CN104046738B

CN104046738B - 一种超低硫高铬钢的冶炼方法及其制备的超低硫高铬钢

Info

Publication number: CN104046738B
Application number: CN201410050423.4A
Authority: CN
Inventors: 陈亮; 陈天明; 郭华; 李扬洲; 杨森祥; 郭奠荣; 寄海明; 冯远超; 李红光
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2014-02-13
Filing date: 2014-02-13
Publication date: 2015-12-09
Anticipated expiration: 2034-02-13
Also published as: CN104046738A

Abstract

本发明公开了一种超低硫高铬钢的冶炼方法，该方法能够将经脱硫提钒的半钢在通过供氧吹炼和造渣后的钢水中硫的含量控制为0.0035重量%以下，并且加入精炼渣和钢包渣改性剂进行LF炉精炼，所述钢包渣改性剂分三批加入，在出钢完成前，向钢包中加入第一批钢包渣改性剂；在出钢完成后且在LF炉精炼开始前，向钢包中加入第二批钢包渣改性剂；在第二批钢包渣改性剂熔融后，向钢包中加入第三批钢包渣改性剂。本发明还提供了由上述方法得到的超低硫高铬钢，其含有0.003重量%以下的硫，2.8-3.2重量%的铬。

Description

一种超低硫高铬钢的冶炼方法及其制备的超低硫高铬钢

技术领域

本发明涉及一种超低硫高铬钢的冶炼方法及其制备的超低硫高铬钢。

背景技术

高铬钢通常可以用于制作耐负荷、形状复杂、要求变形小、耐磨性高、红硬性好的模具材料，例如塑料磨具、研磨设备、压球装备等。然而，目前该类钢材都在用于输送石油、化工原料等腐蚀性液体时需要在控制较高铬含量的同时，也需要控制尽可能低的硫含量。例如，CN101195892A公开了一种用于冶炼不锈钢的镍铬合金钢及其生产方法。以重量百分比表示，该镍铬合金钢的成份中含有碳0.3-2.0、硅≤1.0、锰≤0.5、磷≤0.03、硫≤0.04、铬0.6-2.5、镍3.5-7.0、铜≤0.2，余量为铁。可直接用作冶炼不锈钢的原料，可提高不锈钢的产量和质量，降低生产成本。然而，该方法得到的高铬钢中，铬的含量最多仅为2.5重量%，而且硫含量也相对偏高。

CN101121987公开了一种含钛奥氏体不锈钢的冶炼方法，采用AOD精炼后的钢水加入到LF精炼炉中精炼，其步骤如下：(1)钢水到LF炉后加入石灰、萤石与铝粉调渣；(2)调渣结束后加入FeNb，加入量是使Nb为钢水的0.10%～0.20%；（3）温度为1540℃时喂硅钙线4米/吨；(4)加入FeTi，加入量是使Nb为钢水的0.10%～0.015%，保证满足（0.5Nb+Ti）≥6C，并搅拌；(5)钢水的成分Cr(重量%)达9.02%～9.15%，浇注成连铸坯。然而该冶炼方法的并不适用于普通转炉冶炼钢，并且冶炼成本较高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有的高铬钢的冶炼方法成本较高且所得的钢中硫含量较高的缺陷，提供了一种成本较低且硫含量超低的超低硫高铬钢的冶炼方法及其制备的超低硫高铬钢。

为了实现上述目的，本发明提供一种超低硫高铬钢的冶炼方法，该方法包括：

（1）将含钒钛铁水经脱硫提钒后得到的半钢加入到转炉内进行供氧吹炼和造渣；

（2）将步骤（1）得到的钢水从转炉出钢到钢包中，并在将钢水从转炉出钢到钢包的过程中开始对钢包中的钢水进行脱氧和合金化，然后加入精炼渣和钢包渣改性剂进行LF炉精炼，其中，所述合金化加入的合金金属包括高碳铬铁；

（3）对LF炉精炼后的钢水进行RH真空精炼；

（4）将RH真空精炼后的钢水通过连铸制成钢铸坯；

其中，步骤（1）中，所述脱硫后的含钒钛铁水中硫的含量为0.0035重量%以下；步骤（2）中，所述钢包渣改性剂分三批加入，在出钢完成前，向钢包中加入第一批钢包渣改性剂；在出钢完成后且在LF炉精炼开始前，向钢包中加入第二批钢包渣改性剂；在第二批钢包渣改性剂熔融后，向钢包中加入第三批钢包渣改性剂。

本发明还提供了由上述方法制备而得的超低硫高铬钢，其中，该超低硫高铬钢的组成为：0.15-0.2重量%的碳，0.15-0.3重量%的硅，0.45-0.6重量%的锰，0.015重量%以下的磷，0.003重量%以下的硫，2.8-3.2重量%的铬，0.2-0.3重量%的钼，0.01-0.04重量%的铝，95-96重量%的铁。

