CN104278130A - 一种lf炉渣碱度快速调整工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种LF炉渣碱度快速调整工艺，包括：铁水脱硫预处理、转炉冶炼工艺：1)终点操作，2)挡渣操作，3)出钢脱氧造渣制度，LF精炼炉冶炼工艺：1)LF炉前期操作：加入第一批脱氧造渣料；2)LF中期脱氧、脱硫工艺：加入第二批脱氧造渣料，同时按钢种成分进行合金化；第二样硫含量满足钢种成分要求，喂铝线；如果第二样成分未满足钢种成分要求，继续第三批脱氧造渣料，直至满足要求，喂铝线补钢水中铝含量；3)LF炉中后期快速调整碱度：喂铝线补钢水中铝含量结束，加入碱度调整剂优化渣系，处理结束。这种分阶段控制LF炉钢包顶渣碱度快速调整工艺，兼容了精炼炉钢水脱硫与去除夹杂需要，达到了钢水精炼的效果，提高连铸坯内部质量。
Description
技术领域
本发明涉及冶金领域的一种炼钢工艺，特别是涉及一种LF炉渣碱度快速调整工艺。
背景技术
炼钢过程炉渣碱度的高低对钢水脱磷、脱硫和去除夹杂物有着重要影响。随着市场对钢材质量要求的不断提高，钢水精炼成为提高钢材纯净度必不可少条件，特别是LF钢包精炼炉成为高品质品种钢冶炼必要工序，然而LF精炼炉为了提高钢水纯净度，需深脱氧、硫等杂质元素，处理前期快速造高碱度强还原性脱硫渣，石灰用量偏大，当钢水中氧、硫降低至钢种要求时，LF炉钢包顶渣碱度一般在8以上，碱度最高会达到13。如此高碱度的钢包顶渣，流动性较差，对钢水夹杂物的吸附能力较差，不利于钢水纯净度的提高。此时，脱氧脱硫需要的高碱度渣与钢水夹杂物去除需要的良好流动性低碱度渣矛盾。为了突破这些限制性条件，开发一种分阶段调整LF精炼炉钢包顶渣碱度，兼容钢水脱硫与去除夹杂的精炼炉造渣工艺，是急需解决的一个问题，特别是冶炼高附加值的品种钢，会出现由于钢水氧、硫杂质含量超标或钢水夹杂物超标改判等一系列问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种LF炉渣碱度快速调整工艺，该工艺采用：铁水倒罐→铁水预处理→BOF→LF炉化渣→LF炉造渣→LF炉脱氧、硫→碱度快速调整→软搅拌→CCM流程，通过转炉高温出钢，出钢过程强脱氧和钢包大渣量操作，LF精炼炉前期快速造高碱度强还原性白渣，精炼过程脱氧、脱硫造渣和底吹氩气工艺的优化，精炼中后期添加适量的碱度调整剂，降低碱度到4-6以内，这种分阶段控制LF炉钢包顶渣碱度快速调整工艺，兼容了精炼炉钢水脱硫与去除夹杂需要，达到了钢水精炼的效果，提高连铸坯内部质量。本发明是由冶炼过程对温度、脱氧造渣、氩气底吹进行优化来实现的。
本发明实现以上发明目的的技术方案是：
一种LF炉渣碱度快速调整工艺，包括下述步骤：
(1)转炉冶炼工艺：
采用传统的转炉冶炼工艺基础上，在转炉冶炼过程中满足下述条件：
1)终点操作：提高一次拉碳命中率在95.00％以上，避免点吹，防止钢水过氧化；控制出钢温度，避免精炼炉长时间加热升温；
2)挡渣操作：严格控制出钢过程中的下渣量≤2kg/t，减轻LF炉脱氧造渣压力；
3)出钢脱氧造渣制度：出钢过程加入石灰、复合精炼渣，加入Al脱氧剂，保证到LF炉处理工位钢水铝含量[Al]：0.010％-0.040％；
(2)LF精炼炉冶炼工艺：
1)LF炉前期操作：钢水到处理工位，用氩气流量破渣壳，供电化渣3～4min后取样分析，按照质量比加入第一批脱氧造渣料：石灰、铝丝和萤石；
2)LF中期脱氧、脱硫工艺：电极加热升温至钢种液相线+100℃，大氩气搅拌脱硫，钢包底吹氩气，加热期间，LF炉正压操作；加入第二批脱氧造渣料：石灰、铝丝和萤石，同时按钢种成分进行合金化；大氩气搅拌均匀合金、脱氧、脱硫，钢包底吹氩气流量500～600NL/min；
如果第二样硫含量满足钢种成分要求，喂铝线调整钢水中铝含量，喂线后进行成分和温度的微调；如果第二样成分未满足钢种成分要求，继续第三批脱氧造渣料，钢包大氩气搅拌脱硫，直至满足要求，喂铝线补钢水中铝含量；
