CN103060527B - 一种车轴钢lf精炼炉造渣方法 - Google Patents

一种车轴钢lf精炼炉造渣方法 Download PDF

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Abstract

一种车轴钢LF精炼炉造渣方法，包括：（1）、随钢包加入石灰300kg，合成渣300kg；所述合成渣的组元质量百分比是：Al2O3为32-38%；CaO为40-50%；SiO2为4-7%；MgO为5-11%；Fe2O3为1-5%；TiO2为1-2%；熔点≤1380℃；（2）、在LF炉精炼进入工位时加入电石125kg和铝丸70kg；（3）、精炼终渣的化学成分质量百分含量是：CaO为51-58%，Al2O3为24.5-33.7%，SiO2为3.4-6.6%，MgO为5.4-7.5%，FeO为0.25～0.64，MnO为0.05-0.11，Cr2O3为0.5-1%。本发明减少了固体废弃物的排放。

Description

一种车轴钢LF精炼炉造渣方法
技术领域
本发明属冶金行业冶炼工艺，具体涉及一种高CaO和高Al2O3精炼炉造渣方法。所述高CaO是指CaO含量是56%，高Al2O3是指Al2O3含量是29%。
背景技术
目前国内外精炼技术迅速发展，无污染和减少消耗为所有学者追求的目标，渣系中萤石是环境污染物氟离子的主要来源，渣量的大小直接关系到固体废弃物的排放。
太钢特殊钢冶炼厂碳钢线工艺流程为：EBT电炉冶炼+LF炉精炼+VD+模铸，生产产品以车轴钢、车轮钢为主。
LF精炼炉脱氧还原效果及渣量大小直接影响的下工序操作控制及产品质量。LF精炼炉使用石灰、萤石、硅铝钡造渣，形成为CaO-Al2O3-SiO2-CaF2四元渣系，熔渣熔点高，渣量大，脱氧效果差，同时含有氟离子污染环境。
发明内容
为了降低熔渣熔点，提高脱氧效果，本发明通过改变精炼炉脱氧剂物质，调整合成渣加入量，改变熔渣中化合物质量百分含量，利用三氧化二铝为两性氧化物特点，达到降低熔渣熔点的目的。
本发明的技术方案是：本发明所针对的钢种是车轴钢，其精炼炉造渣方法是：
1、随钢包加入石灰300kg，合成渣300kg；
所述合成渣的化学成分如下表：
组元 Al2O3 CaO SiO2 MgO Fe2O3 TiO2 熔点
含量 32-38 40-50 4-7 5-11 1-5 1-2 ≤1380
2、在60吨LF炉精炼进入工位时加入电石125kg和铝丸70kg，所述铝丸的化学成分是铜0.01%，铁0.16%，硅0.16%，铝99.41%，其它0.26%。
精炼终渣的部分化学成分质量百分含量是：CaO53-62%，Al2O328.3-33.7%，SiO23.4-6.6%，MgO5.4-7.5%。
本发明利用三氧化二铝为两性氧化物特点，降低还原渣熔点，提高熔渣活度，增强吸附能力，同时取消萤石加入，降低消耗，保护环境，提升钢包耐材寿命。
通过采用上述方法调整熔渣中CaO，Al2O3质量百分含量，降低熔渣熔点同时，减少石灰加入量，保护环境。
一般常用沉淀脱氧剂脱氧能力由弱到强的元素排序为，C、Mn、Si、Al。铝是极强的脱氧元素，其脱氧能力远大于碳、锰、硅。铝脱氧反应速度远大于Al在钢液中的熔化速度和扩散速度，易产生局部富铝而析出较大的夹杂物颗粒，产物Al2O3熔点高（2050℃），表面张力大，且与钢液的润湿性差，易于在钢液内上浮去除。选择Al作为沉淀脱氧剂，提高脱氧能力，形成夹杂物上浮渣面作为熔渣主要组成Al2O3化合物。
为保证LF充分埋弧及渣面扩散脱氧效果，钢水入精炼炉后，向渣面加入电石125kg和铝丸70kg，以降低渣中的不稳定氧化物含量，精炼埋弧效果显著，取得了较好的脱硫效果，成分和温度控制精确度较高。
Al2O3为中性氧化物，在碱性还原渣中Al2O3呈酸性，随着渣中Al2O3含量的提高，炉渣的熔点降低，流动性提高，化渣能力增强。但随着渣中Al2O3含量的提高，对于吸附钢中Al2O3基夹杂物不利，因此要获得良好的冶金性能和物理性能，即渣中应添定量含有Al2O3的合成渣，使其含量控制在一个适当的范围。