通过本发明的方法，能够得到在控制硫含量较低的同时保证铬的收得率，从而得到硫含量为0.003重量%以下，铬含量为2.8-3.2重量%的超低硫高铬钢，并且该方法采用的是转炉炼钢的方法，其炼钢成本较低。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种超低硫高铬钢的冶炼方法，该方法包括：

（3）对LF炉精炼后的钢水进行RH真空精炼；

（4）将RH真空精炼后的钢水通过连铸制成钢铸坯；

在本发明中，作为冶炼原料的含钒钛铁水通常可以为以钒钛磁铁矿经高炉等冶炼得到的铁水。通常，该含钒钛铁水的主要成分为：2-5重量%的C、0.1-0.3重量%的V、0.1-0.3重量%的Mn、0.05-0.10重量%的S、0.04-0.10重量%的P、0.1-0.3重量%的Si、0.05-0.2重量%的Ti，94-96重量%的Fe等。可以通过本领域各种常规的方法将含钒钛铁水冶炼成半钢。通常分别对含钒钛铁水进行脱硫和提钒来获得半钢。

在本发明中，为了得到S含量为0.003重量%以下的钢，在脱硫步骤中需要将脱硫后的含钒钛铁水中的硫的含量控制在0.0035重量%以下。因此，优选地，采用复合喷吹脱硫剂的方法进行脱硫。所述脱硫剂的用量可以为3.5-10kg/t_铁水。所述脱硫剂可以为各种常规的脱硫剂，在优选的情况下，本发明中所述脱硫剂可以含有钝化镁粉和石灰。钝化镁粉和石灰的重量比可以为1:8-1:12，优选为1:9-1:11，更优选为1:9.5-1:10。在更优选的条件下，钝化镁粉的用量为0.5-1.0kg/t_铁水，石灰的用量为3-8kg/t_铁水。通过步骤（1）中的对含钒钛铁水进行脱硫，脱硫后的含钒钛铁水中的硫含量可以降低到0.0035重量%以下。本发明中，所述钝化镁粉可以是炼钢领域常用的各种钝化镁粉，其主要成分为镁，镁含量可以为80-95重量%。所述石灰可以是炼钢领域常用的各种规格的石灰，其中CaO含量可以为90-95重量%。

在本发明中，在优选的情况下，所述提钒的方法可以采用转炉冶炼过程中常规的各种提钒方法，在优选的情况下，所述提钒的方法可以采用在提钒转炉中进行转炉提钒的方法，通过在提钒转炉提钒后可以获得C的含量为3.2-3.8重量%，V的含量为0.01-0.03重量%，Mn的含量为0.05-0.2重量%，S≤0.0035重量%，P≤0.1重量%，Si的含量0.01-0.05重量%，Ti的含量为0.01-0.05重量%，Fe的含量为94-96重量%的“半钢”。

在本发明中，在步骤（1）中，将上述半钢加入到转炉内进行供氧吹炼和造渣。所述供氧吹炼和造渣的方法可以为本领域常规的半钢转炉冶炼时采用的供氧吹炼和造渣的方法，例如可以是在供氧的条件下向半钢中加入造渣剂。其中，对供氧吹炼的条件没有特别的限定，为了获得更好的脱磷效果，优选地，所述供氧吹炼的条件包括：供氧强度为2.5-4Nm³/t_半钢·min，供氧时间为8-20min。

在本发明中，对步骤（1）中所述造渣过程也没有特别限定，为了达到脱磷的目的，优选地，所述造渣分三次进行，并且仅在前两次造渣的同时进行供氧。其中，在半钢进入转炉后且在第一次供氧吹炼6min内，加入第一批造渣剂进行第一次造渣，所述第一批造渣剂的用量为50-80kg/t_半钢；在第一次造渣结束后且在第二次供氧吹炼6min内，加入第二批造渣剂进行第二次造渣，所述第二批造渣剂的用量为30-50kg/t_半钢；在第二次造渣结束后且在钢水出炉前，加入第三批造渣剂进行第三次造渣，所述第三批造渣剂的用量为3-6kg/t_半钢。更优选地，在第一次造渣过程中，成渣后尽快倒炉去渣，例如在第一次供氧吹炼7-10min后开始倒炉去渣，在第二次造渣之前将渣尽可能倒出，例如倒出60-75重量%的炉渣。此外，为减少后述出钢过程中的下渣量，减少精炼过程钢水回磷，在更优选的条件下，在第三次造渣时，利用复吹搅拌2-3min进行稠渣处理。

