CN103160648B - Lf炉冶炼超低碳钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了LF炉冶炼超低碳钢的方法，通过钢水加热前大吹氩充分化渣，使钢水顶渣完全融化；控制钢水加热时底吹氩或钢水加热前期关闭氩气，减少钢水舔电极的机会；采用分批加入铝及分批加石灰；减少冶炼过程中的加热次数等方式，有效减少了冶炼过程中碳含量增加的机会；降低了终点碳含量，提高了产品质量和性能。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金行业，具体涉及LF炉冶炼超低碳钢的方法。
背景技术
目前，马钢生产的超低碳钢，由于受马钢铁水条件、废钢和CSP自身特点等条件的限制，经常采用RH+LF炉双联生产的工艺。此工艺钢水在RH炉脱碳，到LF炉中造渣、脱硫、升温等操作，这种操作容易造成LF炉内钢水增碳，最终造成钢水终点碳含量很高，甚至超过规程要求的范围而改变产品性能。为保证此工艺生产的超低碳钢能够满足产品性能要求，需降低LF炉内钢水的碳含量，因而急需对LF炉冶炼超低碳钢的工艺进行改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种能够降低碳含量，进而保证产品性能的LF炉冶炼超低碳钢的方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为：
该LF炉冶炼超低碳钢的方法，具体为：
钢包车打到处理位后，对钢水进行吹氩化渣，渣层破开后进行强吹氩操作，直到渣层完全化开；
吹氩起来，渣层破开后向钢水中加铝，依据RH炉成份中Als含量，分2～3批加入铝；加入铝后继续向钢水中强吹氩，在铝反应完全后，测钢水温度T1，取样一；
对钢水进行电极加热，钢水加热前减小底吹氩流量或在钢水加热时前2～3min关闭氩气；
钢水加热前在料仓内称取石灰，称量结束后起弧加热，在电极刚要接触钢水时加入第一批石灰；再分两次快速向钢水中加入与第一批重量相同的石灰；再根据埋弧情况，分2～6次按每批为第一批石灰重量的二分之一向钢水中加入石灰；
钢水加热时根据T1控制升温时间，如 T1≤1570℃，则按4℃/min进行升温，目标温度为1610~1620℃；如T1≥1580℃，则按5℃/min进行升温，目标温度为1610~1620℃；
抬起电极，根据取样一化验结果中Als含量进行二次调铝，二次调铝目标为0.4％；
强吹氩造渣脱硫，定期取渣样观察颜色；在强吹氩8～10min后，调小吹氩流量至100～200L/min，测钢水温度T2，取样二；T2在1590～1595℃进行软吹操作，等待取样二化验结果；
根据取样二的化验结果来微调合金，合金按钢水中合金配比目标值进行调解；
T2在1590～1595℃，且合金成份合格开始喂线，喂线前测温度T3，T3测两次，且要求两次温度差值≤3度；喂线后2～3min，测温度T4，取样四，再进行软吹操作，软吹时间≥6min；等到取样四化验结果；成份合格，温度T4满足出站温度要求后出站；
停止吹氩，将钢包车打到吊包位，行车吊上连铸台。
强吹氩氩气流量为≥600L/min。
软吹氩气流量为≤100L/min。
强吹氩造渣脱硫阶段，如T2＜1590℃，则按5～6℃/min对钢水进行二次升温，二次升温目标值为1590～1595℃，T2升至1590～1595℃后再进行软吹操作。
钢水加热次数控制在≤2次。
钢水出站目标温度为1585～1590℃。
微调合金阶段，如需要合金量重量≥100 kg，则调合金后，对钢水进行取样三化验分析。
本发明的优点在于：该LF炉冶炼超低碳钢的方法，通过钢水加热前大吹氩充分化渣，使钢水顶渣完全融化；控制钢水加热时底吹氩或钢水加热前期关闭氩气，减少钢水舔电极的机会；采用分批加入铝及分批加石灰；减少冶炼过程中的加热次数等方式，有效减少了冶炼过程中碳量增加的机会；降低了终点碳含量，提高了产品质量和性能。
采用此操作方法后，生产超低碳钢时LF炉平均增碳量由40～50ppm降低到15～30ppm，RH终点碳含量控制在20ppm以下，可以保证LF炉终点碳含量在50ppm以下，基本上能够满足终点碳含量在60ppm以下的要求；每个月因碳含量高造成的降级改钢至少3炉以上，按照每月3炉计算，每炉120吨钢水，降级改钢价格降低300元/吨钢，一年直接效益为 3*300*120*12＝129.6万元。
