CN103014235B - 一种降低铝镇静钢脱氧剂消耗的脱氧工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降低铝镇静钢脱氧剂消耗的脱氧工艺，属于冶金技术领域。技术方案是：采用碳粉代替一部分铝进行脱氧，控制合金料、脱氧剂加入顺序及加入量。本发明相对之前的脱氧制度更为规范和科学，可确保降低铝基脱氧剂消耗及提高钢水质量，同时简单易懂，便于向全厂推广。本发明的有益效果：①减少了铝系脱氧剂消耗，降低了冶炼成本，取得了较大的经济效益。②降低了转炉铝基脱氧剂的消耗，减少了钢中夹杂物的生成，提高了钢水的产量。③在转炉铝用量相同条件下，进站Als含量明显升高，给精炼提供了更好的冶炼条件。
Description
技术领域
本发明涉及一种降低铝镇静钢脱氧剂消耗的脱氧工艺，属于冶金技术领域。
背景技术
目前，在主要以板坯铝镇静钢钢种为主的炼钢生产中，对钢水的质量要求极为严格，对钢种的成本影响较大。由于铝镇静钢本身的特点，在冶炼钢水时，不但需要使用大量铝基脱氧剂对钢水进行脱氧，而且还要求钢中保持一定量的酸溶铝，由于铝基脱氧剂的价格很高，一旦控制不好，就会造成铝基脱氧剂的消耗过高而引起冶炼成本的大幅升高，同时做为铝脱氧产生的Al2O3夹杂又会严重污染钢水，即使经过LF处理，仍会造成钢中夹杂物含量升高而引起浇钢事故，严重影响钢的质量及产量，面对激烈的市场竞争，降低生产成本、挖潜增效是企业生存、增强竞争力的关键，为此有必要开发出新的更经济脱氧工艺。
发明内容
本发明目的是提供一种降低铝镇静钢脱氧剂消耗的脱氧工艺，解决冶炼低碳铝镇静钢钢水时铝基脱氧剂消耗过高的问题，降低生产成本。
本发明的技术方案是：一种降低铝镇静钢脱氧剂消耗的脱氧工艺，采用碳粉代替一部分铝进行脱氧，控制合金料、脱氧剂加入顺序及加入量；
①当转炉终点C在0.06%以下时，合金料、脱氧剂加入顺序及加入量为：出钢量达30-50t钢水时开始加入0.15kg/t-0.30kg/t铝铁和0.05-0.15kg/t碳粉，出钢量达75-90t时加入高碳锰铁1.0-1.3kg/t和剩余增碳剂1.1-1.3kg/t，出钢量达120-140t时加入剩余铝锰钛1-2kg/t，出钢结束时加入顶渣2-3.3kg/t；
②当转炉终点C在0.06-0.10%之间时，合金料、脱氧剂加入顺序及加入量为：出钢量达30-50t钢水时开始加入0.10kg/t-0.15kg/t铝铁和0.05-0.15kg/t碳粉，出钢量达75-90t时加入高碳锰铁0.8-1.0kg/t和剩余增碳剂0.8-1.0kg/t，出钢量达120-140t时加入剩余铝锰钛1-2kg/t，出钢结束时加入顶渣2-3.3kg/t；
③当转炉终点C大于0.10%时，合金料、脱氧剂加入顺序及加入量为：出钢量达30-50t钢水时开始加入0.05-0.15kg/t碳粉，出钢量达75-90t时加入高碳锰铁0.8-1.0kg/t和剩余增碳剂0.6-0.8kg/t，出钢量达120-140t时加入剩余铝锰钛1-2kg/t，出钢结束时加入顶渣2-3.3kg/t。
采用以上加入顺序目的就是控制碳氧反应速度，从而控制钢水翻腾程度。当钢水氧化性强时，适当先使用铝基脱氧剂脱氧，降低钢水氧化性，再加入碳粉预脱氧；当终点碳较高，钢水氧化性较弱时，直接先加入碳粉预脱氧。
本发明的理论基础：
钢液中碳氧反应方程式为：〔C〕＋〔O〕=CO
反应平衡常数为：Kc=Pco/[%C][%O]×（1/fc×fo）
可推出：[%C][%O]=Pco/（Kc×fc×fo）=常数
当增加钢液碳含量时，可降低氧含量，达到脱氧目的，其次用碳粉脱氧，脱氧产物为气体，不但不会污染钢水，还可以促进夹杂物上浮，净化钢水，因此用适量碳粉脱氧，能降低铝基脱氧剂消耗，大幅度降低成本，提高钢水质量。
本发明要控制好钢包底吹氩气量：出钢过程钢包底吹氩气量控制模式为大→小→大→大→小；即开始出钢底吹氩气量控制在600N3l/min以上，保证底吹效果；在加入碳粉预脱氧时控制在100-200N3/min，从而减轻碳氧反应造成的钢水翻腾程度；在加入合金及顶渣时氩气量控制也在600N3/min以上，有利于合金熔化及顶渣熔化，出钢后期氩气量控制在75-150N3/min，减轻钢液二次氧化，促进夹杂物上浮，防止增氮。
本发明要控制好顶渣加入时机：顶渣要在出钢1/2到2/3时加入，加入时要保证大氩气量搅拌，可以使顶渣充分熔化，覆盖钢水液面，防止铝在空气中二次氧化烧损。