在本发明中，所述造渣剂可以为本领域常规的造渣材料，例如活性石灰、复合造渣剂、高镁石灰和炼钢污泥球中的一种或多种。优选地，所述第一批造渣剂为活性石灰、复合造渣剂、高镁石灰和炼钢污泥球，所述活性石灰的用量为30-35kg/t_半钢，所述复合造渣剂的用量为15-20kg/t_半钢，所述高镁石灰的用量为15-20kg/t_半钢，所述炼钢污泥球的用量为2.5-3.5kg/t_半钢；所述第二批造渣剂为活性石灰、复合造渣剂和高镁石灰，所述活性石灰的用量为15-20kg/t_半钢，所述复合造渣剂的用量为5-10kg/t_半钢，所述高镁石灰的用量为5-10kg/t_半钢；所述第三批造渣剂为高镁石灰，所述高镁石灰的用量为3-4kg/t_半钢。所述活性石灰可以是炼钢领域常用的各种活性石灰，其中CaO含量可以为90-95重量%。所述复合造渣剂可以为炼钢领域常用的各种复合造渣剂，优选为SiO₂和Fe，所述复合造渣剂中SiO₂的含量优选为50-70重量%，Fe的含量优选为20-40重量%。所述高镁石灰可以是炼钢领域常用的各种高镁石灰，其中CaO含量可以为30-60重量%。所述炼钢污泥球可以为炼钢领域常用的各种污泥球，所述污泥球含有8-10重量%的CaO、40-45重量%的TFe(其中Fe元素的总含量)、10-12重量%的SiO₂、10-12重量%的H₂O。

经过步骤（1）获得钢水后，进行步骤（2），将（1）中得到的钢水从转炉出钢到钢包中进行LF炉精炼。

在本发明中，步骤（2）为将步骤（1）得到的钢水从转炉出钢到钢包中，并在将钢水从转炉出钢到钢包的过程中开始对钢包中的钢水进行脱氧和合金化，然后加入精炼渣和钢包渣改性剂进行LF炉精炼。

在本发明中，在优选的条件下，在步骤（2）中，以出钢完成时钢包内的总钢水量为基准，在出钢至钢包中的钢水量为40重量%之前（优选30重量%之前），向钢包中加入铝铁脱氧剂进行所述脱氧；并且从钢水出炉至完成出钢前，向钢包中加入合金金属进行所述合金化。更优选地，在钢水从转炉出钢到钢包前，向钢包中加入铝铁脱氧剂。当钢水的碳含量在0.10重量%以下时，更优选地，在出钢过程中，还可以加入增碳剂进行增碳。加入增碳剂进行增碳时，优选所述增碳剂的用量为0.1-1kg/t_钢水，更优选为0.1-0.5kg/t_钢水。

在所述冶炼方法中，作为所述铝铁脱氧剂的用量优选为2.5-4kg/t_钢水，更优选为3-4kg/t_钢水。所述铝铁脱氧剂优选为铝铁，以所述铝铁的总重量为基准，所述铝铁含有38-42重量%的Al（铝）和45-55重量%的Fe（铁），所述铝铁中还可以含有1.5重量%以下的Si（硅）、1.5重量%以下的C（碳）以及微量的P（磷）、S（硫）或其它的不可避免的杂质。

此外，所述合金金属的用量可以在较大的范围内变动，可以根据具体的对生产的钢中铬的含量的要求进行调整。例如当需要得到铬含量在2.8-3.2重量%范围内的钢时，优选地，所述高碳铬铁的用量为30-50kg/t_钢水，更优选为35-40kg/t_钢水。

在本发明中，所述高碳铬铁可以为本领域常规的高碳铬铁，优选地，所述高碳铬铁的成分为63-68重量%的铬，32-35重量%的铁，3.2-3.8重量%的碳。

在本发明中，所述合金金属还可以包括铝铁、高碳锰铁、中碳硅铁和钼铁中的一种或多种。所述铝铁、高碳锰铁、中碳硅铁和钼铁可以为本领域常规的用于合金化的各个合金金属，其用量可以根据对具体的钢中的金属元素的含量的要求进行调整，例如需要控制钢中含有0.01-0.04重量%的铝、0.45-0.6重量%的锰、0.15-0.3重量%的硅、0.2-0.3重量%的钼时，所述铝铁的用量为2-4kg/t_钢水，所述高碳锰铁的用量为7-9kg/t_钢水，所述中碳硅铁的用量为3-5kg/t_钢水，所述钼铁的用量为3-5kg/t_钢水。

在本发明中，所述铝铁脱氧剂优选为铝铁，以所述铝铁的总重量为基准，所述铝铁含有38-42重量%的Al（铝）和45-55重量%的Fe（铁），所述铝铁中还可以含有1.5重量%以下的Si（硅）、1.5重量%以下的C（碳）以及微量的P（磷）、S（硫）或其它的不可避免的杂质。

在本发明中，所述增碳剂优选为碳粉，其中，该增碳剂含有99重量%以上的碳。

在本发明中，在步骤（2）中，LF炉精炼时需要加入精炼渣和钢包渣改性剂。其中，所述精炼渣的加入方式可以为本领域常规的加入方式，例如一次性加入或分批加入。本发明中优选将所述精炼渣分三批加入，分别在出钢至钢包中的钢水量为40重量%之前（优选为在出钢至钢包中的钢水量为30重量%之前），向钢包中加入第一批精炼渣；在出钢完成后且在LF炉精炼开始前，向钢包中加入第二批精炼渣；在第二批精炼渣熔融后，向钢包中再加入第三批精炼渣。