具体实施方式
下面通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
该LF炉冶炼超低碳钢的方法，具体为：
以每炉钢水重量为120吨为例，钢包车打到处理位后，接好吹氩管，开通氩气，对钢水进行吹氩化渣，在钢水不翻出的情况下，加大氩气吹入量，进行强吹氩操作，强吹氩氩气流量≧600L/min，直到渣层完全化开；如果吹氩钢水不起，则进行更换吹氩软管重新开通氩气吹氩；吹氩钢水起则进入下一步向钢水中初次加铝调铝操作，吹氩钢水还不起则称量好石灰直接对钢水进行加热；
吹氩起来，渣层破开后向钢水中加铝，依据RH炉成份中Als含量，分2～3批加入200～250kg铝；加入铝后继续向钢水中强吹氩，在铝反应完全后，即可测此时钢水温度T1，对钢水取样一；强吹氩气5～8min时，观察渣层表层是否有发亮的亮点，如渣层表层没有亮点，说明加入的铝反应完全；分批加入铝，能减少大批量铝在加入时钢水中发生结块现象，铝加入后，用铝脱除渣层中的氧，且利用铝的放热反应对钢水渣层升温，温度高的渣层更有利于化开，而只有完全化开的渣层加热时增碳才能少；
对钢水进行电极加热，电极加热前减小钢水底吹氩气吹入量，即将底吹氩气吹入量调为钢水钢液面微动，不裸露钢水即可，此氩气吹入量能够将电极加热温度传递；或者在钢水加热时前2～3min关闭氩气，停止吹氩操作；这样能够减小在电极加热过程中钢水跳跃、电弧不稳的现象产生，降低钢水吸氮、降低因强吹氩钢水舔电极而带来钢水增碳的机会；钢水底吹氩气吹入量，可预先调好，在加热过程中观察弧流指针情况，以弧流指针平稳或者相对稳定为依据调整吹氩流量；
加热前在料仓内称取石灰200kg，称量结束后起弧加热操作，200kg石灰在电极刚要接触钢水时加入钢包，再分两次各加入200kg石灰，此时埋弧好转，弧流基本平稳，后面石灰每批称量100kg，根据埋弧情况分批加入；石灰要在加热过程中加入，第一批石灰的加入时间是电极刚刚接触钢水时，减少因渣层薄起弧时电极不稳而增碳的机会产生，每炉钢根据渣量计算大概需要加入石灰800～1200kg，前600kg石灰分三批快速加入，剩余的石灰可根据埋弧情况定加入时间，这样就减少了因加入石灰带来碳增加的机会；
根据T1的化验结果控制升温时间，如果T1≤1570℃，则每分钟按4℃进行升温，目标温度为1610~1620℃；如果T1≥1580℃，则每分钟按5℃进行升温，目标温度为1610~1620℃；
抬起电极，取样一化验结果出来，根据取样一中Als含量进行二次调铝操作，二次调铝目标为钢水中Als含量占0.4％；加大氩气吹入量，强吹氩造渣脱硫，强吹氩氩气流量≥600L/min，定期取渣样观察颜色；在强吹氩8～10min后，调小吹氩流量至100～200L/min，测此时钢水温度T2，对钢水取样二；温度T2在1590～1595℃进行软吹操作，软吹时间5～7min，等待取样二化验结果；如果温度T2＜1590℃，则按5～6℃/min对钢水进行二次升温，二次升温目标值在1590～1595℃，T2升至1590～1595℃后再进行软吹操作；钢水加热次数控制在≤2次；
根据取样二结果微调合金，合金按钢水中合金配比目标值进行调解；如需要合金量重量≥100 kg，则调合金后，对钢水取样三化验分析；
T2在1590～1595℃，且合金成份合格开始喂线，喂线前测此时钢水温度T3，T3必须测两次，且要求两次温度差值≤3度；喂线后2～3min，测此时钢水温度T4，对钢水取样四，再进行软吹操作，软吹氩气流量≤100L/min，软吹时间≥6min；等待取样四化验结果；取样四成份合格，T4满足出站温度要求后出站，钢水出站温度需达到1585～1590℃；
停止吹氩，将钢包车打到吊包位，行车吊上连铸台。
该LF炉冶炼超低碳钢的方法，采用强吹氩搅拌使钢中夹杂物长大，在脱硫期完成，弱吹氩搅拌排除钢中夹杂物，在喂线前和喂线后完成；喂线前的弱吹很关键，关系到钢水中夹杂物的大部分去除；钢水加热时，一次性升高钢水温度，让钢水温度在升温后缓慢下降，适当通过吹氩量调整钢水温度，以控制好喂线前温度达标；减少电极加热次数，以减少每次加热起弧对钢液增氮、增碳的影响，也使操作工艺简化、在每炉冶炼时降低占用电极时间、提高LF作业率，整个过程的加热次数尽量控制在≤2次；第一次升温的目标值为1610~1620℃，加热后的造渣脱硫期要8～10min的强吹氩操作，喂线操作和软吹净搅期大概要10～15min左右，这20～25min的温降后，出站温度需达到目标要求为1585～1590℃。