3)LF炉中后期快速调整碱度：喂铝线补钢水中铝含量结束，加入碱度调整剂优化渣系，加入量0.60-0.70Kg/t，供电化渣3～4min，软搅拌8min，处理结束。
进一步地，所述步骤(1)-1)中，出钢温度大于1640℃。
进一步地，所述步骤(1)-3)中，出钢过程加入石灰4Kg/钢、复合精炼渣5Kg/钢，加入Al脱氧剂。
进一步地，所述Al脱氧剂为纯铝锭。
进一步地，所述步骤(2)-1)中，用100～200NL/min的氩气流量破渣壳，供电化渣分析，加入第一批脱氧造渣料，石灰量不大于2.5kg/t钢，铝丝量不大于0.30kg/t钢，萤石量不大于1kg/t钢。
进一步地，所述步骤(2)-2)中，加入第二批脱氧造渣料，石灰加入量不大于1.5kg/t钢，铝丝加入量不大于0.20kg/t钢，萤石量不大于0.50kg/t钢。
进一步地，所述步骤(2)-2)中，加入第二批脱氧造渣料后，按钢种成分进行合金化，按照每次硅收得率85％、锰收得率按96％、Nb、Ti微量合金98％计算配加硅锰合金和Nb、Ti微量合金，配加顺序先配加硅锰合金，冶炼后期配加Nb、Ti微量合金。
进一步地，所述步骤(2)-2)中，第二样硫含量满足钢种成分要求，喂铝线调整钢水中铝含量至所冶炼钢种标准要求的上线，喂线后按所冶炼钢种中限进行成分调整和在钢种液温度下限的基础上微调温度80℃以上；
所述第二样成分未满足钢种成分要求，继续第三批脱氧造渣料，第三批脱氧造渣料的加入量为石灰量不大于2.5kg/t钢，铝丝量不大于0.30kg/t钢，萤石量不大于1kg/t钢。
进一步地，所述步骤(2)-3)中碱度调整剂由下述质量比的原料构成：
93％≥SiO2％≥90％，8％≥Al2O3％≥5％，3％≥Al％≥1％。
进一步地，所述步骤(2)-3)中，软搅拌为采取钢包底吹氩气流量10～60Nl/min实现。
本发明通过铁水倒罐→铁水预处理→BOF→LF化渣→LF炉造渣→LF炉脱硫→碱度调整→软搅拌→CCM流程，通过转炉高温出钢，出钢过程强脱氧和钢包大渣量操作，LF精炼炉前期快速造高碱度强还原性白渣，精炼过程脱氧、脱硫造渣和底吹氩气工艺的优化，精炼中后期添加适量的碱度调整剂，降低碱度到4～6以内，实现了LF钢包精炼炉冶炼过程碱度稳定快速调整。
本发明LF精炼炉冶炼过程钢包顶渣碱度快速调整工艺，通过转炉出钢脱氧造渣和温度优化，精炼炉前期快速造高碱度强还原性白渣，中后期加入适量的碱度调整剂，快速调整LF精炼炉钢包顶渣碱度，使精炼后期钢包顶渣既具有强还原性，同时兼有良好的流动性，提高钢包顶渣吸附夹杂物的能力，改善铸坯内部质量，减少铸坯改判和废品量，提高经济效益。
分阶段调整LF精炼炉钢包顶渣碱度，兼容钢水脱氧脱硫与去除夹杂的精炼炉造渣工艺。通过转炉高温出钢，出钢过程强脱氧和钢包大渣量操作，LF精炼炉前期快速造高碱度强还原性白渣，精炼过程脱氧、脱硫造渣和底吹氩气工艺的优化，精炼中后期添加适量的碱度调整剂，降低碱度到4～6以内，实现了LF钢包精炼炉冶炼过程碱度稳定快速调整。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
图2为碱度调整剂加入前效果图。
图3为碱度调整剂加入后效果图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
如图1所示，LF炉渣碱度快速调整工艺，包括下述步骤：
1、转炉冶炼工艺：
采用传统的转炉冶炼工艺基础上，在转炉冶炼过程中满足下述条件：
1)终点操作：提高一次拉碳命中率在95.00％以上，避免点吹，防止钢水过氧化。出钢温度大于1640℃，避免精炼炉长时间加热升温。
2)挡渣操作：严格控制出钢过程中的下渣量，控制下渣量≤2kg/t，减轻LF炉脱氧造渣压力。