在本发明中，所述钢包渣改性剂分三批加入，在出钢完成前，向钢包中加入第一批钢包渣改性剂；在出钢完成后且在LF炉精炼开始前，向钢包中加入第二批钢包渣改性剂；在第二批钢包渣改性剂熔融后，向钢包中加入第三批钢包渣改性剂。

更优选地，在钢水出炉30重量%以上钢水量至钢水70重量%进入钢包之间，向钢包中加入所述第一批精炼渣；上述合金金属加完后且95重量%以上的钢水出炉时，向钢包渣面加入第一批钢包改性剂；第二批精炼渣加入以后1-2min内加入钢包渣改性剂；在第三批精炼渣加入以后1-2min内加入钢包渣改性剂。

在本发明中，为了达到更好的LF炉精炼的效果，使得钢水具有更低硫含量和溶氧量以及较高的铬收得率，达到超低硫高铬钢经济生产的目的，在优选情况下，所述第一批精炼渣的用量为3-6kg/t_钢水，第二批精炼渣的用量为0.5-3kg/t_钢水，第三批精炼渣的用量为0.5-3kg/t_钢水；更优选地，所述第一批精炼渣的用量为4-5kg/t_钢水，第二批精炼渣的用量为1-2kg/t_钢水，第三批精炼渣的用量为0.5-2kg/t_钢水。

在本发明中，所述精炼渣可以为本领域常规的各种精炼渣。优选情况下，出于高碱度有利于脱硫的原因，所述精炼渣的组成为：65-85重量%的CaO，1-5重量%的SiO₂，1-3重量%的Al₂O₃，7-15重量%CaF₂和1-5重量%的MgO。

在本发明中，向钢包中加入所述钢包改性剂可以降低钢包渣的氧化性，从而获得更高的硫分配比，提高钢包渣的脱硫能力，增大脱硫率。所述第一批钢包渣改性剂的用量为1-3kg/t_钢水，所述第二批钢包渣改性剂的用量为0.1-2kg/t_钢水，所述第三批钢包渣改性剂0.1-2kg/t_钢水；优选地，所述第一批钢包渣改性剂的用量为1-2kg/t_钢水，所述第二批钢包渣改性剂的用量为0.5-1.5kg/t_钢水，所述第三批钢包渣改性剂0.5-1.5kg/t_钢水。

在本发明中，对所述钢包渣改性剂并没有特别限定，只要能够实现上述目的即可。优选情况下，所述钢包渣改性剂的组成为：8-12重量%的Al₂O₃，40-45重量%的CaO，35-40重量%的SiO₂，8-12重量%的Al。

根据本发明的方法，在步骤（3）中的所述RH真空精炼可以采用本领域常规的方法进行。例如，所述RH真空精炼的条件包括真空度≤300Pa，所述真空度是指绝对压强，优选为≤200Pa；RH真空精炼的时间可以为14-20min；所述RH真空精炼在提升气体流量为1000-1500NL/min的吹气量下进行，所述气体为氩气等，所述提升气体是指RH插入管内钢液上升管内提供的驱动气体。

在本发明中，根据需要，优选方法还包括，在LF炉精炼和/或RH真空精炼时，向钢水中加入低碳铬铁。对所述低碳铬铁的用量没有特别限定，只要能够使得所得的钢中铬含量达到2.8-3.2重量%即可，优选地所述低碳铬铁的总用量为10-20kg/t_钢水。更优选地，在LF炉精炼和RH真空精炼时，加入低碳铬铁。其中，在所述LF炉精炼时，待第三批精炼渣熔融后，向钢包内通过例如LF炉合金料仓等方式加入低碳铬铁。所述低碳铬铁的用量优选为9.5-16kg/t_钢水。在RH真空精炼时，待在RH真空精炼的条件下处理10-15min后，加入低碳铬铁，所述低碳铬铁的用量优选为0.5-4kg/t_钢水。

在本发明中，所述低碳铬铁可以为本领域常规的低碳铬铁，优选地，所述低碳铬铁的成分为68-72重量%的铬，26-30重量%的铁，0.1-0.5重量%的碳。

经过步骤（1）、（2）和（3）的处理后的钢水中，可以保证含有0.003重量%以下的S，且2.8-3.2重量%的铬。

根据本发明的方法，所述步骤（4）中的连铸的方法可以采用本领域常规的方法进行，例如，将RH真空精炼后的钢水连续地注入到结晶器中，经结晶器冷却，使钢水表面凝成硬壳，将该具有硬壳的钢水从结晶器的出口连续拉出，使其在二次冷却区和拉矫区冷却而全部凝固，在拉矫区的出口得到连铸坯，例如采用四机四流大方坯连铸机，获得450mm×(360-380)mm以上的大方坯。

