CN103468877B - 一种钢水的真空精炼工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冶金精炼工艺，是一种钢水的真空精炼工艺，包括LF精炼、真空处理；精炼过程采用SiC脱氧操作，分三批次加入，第一批次加入40-50kg，第二批次加入30-50kg，第三批次加入20-30kg，控制精炼炉炉渣碱度为2~5；真空处理过程，钢水进入真空炉后，通入氩气，将氩气流量开至500L/min左右，10~20秒后，将氩气流量调整至20~50L/min，当真空度≥100Pa时；当真空炉中的真空度小于67Pa时，即进入高真空度阶段，进入高真空度1-2min后，将氩气流量调整至80-120L/min，10-18min后将氩气流量调整至10-35L/min，再经过1-2min即可结束真空处理。本发明减少了真空处理总时间，降低了精炼电耗，确保钢水氢含量≤2.0ppm，真空处理过程钢水温降小。

Description

一种钢水的真空精炼工艺
技术领域
本发明涉及一种钢水精炼工艺，更具体的说，涉及一种钢水的真空精炼工艺，属于冶金技术领域。
背景技术
钢水在冶炼过程中，由于原辅材料、耐材、合金等的使用，使钢水中溶解的气体含量增加，而溶解于钢中的气体在凝固析出时析出易造成缩孔、白点、裂纹、皮下气泡以及中心疏松、偏析等，而未来得及析出的气体会降低钢的强度、断面收缩率、延伸率和冲击韧性等性能。多数高附加值钢种，如轴承、弹簧、汽车机械用钢、锻打钢、石油钻铤钻具用钢等对钢水中气体含量要求都较为苛刻，为提高钢的各项性能，必须将钢中的气体含量降低到最低限度，因此，在生产的上述钢种时，需进行VD真空处理。真空处理过程钢包自由空间为500mm左右，为最大限度降低钢水中气体含量，真空过程氩气流量控制为80L/min以上，随着真空度的提高，钢包内炉渣喷溅严重，因此必须进行长时间的抽真空操作，待钢包内炉渣平稳后才能进入高真空度保持，目前抽真空时间为15min以上，高真空度保持时间15min以上，真空炉总处理需30min以上。在真空处理过程钢包无热能补充，因此真空处理是一个降温过程，平均温降为2.5℃/min，真空处理过程总温降达75℃以上，因此真空处理前需要较高的钢水温度，增加了精炼炉电耗，导致能源浪费，如果真空处理后钢水温度不够，必须返回精炼炉进行升温处理，造成钢水的二次污染，同时对生产组织造成较大影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种处理时间短、钢水温降低、电耗低并减少二次污染的钢水的真空精炼工艺。
为了解决以上技术问题，本发明提供一种钢水的真空精炼工艺，包口LF精炼、真空处理。
（1）在LF精炼工序中使用高品位碳化硅进行全程脱氧，具体方法为：钢水抵LF位供电化渣≥3min后至第一次取样前加入高品位碳化硅，加入量为40-50kg；第一次取样后供电时继续加入高品位碳化硅，加入量为30-50kg；第二次取样后供电阶段加入高品位碳化硅，加入量为20-30kg，控制精炼炉炉渣碱度为2～5，通过该操作可以降低钢水氧化性，提高炉渣流动性，避免炉渣结壳较厚，防止真空处理过程炉渣喷溅严重。所述高品位碳化硅（主要成分为SiC：77-83%、SiO2≤15、P：≤0.2%、H2O：≤0.5%），加入量0.8-1.5kg/t。
（2）在真空处理过程，钢水进入真空炉后，通入氩气，将氩气流量开至500L/min左右，10～20秒后，将氩气流量调整至20～50L/min，当真空度≥100Pa时，根据钢液面跳动情况将氩气流量控制在30-60L/min；7-10min后待钢液面平稳，真空度＜100Pa时将氩气流量重新调整至20～50L/min；当真空炉中的真空度小于67Pa时，即进入高真空度阶段，进入高真空度1-2min后，将氩气流量调整至80-120L/min，10-18min后将氩气流量调整至10-35L/min，再经过1-2min即可结束真空处理。