时间基本设定：
| 序号 | 操作期别 | 基本时间（分钟） | 备注 |
| 1 | 进站及辅助操作 | 15 | |
| 2 | 升温造渣期 | 10-12 | 占主工位 |
| 3 | 高温脱硫期 | 8-10 | 占主工位 |
| 4 | 调铝调温期 | 3-8 | 占主工位 |
| 5 | 前期去夹杂期 | 10 | 占主工位 |
| 6 | 喂线期 | 2 | 占主工位 |
| 7 | 净搅净化期 | 大于10 | |
| 8 | 出站 | 3 | |
| 每炉钢在LF炉停留最大时间 | 70 | 42 |
实施效果：
采用此操作方法后，生产超低碳钢时LF炉平均增碳量由采用前的40～50ppm降低到15～30ppm，RH终点碳含量控制在20ppm以下，可以保证LF炉终点碳含量在50ppm以下，基本上能够满足终点碳含量在60ppm以下的要求，直接降低了终点碳含量，提高了产品质量和性能。
经济效益：每个月因碳高造成的降级改钢为3炉以上，按照每月3炉计算，每炉120吨钢水，降级改钢价格降低300元/吨钢，一年直接效益为：3*300*120*12＝129.6万元
上面对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.冶炼超低碳钢的方法，其特征在于：具体为：
钢包车打到处理位后，对钢水进行吹氩化渣，渣层破开后进行强吹氩，直到渣层完全化开；
渣层破开后向钢水中加铝，依据RH炉成份中Als含量，分2～3批加入铝；加入铝后继续向钢水中强吹氩，在铝反应完全后，测钢水温度T1，取样一；
对钢水进行电极加热，电极加热前减小底吹氩流量或在钢水加热时前2～3min关闭氩气；
钢水加热前在料仓内称取石灰，称量结束后起弧加热，在电极刚要接触钢水时加入第一批石灰；再分两次快速向钢水中加入与第一批重量相同的石灰；再根据埋弧情况，分2～6次按每批为第一批石灰重量的二分之一向钢水中加入石灰；
钢水加热时根据T1控制升温时间，如T1≤1570℃，则按4℃/min进行升温，目标温度为1610～1620℃；如T1≥1580℃，则按5℃/min进行升温，目标温度为1610～1620℃；
抬起电极，根据取样一化验结果中Als含量进行二次调铝，二次调铝目标为0.4％；
强吹氩造渣脱硫，定期取渣样观察颜色；在强吹氩8～10min后，调小吹氩流量至100～200L/min，测钢水温度T2，取样二；T2在1590～1595℃进行软吹操作，等待取样二化验结果；
根据取样二的化验结果来微调合金，合金按钢水中合金配比目标值进行调解；
T2在1590～1595℃，且合金成份合格开始喂线，喂线前测温度T3，T3测两次，且要求两次温度差值≤3度；喂线后2～3min，测温度T4，取样四，再进行软吹操作，软吹时间≥6min；等到取样四化验结果；成份合格，温度T4满足出站温度要求后出站；
停止吹氩，将钢包车打到吊包位，行车吊上连铸台。
2.如权利要求1所述的冶炼超低碳钢的方法，其特征在于：强吹氩氩气流量为≥600L/min。
3.如权利要求1或2所述的冶炼超低碳钢的方法，其特征在于：软吹氩气流量为≤100L/min。
4.如权利要求3所述的冶炼超低碳钢的方法，其特征在于：强吹氩造渣脱硫阶段，如T2＜1590℃，则按5～6℃/min对钢水进行二次升温，二次升温目标值为1590～1595℃，T2升至1590～1595℃后再进行软吹操作。
5.如权利要求4所述的冶炼超低碳钢的方法，其特征在于：钢水加热次数控制在≤2次。
6.如权利要求5所述的冶炼超低碳钢的方法，其特征在于：钢水出站目标温度为1585～1590℃。
7.如权利要求6所述的冶炼超低碳钢的方法，其特征在于：微调合金阶段，如需要合金量重量≥100kg，则调合金后，对钢水进行取样三化验分析。
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