本发明还提供了上述冶炼方法制得的超低硫高铬钢，其中，该超低硫高铬钢的组成为：0.15-0.2重量%的碳，0.15-0.3重量%的硅，0.45-0.6重量%的锰，0.015重量%以下的磷，0.003重量%以下的硫，2.8-3.2重量%的铬，0.2-0.3重量%的钼，0.01-0.04重量%的铝，95-96重量%的铁。

以下将通过实施例对本发明进行详细描述。

以下实施例和对比例中，采用光谱分析的方法，在ARL4460直读光谱仪上测定各个元素的含量；

精炼渣的组成为75重量%的CaO、3重量%的SiO₂、3重量%的Al₂O₃、12重量%的CaF₂和5重量%的MgO，余量为不可避免的杂质；

钢包渣改性剂的组成为10重量%的Al₂O₃、43重量%的CaO、36重量%SiO₂、10重量%的Al，余量为不可避免的杂质；

铝铁脱氧剂为铝铁，其组成为40重量%的Al、55重量%的Fe，1.5重量%的Si、1.2重量%的C，余量为不可避免的杂质；

增碳剂：碳粉，碳的含量为99重量%以上；

高碳铬铁中含有63重量%的铬，3.5重量%的碳，33重量%的铁，为购自攀枝花钢城集团有限公司；

低碳铬铁中含有70重量%的铬，0.35重量%的碳，29重量%的铁，为购自攀枝花钢城集团有限公司；

铝铁、高碳锰铁、中碳硅铁和钼铁均购自攀枝花钢城集团有限公司。

所述铬的收得率是指进入钢水中的铬的量占加入的高碳铬铁或低碳铬铁中的铬的量的百分比。

实施例1

本实施例用于说明本发明的超低硫高铬钢的冶炼方法。

以含钒钛铁水（4.30重量%的C、0.030重量%的V、0.18重量%的Mn、0.060重量%的S、0.065重量%的P、0.19重量%的Si、0.17重量%的Ti，余量为Fe），通过复合喷吹深脱硫，其喷吹时间为18.50min，脱硫剂中石灰的用量为3.55kg/t_铁水，钝化镁粉的用量为0.95kg/t_铁水，脱硫后获得低硫含钒钛铁水，其主要成分为：3.98重量%的C、0.010重量%的V、0.2重量%的Mn、0.0032重量%的S、0.066重量%的P、0.18重量%的Si、0.17重量%的Ti，余量为Fe。

将以上制备的低硫含钒钛铁水(140t)进行提钒，并采用339氧枪进行供氧吹钒，在吹钒的3min内，向炉内加入1.5t氧化铁皮，供氧4.5min后，向炉内加入280kg镁砂进行调渣，再供氧40秒进行挡渣出半钢和钒渣，吹炼终点温度为1425℃。获得的半钢成分为：3.8重量%的C、0.05重量%的Mn、0.07重量%的P、0.0035重量%的S、0.036重量%的V，余量为Fe。

将140t上述半钢兑入炼钢转炉内，并采用536氧枪进行供氧和造渣。在开始以2.8Nm³/t_半钢·min吹氧的同时，进行第一次造渣，向炉内加入造渣材料活性石灰（30Kg/t_半钢）、复合造渣剂（19Kg/t_半钢）、高镁石灰（19Kg/t_半钢）以及炼钢污泥球（2.8Kg/t_半钢），并在开吹供氧6min内将造渣材料全部加完；供氧时间450秒时停止供氧提升氧枪，并倒炉进行排除炉渣，排除总渣量的70重量%；然后将转炉回归零位进行供氧，并进行第二次造渣，第二次造渣材料为活性石灰（19Kg/t_半钢）、复合造渣剂（6Kg/t_半钢）以及高镁石灰（6Kg/t_半钢），并在第二次开吹供氧6min内将造渣材料全部加完；供氧时间650秒时停止供氧提升氧枪，获得温度为1690℃的钢水，其组成成分：0.04重量%的C、0.035重量%的Mn、0.0020重量%的P、0.0045重量%的S，余量为Fe。然后向炉内加入第三批造渣材料，即3.5Kg/t_半钢的高镁石灰，并利用复吹搅拌2min，再进行挡渣出炉。

在出炉前向钢包内加入第一批4.6kg/t_钢水的精炼渣和3.3kg/t_钢水的铝铁脱氧剂，在出炉过程中由料仓加入高碳铬铁（35kg/t_钢水）、铝铁（3.5kg/t_钢水）、高碳锰铁（7.8kg/t_钢水）、中碳硅铁（3.5kg/t_钢水）、钼铁（4.0kg/t_钢水）和增碳剂（0.5kg/t_钢水）进行合金化和增碳，加毕（钢水至钢包中的量为98重量%），向钢包渣面加入1.5kg/t_钢水的钢包渣改性剂。继续出钢至出钢完成。其中，钢包渣改性剂加完后6min，铬的收得率为98%。