3)出钢脱氧造渣制度：出钢过程加入石灰4Kg/钢、复合精炼渣5Kg/钢，加入Al脱氧剂(脱氧剂为纯铝锭)，保证到LF炉处理工位钢水[Al]：0.010％-0.040％。
2、LF精炼炉冶炼工艺：
1)LF炉前期操作：钢水到处理工位，用100～200NL/min的氩气流量破渣壳，实际的氩气流量根据该炉次透气状况调整，保证渣壳被氩气顶开。供电化渣3～4min后取样分析，加入第一批脱氧造渣料，石灰量不大于2.5kg/t钢，铝丝量不大于0.30kg/t钢，根据渣况粘稠度，加入萤石量不大于1kg/t钢。
2)LF中期脱氧、脱硫工艺：电极加热升温至钢种液相线+100℃，大氩气搅拌脱硫，钢包底吹氩气流量500～600NL/min，加热期间，LF炉应执行微正压操作。根据LF炉第一个钢样成分及渣况粘稠情况，加入第二批脱氧造渣料，石灰加入量不大于1.5kg/t钢，铝丝加入量不大于0.20kg/t钢，萤石量不大于0.50kg/t钢，同时按钢种成分进行合金化(Al成分除外)。按钢种成分进行合金化，按照每次硅收得率85％、锰收得率按96％、Nb、Ti微量合金98％计算配加硅锰合金和Nb、Ti微量合金，配加顺序先配加硅锰合金，冶炼后期配加Nb、Ti微量合金。
大氩气搅拌均匀合金、脱氧、脱硫，钢包底吹氩气流量500～600NL/min。如果第二样硫含量满足钢种成分要求，喂铝线调整钢水中铝含量至所冶炼钢种标准要求的上线，喂线后按所冶炼钢种中限进行成分调整和在钢种液温度下限的基础上微调温度80℃以上的微调。
如果第二样成分未满足钢种成分要求，继续第三批脱氧造渣料，第三批脱氧造渣料的加入量为石灰量不大于2.5kg/t钢，铝丝量不大于0.30kg/t钢，萤石量不大于1kg/t钢。钢包大氩气搅拌脱硫，直至满足要求，喂铝线补钢水中铝含量。
3)LF炉中后期快速调整碱度：喂铝线补钢水中铝含量结束，加入碱度调整剂(调整剂成分：93％≥SiO2％≥90％，8％≥Al2O3％≥5％，3％≥Al％≥1％)优化渣系，加入量0.60-0.70Kg/t，供电化渣3～4min，软搅拌8min(钢包底吹氩气流量10～60Nl/min)，处理结束。
下面给出具体实施例对本发明方法进行进一步详细说明。
实施例
该LF精炼炉钢包顶渣渣碱度快速调整工艺，通过转炉高温出钢，出钢过程强脱氧和钢包大渣量操作，LF精炼炉前期快速造高碱度强还原性白渣，精炼过程脱氧、脱硫造渣和底吹氩气工艺的优化，精炼中后期添加适量的碱度调整剂，降低碱度到4～6以内，实现了LF钢包精炼炉冶炼过程碱度稳定快速调整。
本实施例选择150t转炉、LF精炼炉冶炼Q960钢种,其成品对钢水纯净度要求较高，成分设计苛刻，整个冶炼过程控制如下：
(1)转炉吹炼
吹炼终点成分和温度控制见表1。
表1转炉终点成分和辅料量
(2)精炼前期工艺
钢水到处理工位，用氩气流量破渣壳，实际的氩气流量根据该炉次透气状况调整。供电化渣3～4min后取样分析，加入第一批脱氧造渣料。具体参数见表2。
表2精炼前期数据(％)
(3)精炼中期工艺
电极加热升温，大氩气搅拌脱硫，钢包底吹氩气流量500～600NL/min，加热期间，LF精炼炉应执行微正压操作。根据LF炉第一个钢样成分及渣况粘稠情况，加入第二批脱氧造渣料，同时按钢种成分进行合金化(Al成分除外)。具体参数见表3。
表3精炼中期数据(％)
(4)精炼后期工艺
加入碱度调整剂(调整剂成分：93％≥SiO2％≥90％，8％≥Al2O3％≥5％，3％≥Al％≥1％)优化渣系，供电化渣3～4min，软搅拌8min(钢包底吹氩气流量10～60Nl/min)，处理结束。图2为碱度调整剂加入前效果图，图3为碱度调整剂加入后效果图。
具体参数见表4。
表4精炼后期数据(％)
(5)效果展示
表5碱度调整剂加入前后渣成分
根据表5和图2渣样分析结果，碱度调整剂加入前后，渣中气孔相对增多，发泡性有所提高；渣中碱度有明显的降低，其中加入后渣中碱度均控制在6以内。
Claims (10)
