CN104846149A - 焊条钢的冶炼方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焊条钢的冶炼方法，所述的冶炼方法包括以下步骤：转炉炼钢：转炉出钢时控制钢水中S含量质量分数不大于0.040％；根据转炉出钢时钢水中S含量确定合成渣的加入量；LF炉外精炼：转炉出钢后钢水进入LF炉工位，待炉渣初步形成后，加入钙系脱氧剂对炉渣进行扩散脱氧，测温取样分析钢水成分，并观察炉渣颜色。本发明放宽了转炉出钢S含量的范围，根据转炉出钢S含量来确定合成渣加入量，采用合理的LF炉脱氧工艺及Ar气流量控制，试制生产出的H08A铸坯质量均达到了内控要求，满足下工序轧制要求和用户使用要求。降低了因S含量不满足国标导致的钢种改判率，提高了连铸连浇率，降低生产成本。

Description

焊条钢的冶炼方法

技术领域

本发明涉及焊条钢的冶炼技术领域，具体涉及钢焊条钢H08A的冶炼方法。

背景技术

我国是普通焊条消费大国，行业内大多数企业采用的生产工艺路线是：铁水脱硫+转炉冶炼+转炉出钢脱氧合金化+钢水软吹氩+方坯铸机浇注。这种工艺具有路线短、成本低、钢水可浇性好等优点，但对转炉出钢硫含量均要求控制在不大于0.025％的范围，氧含量的控制也不稳定。所以易出现结晶器内液面冒涨、钢水中絮状夹杂物集中,易堵塞钢包水口造成浇注中断、钢坯缺陷多，如表面气孔、皮下气泡等缺点。

因高炉铁水硫含量波动较大，在冶炼H08A钢时,因转炉出钢S含量偏高导致部分炉次连铸连浇中断，增加了冶炼成本。部分炉次虽通过转炉后期补加石灰吹炼脱硫，但导致钢水过氧化严重，在LF炉过度脱氧，特别是过量加铝脱氧，易导致钢水可浇性差连铸断流，或钢水脱氧不好出现钢坯缺陷，如表面气孔、皮下气泡，增加了H08A钢冶炼难度。LF炉(LADLE FURNACE)即钢包精炼炉，是钢铁生产中主要的炉外精炼设备。KR脱硫即机械搅拌法脱硫。

发明内容

本发明克服了现有技术的不足，提供一种焊条钢的冶炼方法。

通过优化LF脱氧造渣工艺、钢包底吹控制，根据转炉初炼钢水硫含量的不同,设计不同的LF脱氧造渣工艺，从而获得化学成分和内在质量均满足连铸工序要求的成品钢水。

为解决上述的技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种焊条钢的冶炼方法，所述的冶炼方法包括以下步骤：

转炉炼钢：

转炉出钢时控制钢水中S含量质量分数不大于0.040％；

根据转炉出钢时钢水中S含量确定合成渣的加入量；

LF炉外精炼：

转炉出钢后钢水进入LF炉工位，待炉渣初步形成后，加入钙系脱氧剂对炉渣进行扩散脱氧，测温取样分析钢水成分，并观察炉渣颜色；

根据钢水中硅含量进行脱氧操作；

分批加入钙系脱氧剂造渣，根据精炼渣的粘度行稀渣操作，待精炼渣变为白色后停止加入钙系脱氧剂。

将转炉出钢S含量控制范围的≤0.025％，放宽至≤0.040％，拓宽转炉出钢S的范围，保证了生产的顺利进行，从而降低冶炼成本；根据转炉出钢S含量来确定合成渣的加入量，即保证了脱S的渣量要求，又保证在S含量较低情况下节约合成渣的要求。

更进一步的技术方案是根据转炉出钢时钢水中S含量确定合成渣的加入量包括以下步骤：

转炉出钢钢水中S含量质量分数为：0.030％≤S≤0.040％时，加入合成渣7.5－10Kg/t_钢。

转炉出钢钢水中S含量质量分数为：0.025％≤S＜0.030％时，加入合成渣6.0－7.0Kg/t_钢。

转炉出钢钢水中S含量质量分数为：S＜0.025％时，加入合成渣5Kg/t_钢。

更进一步的技术方案是待炉渣初步形成后，加入80Kg的钙系脱氧剂对炉渣进行扩散脱氧。

更进一步的技术方案是根据钢水中硅含量进行脱氧操作包括以下步骤：

当Si含量质量分数为：Si≤0.01％时，加入20～30kg FeSi，同时调整Mn含量，将Si含量质量分数控制在0.02～0.03％，Mn含量质量分数控制在0.4％至0.55％。

