CN103225008B - 冶炼含钛不锈钢过程防止结晶器内结块及水口结瘤的方法 - Google Patents
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Abstract
冶炼含钛不锈钢过程防止结晶器内结块及水口结瘤的方法，属于冶金领域，其工艺路线为电炉化粗钢水—AOD炉精炼—LF钢包精炼—连铸。本发明通过提高电炉兑入AOD炉的钢水碳含量和钢水温度，为AOD还原创造有利条件有，通过AOD还原达到充分脱氧的目的，提高并稳定了钛的收得率。在LF炉加大吹氩搅拌的流量，使钢水中的氮化物夹杂物充分上浮，连铸中包防二次氧化和提高中包钢水温度，保证钢水不被二次污染和减少结晶器内结块和水口结瘤，有效地提高了连铸作业率，降低现场和轧后废品。
Description
技术领域
本发明属于冶金领域，具体涉及防止含钛不锈钢冶炼中结晶器内结块及水口结瘤的方法。
背景技术
含钛不锈钢主要是321、316Ti等钢种，钢中钛含量要求为6×［C］，个别钢种要求碳含量大于0.04%，钛含量要求大于0.26%，目前一般采用电炉—AOD（VOD）—LF炉—连铸工艺，主要控制难点是钛含量的控制、AOD的还原、LF炉吹气搅拌及连铸拉钢过程控制。
如果控制不当，会发生拉钢过程中结晶器内钢水凝固结块的现象，如果结晶器内结块，则必须现场判废，必须关中包，大包钢水回到AOD炉重新冶炼生产。
如果控制不当，或在连拉过程中结晶器水口结瘤，钢水无法顺利流入结晶器内，导致过程降低拉速，严重时中包水口完全堵死，只能中断拉钢回炉。
发明内容
为了避免上述现象的发生，强化AOD还原，稳定钛收得率，杜绝连铸拉钢过程中结晶器内结块和水口结瘤导致拉钢中断。
1、本发明采用工艺路线为电炉化粗钢水—AOD炉精炼—LF钢包精炼—连铸。
本发明通过提高兑入AOD炉中的粗钢水的碳含量和粗钢水的温度，保证AOD精炼脱氧还原所需温度，同时强化还原渣的扒除再造新渣，强化二次还原，提高并稳定钛的收得率，在LF钢包精炼过程加大吹氩搅拌流量，使夹杂物充分上浮，并提高过钢温度，提高连铸中包钢水液面高度，开浇时要出苗要快，拉速执行规程上限。
本发明包括下述步骤：
1、提高电炉出钢时钢水碳含量，碳含量不低于2.0%，同时保证兑入AOD炉的粗钢水温度大于1470℃；
2、AOD炉精炼环节脱碳升温精确控制，终点碳含量不低于0.02%，否则可能使钢液过氧化，会带来脱氧不完全，还原不好。
3、AOD精炼钢水终点温度大于1700℃，保证高温还原。还原S＜0.005%。
4、加入硅铁还原后，彻底扒除预还原渣，扒渣必须大于总渣量的80%，炉口区域露钢水直径超过1米。扒除氧化渣要连续，不得中间停顿或等待。
5、扒渣后再加一批渣料造新渣，造渣吹氩4分钟后摇炉粘渣，还原渣要白渣，保证还原效果，保证包中S小于0.002%。
6、出钢前加入钛铁，要考虑LF炉给电升温和吹气搅拌损失的钛含量，包中钢水[Ti]要在标准成份上限+0.05%，不能太保守，避免到LF炉分析钛含量不足再打钛线。
7、LF炉吹氩要大于250m3/min搅拌，钢水到LF要进行送电操作，每分钟升温4℃，需送电3-8分钟。
8、LF送电后温度大于1585℃，进行吹氩搅拌操作，硬吹模式流量大于60L/min,保证钢水面大翻，保持时间大于7分钟，使夹杂物能充分上浮。
9、过钢温度第一包大于1550℃，其它包大于1540℃，保证中包钢水温度1500-1510℃。
10、连铸中间包注入钢水前吹氩5分钟排空气，防止中包钢水氧化，拉钢过程中包钢水量大于18吨，保证中包钢水夹杂物的上浮，出苗时间要低于85分钟，避免结晶器内钢水停留时间长造成的渣面温度低钢水结块和水口结瘤导致拉钢中断。
11、连铸在开浇前准备线外另支水口的烘烤，如果连铸拉钢过程中发现结晶器插入水口轻微结瘤，马上更换水口。
本发明强化AOD还原，提高稳定钛的收得率，强化LF炉吹氩搅拌，促进夹杂物充分上浮，连铸开浇快速出苗，可有效杜绝拉钢过程中结晶器内钢水凝固结块的现象，从而减少了含钛钢生产过程中的现场废品；提高了连铸拉钢炉数，降低了制造成本。同时有效杜绝了因为结晶器内钢水结块或水口结瘤造成的拉钢中断回炉，提高了连铸作业率，降低了制造废用，提高了钢水纯净度，降低了轧后废品。