1.一种LF炉渣碱度快速调整工艺，其特征在于，包括下述步骤：
(1)转炉冶炼工艺：
采用传统的转炉冶炼工艺基础上，在转炉冶炼过程中满足下述条件：
1)终点操作：提高一次拉碳命中率在95.00％以上，避免点吹，防止钢水过氧化；控制出钢温度，避免精炼炉长时间加热升温；
2)挡渣操作：严格控制出钢过程中的下渣量≤2kg/t，减轻LF炉脱氧造渣压力；
3)出钢脱氧造渣制度：出钢过程加入石灰、复合精炼渣，加入Al脱氧剂，保证到LF炉处理工位钢水铝含量：0.010％-0.040％；
(2)LF精炼炉冶炼工艺：
1)LF炉前期操作：钢水到处理工位，用氩气流量破渣壳，供电化渣3～4min后取样分析，按照质量比加入第一批脱氧造渣料：石灰、铝丝和萤石；
2)LF中期脱氧、脱硫工艺：电极加热升温至钢种液相线+100℃，大氩气搅拌脱硫，钢包底吹氩气，加热期间，LF炉正压操作；加入第二批脱氧造渣料：石灰、铝丝和萤石，同时按钢种成分进行合金化；大氩气搅拌均匀合金、脱氧、脱硫，钢包底吹氩气流量500～600NL/min；
如果第二样硫含量满足钢种成分要求，喂铝线调整钢水中铝含量，喂线后进行成分和温度的微调；如果第二样成分未满足钢种成分要求，继续第三批脱氧造渣料，钢包大氩气搅拌脱硫，直至满足要求，喂铝线补钢水中铝含量；
3)LF炉中后期快速调整碱度：喂铝线补钢水中铝含量结束，加入碱度调整剂优化渣系，加入量0.60-0.70Kg/t，供电化渣3～4min，软搅拌8min，处理结束。
2.根据权利要求1所述的LF精炼炉渣碱度快速调整工艺，其特征在于：所述步骤(1)-1)中，出钢温度大于1640℃。
3.根据权利要求1所述的LF精炼炉渣碱度快速调整工艺，其特征在于：所述步骤(1)-3)中，出钢过程加入石灰4Kg/钢、复合精炼渣5Kg/钢，加入Al脱氧剂。
4.根据权利要求3所述的LF精炼炉渣碱度快速调整工艺，其特征在于：所述Al脱氧剂为纯铝锭。
5.根据权利要求1所述的LF精炼炉渣碱度快速调整工艺，其特征在于：所述步骤(2)-1)中，用100～200NL/min的氩气流量破渣壳，供电化渣分析，加入第一批脱氧造渣料，石灰量不大于2.5kg/t钢，铝丝量不大于0.30kg/t钢，萤石量不大于1kg/t钢。
6.根据权利要求1所述的LF精炼炉渣碱度快速调整工艺，其特征在于：所述步骤(2)-2)中，加入第二批脱氧造渣料，石灰加入量不大于1.5kg/t钢，铝丝加入量不大于0.20kg/t钢，萤石量不大于0.50kg/t钢。
7.根据权利要求1所述的LF精炼炉渣碱度快速调整工艺，其特征在于：所述步骤2)-2)中，加入第二批脱氧造渣料后，按钢种成分进行合金化，按照每次硅收得率85％、锰收得率按96％、Nb、Ti微量合金98％计算配加硅锰合金和Nb、Ti微量合金，配加顺序先配加硅锰合金，冶炼后期配加Nb、Ti微量合金。
8.根据权利要求1所述的LF精炼炉渣碱度快速调整工艺，其特征在于：所述步骤(2)-2)中，第二样硫含量满足钢种成分要求，喂铝线调整钢水中铝含量至所冶炼钢种标准要求的上线，喂线后按所冶炼钢种中限进行成分调整和在钢种液温度下限的基础上微调温度80℃以上；
所述第二样成分未满足钢种成分要求，继续第三批脱氧造渣料，第三批脱氧造渣料的加入量为石灰量不大于2.5kg/t钢，铝丝量不大于0.30kg/t钢，萤石量不大于1kg/t钢。
9.根据权利要求1所述的LF精炼炉渣碱度快速调整工艺，其特征在于：所述步骤(2)-3)中碱度调整剂由下述质量比的原料构成：
93％≥SiO2％≥90％，8％≥Al2O3％≥5％，3％≥Al％≥1％。
10.根据权利要求1所述的LF精炼炉渣碱度快速调整工艺，其特征在于：所述步骤(2)-3)中，软搅拌为采取钢包底吹氩气流量10～60Nl/min实现。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20150114 |