然后向钢包中加入第二批精炼渣（1.13kg/t_钢水），1分钟后加入钢包渣改性剂（1.5kg/t_钢水），随后LF开始电加热。在加入的第二批精炼渣熔融后，加入第三批精炼渣（1.02kg/t_钢水），1分钟后加入钢包渣改性剂（0.5kg/t_钢水）。待第三批精炼渣融融后，由LF炉合金料仓向钢包内加入低碳铬铁（15.5kg/t_钢水），处理时间为45min。所得钢水中的P的含量为0.008重量%、S的含量为0.0022重量%、Cr的含量为2.85重量%。此时铬的收得率为99%。

将LF炉精炼处理后的钢包送到RH真空处理。设定提升气体流量为1500NL/min，真空度为290Pa，时间为12min。然后保持真空度，加入低碳铬铁（1kg/t_钢水）进行合金，处理5min，使成分均匀，此时铬的收得率为99.5%。然后将钢包送往连铸，获得断面为360mm×450mm铸坯产品，其组成成分见表1所示。

实施例2

本实施例用于说明本发明的超低硫高铬钢的冶炼方法。

以含钒钛铁水（4.2重量%的C、0.029重量%的V、0.19重量%的Mn、0.055重量%的S、0.060重量%的P、0.21重量%的Si、0.18重量%的Ti，余量为Fe），通过复合喷吹深脱硫，其喷吹时间为18min，脱硫剂中石灰的用量为3.6kg/t_铁水，钝化镁粉的用量为0.98kg/t_铁水，脱硫后获得低硫含钒钛铁水，其主要成分为：3.93重量%的C、0.025重量%的V、0.19重量%的Mn、0.0028重量%的S、0.059重量%的P、0.21重量%的Si、0.18重量%的Ti，余量为Fe。

将以上制备的低硫含钒钛铁水(140t)进行提钒，并采用339氧枪进行供氧吹钒，在吹钒的2min内，向炉内加入1.8t氧化铁皮，供氧4.8min后，向炉内加入300kg镁砂进行调渣，再供氧42秒进行挡渣出半钢和钒渣，吹炼终点温度为1433℃。获得的半钢成分为：3.85重量%的C、0.07重量%的Mn、0.062重量%的P、0.0028重量%的S、0.025重量%的V，余量为Fe。

将140t上述半钢兑入炼钢转炉内，并采用536氧枪进行供氧和造渣。在开始以3.0Nm³/t_半钢·min吹氧的同时，进行第一次造渣，向炉内加入造渣材料活性石灰（33Kg/t_半钢）、复合造渣剂（18Kg/t_半钢）、高镁石灰（17Kg/t_半钢）以及炼钢污泥球（2.7Kg/t_半钢），并在开吹供氧6min内将造渣材料全部加完；供氧时间480秒时停止供氧提升氧枪，并倒炉进行排除炉渣，排除总渣量的75重量%；然后将转炉回归零位进行供氧，并进行第二次造渣，第二次造渣材料为活性石灰（17.5Kg/t_半钢）、复合造渣剂（5.7Kg/t_半钢）以及高镁石灰（5.7Kg/t_半钢），并在第二次开吹供氧6min内将造渣材料全部加完；供氧时间680秒时停止供氧提升氧枪，获得温度为1693℃的钢水，其组成成分：0.043重量%的C、0.037重量%的Mn、0.0025重量%的P、0.0028重量%的S，余量为Fe。然后向炉内加入第三批造渣材料，即3.7Kg/t_半钢的高镁石灰，并利用复吹搅拌3min，再进行挡渣出炉。

待出钢至钢包中的钢水量为35重量%时，向钢包内加入第一批4.8kg/t_钢水的精炼渣和3.4kg/t_钢水的铝铁脱氧剂，然后由料仓加入高碳铬铁（40kg/t_钢 _水）、铝铁（3.2kg/t_钢水）、高碳锰铁（8.5kg/t_钢水）、中碳硅铁（3.8kg/t_钢水）、钼铁（4.2kg/t_钢水）和增碳剂（0.4kg/t_钢水）进行合金化和增碳，加毕（钢水至钢包中的量为98重量%），向钢包渣面加入2kg/t_半钢的钢包渣改性剂。继续出钢至出钢完成。其中，钢包渣改性剂加完后7min，此时铬的收得率为97%。

然后向钢包中加入第二批精炼渣（1.15kg/t_钢水），2分钟后加入钢包渣改性剂（2kg/t_钢水）后，随后LF开始电加热。在加入的第二批精炼渣熔融后，加入第三批精炼渣（0.95kg/t_钢水），2分钟后加入钢包渣改性剂（0.8kg/t_钢水）。待第三批精炼渣融融后，由LF炉合金料仓向钢包内加入低碳铬铁（15kg/t_钢 _水），处理时间为40min。所得钢水中的P的含量为0.005重量%、S的含量为0.0015重量%、Cr的含量为2.9重量%。此时铬的收得率为99%。

