO2），调整目标碱度控制R(CaO/SiO2)在0.5；并根据钢液成分吨钢加入硅铁1kg、锰铁1kg、铬铁1kg，微调成份；精炼时间30分钟，使夹杂物充分变性。
实施例2
一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺，包括转炉或电炉冶炼工序、LF精炼工序、VD真空处理工序和LF二次精炼工序；
转炉/电炉工序：使出钢后碳含量≥0.10%，磷含量≤0.010%，硫含量≤0.030%；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢采用硅锰脱氧，并按吨钢加入石灰（CaO ）9kg、萤石（CaF2）3kg和氧化镁球2.5kg，目标碱度控制R(CaO/SiO2)在2.2；出钢温度1650℃；
LF精炼工序：精炼时间30分钟，精炼过程吨钢加入碳粉4kg、硅锰8kg、锰铁2kg，调整化学成分，每隔12分钟加入55kg碳化硅扩散脱氧，出钢温度控制在1600℃；
VD真空处理工序：高真空度0.5乇保持22分钟，进一步脱氧和脱硫；VD处理后氧含量达10ppm以下，硫含量达50ppm以下；
LF二次精炼工序：按吨钢3kg加入石英砂（SiO2），调整目标碱度控制R(CaO/SiO2)在0.8；并根据钢液成分吨钢加入硅铁2kg、锰铁2kg、铬铁2kg，微调成份；精炼时间45分钟，使夹杂物充分变性。
实施例3
一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺，包括转炉或电炉冶炼工序、LF精炼工序、VD真空处理工序和LF二次精炼工序；
转炉/电炉工序：使出钢后碳含量≥0.10%，磷含量≤0.010%，硫含量≤0.030%；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢采用硅锰脱氧，并按吨钢加入石灰（CaO ）10kg、萤石（CaF2）4kg和氧化镁球3kg，目标碱度控制R(CaO/SiO2)在2.5；出钢温度1730℃；
LF精炼工序：精炼时间40分钟，精炼过程吨钢加入碳粉5kg、硅锰10kg、锰铁3kg，调整化学成分，每隔15分钟加入100kg碳化硅扩散脱氧，出钢温度控制在1630℃；
VD真空处理工序：高真空度0.5乇保持30分钟，进一步脱氧和脱硫；VD处理后氧含量达10ppm以下，硫含量达50ppm以下；
LF二次精炼工序：按吨钢5kg加入石英砂（SiO2），调整目标碱度控制R(CaO/SiO2)在1.2；并根据钢液成分吨钢加入硅铁3kg、锰铁3kg、铬铁3kg，微调成份；精炼时间60分钟，使夹杂物充分变性。
实施例1-3按按GB/T 10561进行夹杂物评级，结果如下表：
表1
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (1)

1.一种免铁水预处理冶炼低氧低硫纯净钢的精炼工艺，包括转炉或电炉冶炼工序、LF精炼工序、VD真空处理工序和LF二次精炼工序；其特征在于：
所述转炉/电炉工序：使出钢后碳含量≥0.10%，磷含量≤0.010%，硫含量≤0.030%；采用红包，转炉挡渣出钢，电炉无渣出钢；出钢采用硅锰脱氧，并按吨钢加入石灰8～10kg、萤石2～4kg和氧化镁球2～3kg，目标碱度控制R(CaO/SiO2)在2～2.5；出钢温度≥1600℃；
所述LF精炼工序：精炼时间20～40分钟，精炼过程吨钢加入碳粉3～5kg、硅锰6～10kg、锰铁1～3kg，调整化学成分，每隔10～15分钟加入30～100kg碳化硅扩散脱氧，出钢温度控制在1580～1630℃；
所述VD真空处理工序：高真空度0.5乇保持15～30分钟，进一步脱氧和脱硫；VD处理后氧含量达10ppm以下，硫含量达50ppm以下；
所述LF二次精炼工序：按吨钢2～5kg加入石英砂，调整目标碱度控制R(CaO/SiO2)在0.5～1.2；并根据钢液成分吨钢加入硅铁1～3kg、锰铁1～3kg、铬铁1～3kg，微调成份；精炼时间30～60分钟，使夹杂物充分变性。
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