当Si含量质量分数为：0.02≤Si≤0.03％时，将Mn含量质量分数控制在0.45％至0.5％。

LF脱氧工艺主要是根据钢中Si含量、精炼渣粘度和精炼渣颜色来判断脱氧程度，减少了多次定氧操作，降低了工人劳动强度及定氧成本。且LF采用的是无Al脱氧工艺，解决了因钢水Al含量偏高导致的连铸断流现象，提高了连铸连浇率，降低了冶炼成本。

更进一步的技术方案是转炉出钢后钢水进入LF炉工位，待炉渣初步形成后，加入80Kg钙系脱氧剂对炉渣进行扩散脱氧，加热8分钟后，测温取样分析钢水成分，并观察炉渣颜色。

更进一步的技术方案是LF炉外精炼步骤中，根据精炼渣的粘度情况加入铝钒土进行稀渣操作，待精炼渣变为白色后停止加入钙系脱氧剂。

更进一步的技术方案是还包括氩气流量控制工艺，所述氩气流量控制工艺包括以下步骤：

加热时蠕动模式扩散脱氧，氩气流量控制在10-20nl/h；

提升电极强搅拌模式脱硫和去除夹杂，氩气流量控制在100-150nl/h；

出钢蠕动模式软吹氩，氩气流量控制在10-20nl/h。

合理的吹Ar制度不仅保证了钢水成分、温度均匀，同时保证了LF炉的脱氧脱硫。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明焊条钢的冶炼方法，放宽了转炉出钢S含量的范围，根据转炉出钢S含量来确定合成渣加入量，采用合理的LF炉脱氧工艺及Ar气流量控制，试制生产出的H08A铸坯质量均达到了内控要求，满足下工序轧制要求和用户使用要求。拓宽了冶炼H08A时转炉出钢S含量的控制范围，降低了因S含量不满足国标导致的钢种改判率，提高了连铸连浇率，降低生产成本。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

下面结合实施例对本发明的具体实施方式进行详细描述。

焊条钢冶炼的基本工艺流程为：高炉铁水→(KR脱硫)→转炉炼钢→LF炉外精炼→保护连铸→钢坯检验→钢坯入库。

相关化学成分按质量分数计算(％)

实例1

14402628炉，第一步，转炉出钢S0.040％，加入合成渣600Kg、钙系脱氧剂80Kg，氩气流量控制在20nl/h；第二步，氩气流量控制在150nl/h搅拌3分钟取样，精炼初始S含量(本说明书中所指的元素含量为按质量分数计算)：0.039％，Si：0.02％，Mn：0.29％，加入中碳锰铁100Kg、钙系脱氧剂30Kg；第三步，氩气流量控制在150nl/h搅拌3分钟取样，成分为S：0.032％，Si：0.03％，Mn：0.41％；第四步，取成品样，温度、成分合格，喂复合Ca线70米后氩气流量控制在10nl/h软吹5分钟出钢，成分为S：0.030％，Si：0.03％，Mn：0.47％。

实例2

14402784炉，第一步，转炉出钢S：0.040％，加入合成渣800Kg，钙系脱氧剂80Kg，氩气流量控制在20nl/h；第二步，气流量控制在150nl/h搅拌3分钟取样，精炼初始S：0.036％，Si：0.01％，Mn：0.32％，加入硅铁20Kg、中碳锰铁125Kg、钙系脱氧剂30Kg；第三步，气流量控制在150nl/h搅拌3分钟取样，成分为S：0.026％，Si：0.02％，Mn：0.44％；第四步，取成品样，温度、成分合格，喂复合Ca线110米后氩气流量控制在10nl/h软吹5分钟出钢，成分为S：0.025％，Si：0.02％，Mn：0.44％。