将LF炉精炼处理后的钢包送到RH真空处理。设定提升气体流量为1600NL/min，真空度为280Pa，时间为12min。然后保持真空度，加入低碳铬铁（0.85kg/t_钢水）进行合金，处理5min，使成分均匀，此时铬的收得率为100%。然后将钢包送往连铸，获得断面为360mm×480mm铸坯产品，其组成成分见表1所示。

实施例3

本实施例用于说明本发明的超低硫高铬钢的冶炼方法。

以含钒钛铁水（4.15重量%的C、0.028重量%的V、0.22重量%的Mn、0.048重量%的S、0.072重量%的P、0.17重量%的Si、0.2重量%的Ti，余量为Fe），通过复合喷吹深脱硫，其喷吹时间为16.50min，脱硫剂中石灰的用量为3.2kg/t_铁水，钝化镁粉的用量为0.9kg/t_铁水，脱硫后获得低硫含钒钛铁水，其主要成分为：3.94重量%的C、0.03重量%的V、0.22重量%的Mn、0.003重量%的S、0.09重量%的P、0.2重量%的Si、0.19重量%的Ti，余量为Fe。

将以上制备的低硫含钒钛铁水(140t)进行提钒，并采用339氧枪进行供氧吹钒，在吹钒的2.5min内，向炉内加入1.7t氧化铁皮，供氧5min后，向炉内加入300kg镁砂进行调渣，再供氧48秒进行挡渣出半钢和钒渣，吹炼终点温度为1422℃。获得的半钢成分为：3.6重量%的C、0.035重量%的Mn、0.092重量%的P、0.0032重量%的S、0.031重量%的V，余量为Fe。

将140t上述半钢兑入炼钢转炉内，并采用536氧枪进行供氧和造渣。在开始以2.6Nm³/t_半钢·min吹氧的同时，进行第一次造渣，向炉内加入造渣材料活性石灰（32Kg/t_半钢）、复合造渣剂（17Kg/t_半钢）、高镁石灰（18Kg/t_半钢）以及炼钢污泥球（3.1Kg/t_半钢），并在开吹供氧6min内将造渣材料全部加完；供氧时间475秒时停止供氧提升氧枪，并倒炉进行排除炉渣，排除总渣量的65重量%；然后将转炉回归零位进行供氧，并进行第二次造渣，第二次造渣材料为活性石灰（20Kg/t_半钢）、复合造渣剂（7Kg/t_半钢）以及高镁石灰（7Kg/t_半钢），并在第二次开吹供氧6min内将造渣材料全部加完；供氧时间620秒时停止供氧提升氧枪，获得温度为1697℃的钢水，其组成成分：0.035重量%的C、0.04重量%的Mn、0.0032重量%的P、0.0035重量%的S，余量为Fe。然后向炉内加入第三批造渣材料，即3.6Kg/t_半钢的高镁石灰，并利用复吹搅拌3min，再进行挡渣出炉。

在出炉前向钢包内加入第一批5.2kg/t_钢水的精炼渣和2.8kg/t_钢水的铝铁脱氧剂，在出炉过程中由料仓加入高碳铬铁（38kg/t_钢水）、铝铁（3.9kg/t_钢水）、高碳锰铁（8.8kg/t_钢水）、中碳硅铁（4.9kg/t_钢水）、钼铁（4.8kg/t_钢水）和增碳剂（0.3kg/t_钢水）进行合金化和增碳，加毕（此时钢水至钢包中的量为100重量%），向钢包渣面加入1.2kg/t_钢水钢包渣改性剂。继续出钢至出钢完成。其中，钢包渣改性剂加完后8min，此时铬的收得率为98%。

然后向钢包中加入第二批精炼渣（1.2kg/t_钢水），1分钟后加入钢包渣改性剂（0.22kg/t_钢水）后，随后LF开始电加热。在加入的第二批精炼渣熔融后，加入第三批精炼渣（0.7kg/t_钢水），1分钟后加入钢包渣改性剂（0.4kg/t_钢水）。待第三批精炼渣融融后，由LF炉合金料仓向钢包内加入低碳铬铁（13.5kg/t_钢水），处理时间为45min。所得钢水中的P的含量为0.008重量%、S的含量为0.0015重量%、Cr的含量为2.85重量%。此时铬的收得率为99.5%。

将LF炉精炼处理后的钢包送到RH真空处理。设定提升气体流量为1500NL/min，真空度为275Pa，时间为12min。然后保持真空度，不补加低碳铬铁处理5min，使成分均匀。然后将钢包送往连铸，获得断面为360mm×480mm铸坯产品，其组成成分见表1所示。

对比例1

根据实施例1的方法制备超低硫高铬钢，所不同的是，LF炉精炼时不加入第二批钢包渣改性剂和第三批钢包渣改性剂。其中，LF炉精炼前，加入的高碳铬铁的铬的收得率为98%；LF炉精炼后的，加入的低碳铬铁的铬的收得率为90%；HR真空处理后的，加入的低碳铬铁的铬的收得率为92%。所得的钢的组成成分见表1所示，硫含量为0.009重量%。