本发明技术方案的进一步限定为，LF精炼工序中，所述高品位碳化硅（主要成分为SiC：77-83%、SiO2≤15、P：≤0.2%、H2O：≤0.5%），加入量0.8-1.5kg/t，控制精炼炉炉渣碱度为2～5。
本发明的有益效果是：本发明提供的一种钢水的真空精炼工艺，通过上述方法可将抽真空时间控制在10min以内，高真空保持时间为10-18min，真空炉总处理时间减少5min以上，真空处理温降可减少12.5℃以上，减少了真空处理后返回升温的频次，保证了生产组织的顺行，同时降低了精炼电耗，减少了能源浪费。
具体实施方式
实施例1
本发明提供一种钢水的真空精炼工艺，包括LF精炼、真空处理，对上述工序进行如下控制：
（1）在LF精炼工序中使用高品位碳化硅进行全程脱氧，钢水抵LF位供电化渣≥3min后至第一次取样前加入高品位碳化硅，加入量为40-50kg；第一次取样后供电时继续加入高品位碳化硅，加入量为30-50kg；第二次取样后供电阶段加入高品位碳化硅，加入量为20-30kg，控制精炼炉炉渣碱度为2～5，通过该操作可以降低钢水氧化性，提高炉渣流动性，避免炉渣结壳较厚，防止真空处理过程炉渣喷溅严重。
（2）在真空处理过程，钢水进入真空炉后，通入氩气，将氩气流量开至500L/min左右，10～20秒后，将氩气流量调整至20～50L/min，当真空度≥100Pa时，根据钢液面跳动情况将氩气流量控制在30-60L/min；7-10min后待钢液面平稳，真空度＜100Pa时将氩气流量重新调整至20～50L/min；当真空炉中的真空度小于67Pa时，即进入高真空度阶段，进入高真空度1-2min后，将氩气流量调整至80-120L/min，10-18min后将氩气流量调整至10-35L/min，再经过1-2min即可结束真空处理。
通过上述工艺技术生产的钢种的化学成分如表1所示：
表1：
元素 C Mn P、S Si Ni Alt Fe
实施例1 0.42 0.77 ≤0.015 0.24 0.05 0.02 其余
实施例2 0.16 1.15 ≤0.015 0.28 0.45 0.03 其余
实施例3 0.11 1.15 ≤0.010 0.25 0.04 0.04 其余
通过以上方法生产的钢种真空总处理时间由35min降低至28min以下，真空处理后钢水中氢含量≤2.0ppm，真空处理温降可减少12℃以上，减少了真空处理后返回升温的频次，保证了生产组织的顺行，同时降低了精炼电耗，减少了能源浪费。
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 (2)

1.一种钢水的真空精炼工艺，包括精炼工序，其特征在于，在精炼工序中包括如下步骤：（1）钢水进入真空炉后，通入氩气，将氩气流量开至500L/min，10~20秒后，将氩气流量调整至20~50L/min，当真空度≥100Pa时，根据钢液面跳动情况将氩气流量控制在30-60L/min；7-10min后待钢液面平稳，真空度＜100Pa时将氩气流量重新调整至20~50L/min；（2）当真空炉中的真空度小于67Pa时，即进入高真空度阶段，进入高真空度1-2min后，将氩气流量调整至80-120L/min，10-18min后将氩气流量调整至10-35L/min，再经过1-2min即可结束真空处理。
2.根据权利要求1所述一种钢水的真空精炼工艺，其特征在于，在精炼工序中还使用SiC进行全程脱氧，具体方法为：钢水抵LF位供电化渣≥3min后至第一次取样前加入SiC，加入量为40-50kg；第一次取样后供电时继续加入SiC，加入量为30-50kg；第二次取样后供电阶段加入SiC，加入量为20-30kg。
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