本发明通过所提供的方法开辟了一种全新的转炉炉后脱氧工艺，相对之前的脱氧制度本发明更为规范和科学，可确保降低铝基脱氧剂消耗及提高钢水质量，同时简单易懂，便于向全厂推广。
本发明的有益效果：①减少了铝系脱氧剂消耗，降低了冶炼成本，取得了较大的经济效益。 ②降低了转炉铝基脱氧剂的消耗，减少了钢中夹杂物的生成，提高了钢水的产量。③在转炉铝用量相同条件下，进站Als含量明显升高，给精炼提供了更好的冶炼条件。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例一：当转炉终点C在0.06%以下时：
终点碳含量为0.05%，出1/5钢水时加入40kg铝铁，此时底吹流量控制在600N3/min，之后加入40kg碳粉，此时底吹流量控制在200N3/min，待碳粉反应后，加入140kg高碳锰铁，之后加入140kg增碳剂，再加入120kg铝锰钛，之后加入顶渣300kg，此时底吹流量控制在600N3/min，待出钢后期，底吹流量控制在150N3/min。此种加料方式大包酸铝含量为230ppm，铝基脱氧剂加入量仅为160kg，较不加碳粉脱氧时降低40kg。
实施例二：当转炉终点C在0.06-0.10%之间时：
终点碳含量为0.08%，开始时底吹流量控制在600N3/min，出1/5钢水时加入40kg碳粉，此时底吹流量控制在200N3/min，待碳粉反应后加入20kg铝铁，再加入120kg高碳锰铁，之后加入80kg增碳剂，再加入120kg铝锰钛，之后加入顶渣360kg，此时底吹流量控制在600N3/min，待出钢后期，底吹流量控制在150N3/min。此种加料方式大包酸铝含量为245ppm的同时，铝基脱氧剂加入量仅为140kg，较不加碳粉脱氧时降低60kg。
实施例三：当转炉终点C大于0.10%时：
终点碳含量为0.109%，开始时底吹流量控制在600N3/min，出1/5钢水时加入40kg碳粉，此时底吹流量控制在200N3/min，在加入120kg高碳锰铁，之后加入60kg增碳剂，再加入120kg铝锰钛，之后加入顶渣305kg，此时底吹流量控制在600N3/min，待出钢后期，底吹流量控制在150N3/min。此种加料方式大包酸铝含量为210ppm的同时，铝基脱氧剂加入量仅为120kg，较不加碳粉脱氧时降低80kg。
Claims (2)
1.一种降低铝镇静钢脱氧剂消耗的脱氧工艺，其特征在于：采用碳粉代替一部分铝进行脱氧，控制合金料、脱氧剂加入顺序及加入量；
①当转炉终点C在0.06%以下时，合金料、脱氧剂加入顺序及加入量为：出钢量达30-50t钢水时开始加入0.15kg/t-0.30kg/t铝铁和0.05-0.15kg/t碳粉，出钢量达75-90t时加入高碳锰铁1.0-1.3kg/t和增碳剂1.1-1.3kg/t，出钢量达120-140t时加入铝锰钛1-2kg/t，出钢时加入顶渣2-3.3kg/t；
②当转炉终点C在0.06-0.10%之间时，合金料、脱氧剂加入顺序及加入量为：出钢量达30-50t钢水时开始加入0.10kg/t-0.15kg/t铝铁和0.05-0.15kg/t碳粉，出钢量达75-90t时加入高碳锰铁0.8-1.0kg/t和增碳剂0.8-1.0kg/t，出钢量达120-140t时加入铝锰钛1-2kg/t；出钢时加入顶渣2-3.3kg/t；
③当转炉终点C大于0.10%时，合金料、脱氧剂加入顺序及加入量为：出钢量达30-50t钢水时开始加入0.05-0.15kg/t碳粉，出钢量达75-90t时加入高碳锰铁0.8-1.0kg/t和增碳剂0.6-0.8kg/t，出钢量达120-140t时加入铝锰钛1-2kg/t，出钢时加入顶渣2-3.3kg/t；
控制好钢包底吹氩气量：出钢过程钢包底吹氩气量控制模式为大→小→大→大→小；即开始出钢底吹氩气量控制在600 Nm3/h以上；在加入碳粉预脱氧时控制在100-200 Nm3/h；在加入合金及顶渣时氩气量控制也在600 Nm3/h以上。
2.根据权利要求1所述的降低铝镇静钢脱氧剂消耗的脱氧工艺，其特征在于控制好顶渣加入时机：顶渣要在出钢1/2到2/3时加入，加入时要保证大氩气量搅拌。
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