采用了本发明后，强化AOD还原和LF炉吹氩搅拌去除夹杂，钢水中氮化钛夹杂物有效降低，厚板或冷板轧制后表面质量好，不会产生以前的表面大型重皮缺陷，提高了轧后钢板表面质量，轧后废品大幅降低。
具体实施方式
实施例一：冶炼不锈钢钢种：321
1、冶炼一作业区化清成分目标为：
| 元素 | C | Cr | Ni |
| 上限 | 2.2 | 17.5 | 9 |
| 目标 | 1.8 | 17.2 | 8.5 |
| 下限 | 1.6 | 17 | 8 |
兑钢温度目标：大于1470℃
2、AOD生产严格控制过程碱度，保证还原S达到0.005%以下；还原扒渣扒除干净，扒渣量按90%以上控制；
3、AOD还原C按照0.02-0.03%（特殊要求除外）控制；Ti铁备料Ti收得率事先按照40%-45% ，注意称量准确；
4、AOD出钢时确保炉嘴干净，必要时用打渣机进行清理；出钢前进行大包吹氩；
5、AOD出钢根据节奏控制出钢温度，第一炉包中温度1630℃以上；
6、LF硬吹时间≥8分，软吹≥5分,软吹不得裸露钢水；
7、LF过跨温度第一包1545-1550℃，其它包温度参考范围：1540℃-1550℃，主操可根据中包情况适当调整；
8、连铸中包温度：1505-1515℃，目标1510℃；
9、连铸中包烘烤保证2小时，套管氩封流量150--200L/min，中包滑板氩封10-15L/min；
10、连铸开浇中包要大于14吨，速升至正常后，中包重量要大于18吨或满包，大包换包要小于2分钟，中包重量大于16吨，换包后快速将中包液面补起。
实施例二：冶炼不锈钢钢种：316Ti
1、冶炼一作业区化清成分目标为：
| 元素 | C | Cr | Ni |
| 目标 | 1.6 | 17 | 10.5 |
| 上限 | 2.0 | 17.5 | 11 |
| 下限 | 1.2 | 16.5 | 10 |
兑钢温度目标：大于1470℃
2、AOD生产严格控制过程碱度，保证还原S达到0.005%以下；还原扒渣扒除干净，扒渣量按总量的90%以上控制；
3、AOD还原C按照0.02-0.03%（特殊要求除外）控制；Ti铁备料Ti收得率事先按照40%-45% ，注意称量准确；
4、AOD出钢时确保炉嘴干净，必要时用打渣机进行清理；出钢前进行大包吹氩；
5、AOD出钢根据节奏控制出钢温度，第一炉包中温度1630℃以上；
6、LF硬吹时间≥8分，软吹≥5分,软吹不得裸露钢水；
7、LF过跨温度第一包1530-1540℃，其它包温度参考范围：1525℃-1535℃，主操可根据中包情况适当调整；
8、连铸中包温度：1480-1495℃，目标1490℃；
9、连铸中包烘烤保证2小时，套管氩封流量150--200L/min，中包滑板氩封10-15L/min；
10、连铸开浇中包要大于14吨，速升至正常后，中包重量要大于18吨或满包，大包换包要小于2分钟，中包重量大于16吨，换包后快速将中包液面补起。
Claims (1)
1.冶炼含钛不锈钢过程防止结晶器内结块及水口结瘤的方法，其特征包括：（1）兑入AOD精炼炉中钢水的碳质量百分比含量不低于2.0%，且钢水温度大于1470℃；AOD精炼终点钢水的碳质量百分比含量不低于0.02%；且终点钢水温度大于1700℃，还原过程的硫质量百分比含量小于0.005%；
（2）加入硅铁还原后，扒除预还原渣，扒渣量为总渣量的80%以上，炉口区域露钢水直径超过1米，扒除氧化渣要连续，不得中间停顿或等待；
（3）扒渣后再加400kg石灰，150kg萤石造新渣，造新渣吹氩4分钟后摇炉粘渣，还原渣要白渣， S含量小于0.002%；
（4）出钢前加入钛铁，钢包中钢水的钛为标准成份+0.05%；
（5）LF炉精炼过程吹氩大于250m3/min搅拌，钢水到LF炉进行送电操作，每分钟升温4℃，送电3-8分钟；
（6）LF炉送电后温度大于1585℃，进行吹氩搅拌操作，硬吹模式流量大于60L/min,保证钢水面大翻，保持时间大于7分钟，使夹杂物能充分上浮；
（7）过钢温度第一包大于1550℃，其它包大于1540℃，中包钢水温度为1500-1510℃；
（8）连铸中间包注入钢水前吹氩5分钟排空气，拉钢过程中包钢水量大于18吨，保证中包钢水夹杂物的上浮，出苗时间低于85分钟。
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