实例3

14404273炉，第一步，转炉出钢S：0.037％，加入合成渣600Kg，钙系脱氧剂80Kg，氩气流量控制在20nl/h；第二步，氩气流量控制在150nl/h搅拌3分钟取样，精炼初始S：0.037％，Si：0.03％，Mn：0.32％，加入中碳锰铁110Kg、钙系脱氧剂30Kg；第三步，氩气流量控制在150nl/h搅拌3分钟取样，成分为S：0.025％，Si：0.03％，Mn：0.45％；第四步，取成品样，温度、成分合格，喂复合Ca线70米后氩气流量控制在10nl/h软吹3分钟出钢，成分为S：0.022％，Si：0.03％，Mn：0.45％。

本发明通过优化LF脱氧造渣工艺、钢包底吹控制，根据转炉初炼钢水硫含量的不同,设计不同的LF脱氧造渣工艺，从而获得化学成分和内在质量均满足连铸工序要求的成品钢水。本发明降低了生产成本，并且钢水通过精炼后，钢中夹杂物大大减少，铸坯质量明显提高。

在本说明书中所谈到的“一个实施例”、“另一个实施例”、“实施例”、等，指的是结合该实施例描述的具体特征、结构或者特点包括在本申请概括性描述的至少一个实施例中。在说明书中多个地方出现同种表述不是一定指的是同一个实施例。进一步来说，结合任一个实施例描述一个具体特征、结构或者特点时，所要主张的是结合其他实施例来实现这种特征、结构或者特点也落在本发明的范围内。

尽管这里参照发明的多个解释性实施例对本发明进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变型和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (7)

1.一种焊条钢的冶炼方法，其特征在于：所述的冶炼方法包括以下步骤：

转炉炼钢：

转炉出钢时控制钢水中S含量质量分数不大于0.040％；

根据转炉出钢时钢水中S含量确定合成渣的加入量；

LF炉外精炼：

转炉出钢后钢水进入LF炉工位，待炉渣初步形成后，加入钙系脱氧剂对炉渣进行扩散脱氧，测温取样分析钢水成分，并观察炉渣颜色；

根据钢水中硅含量进行脱氧操作；

分批加入钙系脱氧剂造渣，根据精炼渣的粘度行稀渣操作，待精炼渣变为白色后停止加入钙系脱氧剂。

2.根据权利要求1所述的焊条钢的冶炼方法，其特征在于所述的根据转炉出钢时钢水中S含量确定合成渣的加入量包括以下步骤：

转炉出钢钢水中S含量质量分数为：0.030％≤S≤0.040％时，加入合成渣7.5－10Kg/t_钢。

转炉出钢钢水中S含量质量分数为：0.025％≤S＜0.030％时，加入合成渣6.0－7.0Kg/t_钢。

转炉出钢钢水中S含量质量分数为：S＜0.025％时，加入合成渣5Kg/t_钢。

3.根据权利要求1所述的焊条钢的冶炼方法，其特征在于所述的待炉渣初步形成后，加入80Kg的钙系脱氧剂对炉渣进行扩散脱氧。

4.根据权利要求1所述的焊条钢的冶炼方法，其特征在于所述的根据钢水中硅含量进行脱氧操作包括以下步骤：

当Si含量质量分数为：Si≤0.01％时，加入20～30kg FeSi，同时调整Mn含量，将Si含量质量分数控制在0.02～0.03％，Mn含量质量分数控制在0.4％至0.55％。

当Si含量质量分数为：0.02≤Si≤0.03％时，将Mn含量质量分数控制在0.45％至0.5％。

5.根据权利要求1所述的焊条钢的冶炼方法，其特征在于所述的转炉出钢后钢水进入LF炉工位，待炉渣初步形成后，加入80Kg钙系脱氧剂对炉渣进行扩散脱氧，加热8分钟后，测温取样分析钢水成分，并观察炉渣颜色。

6.根据权利要求1所述的焊条钢的冶炼方法，其特征在于所述的LF炉外精炼步骤中，根据精炼渣的粘度情况加入铝钒土进行稀渣操作，待精炼渣变为白色后停止加入钙系脱氧剂。

7.根据权利要求1所述的焊条钢的冶炼方法，其特征在于还包括氩气流量控制工艺，所述氩气流量控制工艺包括以下步骤：

加热时蠕动模式扩散脱氧，氩气流量控制在10-20nl/h；

提升电极强搅拌模式脱硫和去除夹杂，氩气流量控制在100-150nl/h；

出钢蠕动模式软吹氩，氩气流量控制在10-20nl/h。