表1

通过表1的数据可以看出，采用本发明的冶炼方法，可以得到硫含量低于0.003重量%，铬含量在2.8-3.2重量%的超低硫高铬钢。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims

1.一种超低硫高铬钢的冶炼方法，该方法包括：

(1)将含钒钛铁水经脱硫提钒后得到的半钢加入到转炉内进行供氧吹炼和造渣；

(2)将步骤(1)得到的钢水从转炉出钢到钢包中，并在将钢水从转炉出钢到钢包的过程中开始对钢包中的钢水进行脱氧和合金化，然后加入精炼渣和钢包渣改性剂进行LF炉精炼，其中，所述合金化加入的合金金属包括高碳铬铁；

(3)对LF炉精炼后的钢水进行RH真空精炼；

(4)将RH真空精炼后的钢水通过连铸制成钢铸坯；

其特征在于，

步骤(1)中，所述脱硫后的含钒钛铁水中硫的含量为0.0035重量％以下；

步骤(2)中，所述钢包渣改性剂分三批加入，在出钢完成前，向钢包中加入第一批钢包渣改性剂；在出钢完成后且在LF炉精炼开始前，向钢包中加入第二批钢包渣改性剂；在第二批钢包渣改性剂熔融后，向钢包中加入第三批钢包渣改性剂。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(2)中，所述精炼渣分三批加入，分别在出钢至钢包中的钢水量为40重量％之前，向钢包中加入第一批精炼渣；在出钢完成后且在LF炉精炼开始前，向钢包中加入第二批精炼渣；在第二批精炼渣熔融后，向钢包中再加入第三批精炼渣。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述第一批精炼渣的用量为3-6kg/t_钢水，第二批精炼渣的用量为0.5-3kg/t_钢水，第三批精炼渣的用量为0.5-3kg/t_钢 _水。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述第一批精炼渣的用量为4-5kg/t_钢水，第二批精炼渣的用量为1-2kg/t_钢水，第三批精炼渣的用量为0.5-2kg/t_钢水。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的方法，其中，所述精炼渣的组成为：65-85重量％的CaO，1-5重量％的SiO₂，1-3重量％的Al₂O₃，7-15重量％CaF₂和1-5重量％的MgO。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一批钢包渣改性剂的用量为1-3kg/t_钢水，所述第二批钢包渣改性剂的用量为0.1-2kg/t_钢水，所述第三批钢包渣改性剂0.1-2kg/t_钢水。

7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述第一批钢包渣改性剂的用量为1-2kg/t_钢水，所述第二批钢包渣改性剂的用量为0.5-1.5kg/t_钢水，所述第三批钢包渣改性剂0.5-1.5kg/t_钢水。

8.根据权利要求1、6或7所述的方法，其中，所述钢包渣改性剂的组成为：8-12重量％的Al₂O₃，40-45重量％的CaO，35-40重量％的SiO₂，8-12重量％的Al。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述高碳铬铁的用量为30-50kg/t_钢水。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，所述高碳铬铁的用量为35-40kg/t_钢水。

11.根据权利要求1所述的方法，其中，所述合金金属还包括铝铁、高碳锰铁、中碳硅铁和钼铁中的一种或多种，所述铝铁的用量为2-4kg/t_钢水，所述高碳锰铁的用量为7-9kg/t_钢水，所述中碳硅铁的用量为3-5kg/t_钢水，所述钼铁的用量为3-5kg/t_钢水。

12.根据权利要求1所述的方法，其中，该方法还包括，在LF炉精炼和/或RH真空精炼时，向钢水中加入低碳铬铁，所述低碳铬铁的总用量为10-20kg/t_钢水。

13.根据权利要求12所述的方法，其中，在LF炉精炼和RH真空精炼时，向钢水中加入低碳铬铁，在LF炉精炼时，低碳铬铁的用量为9.5-16kg/t_钢水，在RH真空精炼时，所述低碳铬铁的用量为0.5-4kg/t_钢水；所述低碳铬铁的成分为68-72重量％的铬，26-30重量％的铁，0.1-0.5重量％的碳。

14.根据权利要求1所述的方法，其中，步骤(1)中，所述供氧吹炼的条件包括：供氧强度为2.5-4Nm³/t_半钢·min，供氧时间为8-20min。

15.根据权利要求1或14所述的方法，其中，步骤(1)中，所述造渣分三次进行，在半钢进入转炉后且在第一次供氧吹炼6min内，加入第一批造渣剂进行第一次造渣，所述第一批造渣剂的用量为50-80kg/t_半钢；在第一次造渣结束后且在第二次供氧吹炼6min内，加入第二批造渣剂进行第二次造渣，所述第二批造渣剂的用量为30-50kg/t_半钢；在第二次造渣结束后且在钢水出炉前，加入第三批造渣剂进行第三次造渣，所述第三批造渣剂的用量为3-6kg/t_半钢。