本发明的技术效果还体现在经济效益和社会效益中：
1、经济效益：
1）消耗方面：消耗降低成本约8.83元/t，年效益约370.86万元。
2）车轴钢车轴坯率：车轴钢成轴坯率由去年91.79%提高到93.18%，增加效益为：
120000t*（93.18-91.79）%*500元/t=83.4万元。
3）废品率降低，由原来1.3%降低到0.9%，增加效益：
450000t*(1.3-0.9)%*1996元/t=359.28万元。
上述合计效益为：370.86万元+83.4万元+359.28万元=813.54万元
2、社会效益：
1）取消萤石加入，减少环境污染。
2）减少渣料，减少固体废弃物的排放。
3）降低能源消耗，实现低成本炼钢。
具体实施方式
实施例1：通过大生产跟踪80炉钢车轴系列钢种，具体步骤如下：
1、钢包随包加入石灰300kg，合成渣300kg；
2、电炉炉后随钢流加入脱氧剂铝丸110kg，合金高锰450kg。
3、钢水进精炼炉，通过高位料仓加入铝丸70kg、平台加入电石125kg。
4、送电5分钟后，取样和观察渣况，加入石灰50kg,试样结果报回后加入铁合金调成分，确保钢水合金元素符合钢种要求。
5、送电到21分钟后，取样和观察渣况，加入石灰50kg。试样结果报回后加入铁合金调成分，确保钢水合金元素符合钢种要求。
6、送电到37分钟后，取样和观察渣况，加入石灰20-50kg。试样结果报回后加入铁合金调成分，确保钢水合金元素符合钢种要求
7、成分进线后，温度和渣况合适后出钢。
通过上述变更，熔渣过程情况良好，送电5分钟后，炉渣完全融化。取出钢前渣样成分如下表：
含量 FeO% CaO% SiO2% Al2O3% MgO% MnO%
变化范围 0.25～0.64 51-58 3.4-6.6 24.5-33.7 5.4-7.5 0.05-0.11
平均值 0.48 56.8 5.2 31.4 6.1 0.08
实施例2：通过大生产跟踪30炉钢铬钼合金系列钢种，具体步骤如下：
1、钢包随包加入石灰300kg，合成渣300kg；
2、电炉炉后随钢流加入脱氧剂铝丸110kg，铬、钼等金属合金。
3、钢水进精炼炉，通过高位料仓加入铝丸70kg、平台加入电石125kg。
4、送电5分钟后，取样和观察渣况，加入石灰50kg,试样结果报回后加入铁合金调成分，确保钢水合金元素符合钢种要求。
5、送电到21分钟后，取样和观察渣况，加入石灰70kg。试样结果报回后加入铁合金调成分，确保钢水合金元素符合钢种要求。
6、送电到37分钟后，取样和观察渣况，加入石灰30-70kg。试样结果报回后加入铁合金调成分，确保钢水合金元素符合钢种要求
7、成分进线后，温度和渣况合适后出钢。
通过上述变更，熔渣过程情况良好，送电5分钟后，炉渣完全融化。取出钢前渣样成分如下表：
含量 FeO% CaO% SiO2% Al2O3% MgO% MnO%
设计目标 0.2-0.7 50-60 3-6 27-33 4-7 0.01-0.1
变化范围 0.25～0.64 53-62 3.4-6.6 28.3-33.7 5.4-7.5 0.05-0.11
平均值 0.48 56.8 4.2 31.4 6.1 0.08

Claims (1)

1.一种车轴钢LF精炼炉造渣方法，包括：
（1）、随钢包加入石灰300kg，合成渣300kg；
（2）、在LF炉精炼进入工位时加入电石125kg和铝丸70kg；
其特征是所述合成渣的组元质量百分比是：Al2O3为32-38%；CaO为40-50%；SiO2为4-7%；MgO为5-11%；Fe2O3为1-5%；TiO2为1-2%；熔点≤1380℃；所述铝丸的化学成分的质量百分比是铜为0.01%，铁为0.16%，硅为0.16%，铝为99.41%，其它为0.26%；精炼终渣的化学成分质量百分含量是：CaO为53-62%，Al2O3为28.3-33.7%，SiO2为3.4-6.6%，MgO为5.4-7.5%。
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