CN104988270A - 一种低成本冶炼管线钢的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低成本冶炼管线钢的方法，通过转炉留渣溅渣操作，转炉炉后强脱氧工艺优化、精炼渣系调整，精炼炉钙处理工艺优化、强化底吹静搅技术等工艺优化和操作改进等措施，保证整个冶炼过程综合成本的降低及内部质量改判率的下降。本发明成功解决了管线钢冶炼过程成本波动大的控制难点，降低了冶炼区域原辅料的使用量，提高了钢水收得率；特别是保证展宽轧制时，冶炼过程稳定控制夹杂物，轧制成品夹杂物含量稳定控制在99%以上水平。本发明稳定降低了管线钢冶炼过程中成本消耗，减少轧制钢板因夹杂物不合改判率，从而降低了管线钢的生产成本，大幅度提高经济效益。

Description

一种低成本冶炼管线钢的方法

技术领域

本发明属于冶金领域，涉及一种低成本冶炼管线钢的方法。

的一种炼钢工艺，涉及管线品种钢低成本制造和稳定控制钢水夹杂物水平的工艺，通过转炉留渣操作与吹炼终点精准的成分和温度控制，出钢脱氧合金化强脱氧操作，精炼炉前期快速化渣升温，强化底吹静搅工艺，钙处理工艺优化，使整个冶炼过程石灰等原辅料消耗降低，转炉渣量减少，钢水收得率提高，轧制钢板夹杂物改判率减少，提高经济效益。

背景技术

随着钢铁企业竞争压力的逐步恶化，降低品种钢冶炼成本，提高企业市场竞争力，越来越成为企业研究的课题，降低生产冶炼成本，减少轧制钢板改判率成为技术人员迫切解决的问题。由于管线钢轧制成品的C、P、S元素要求苛刻，生产难度较大，转炉冶炼过程中活性石灰消耗量大，冶炼过程渣量大，导致了真空管线钢钢铁料消耗巨大，同时也造成了钢水中氧含量异常高，在精炼后续的钢水脱氧、造渣脱硫过程中，产生了大量B类夹杂物，造成了大量轧制成品的管线钢因夹杂物不合而改判，因此，降低转炉渣量、提高钢水收得率、提高钢水洁净度和冶炼极低C、极低P、极低S管线品种钢成为生产过程中的瓶颈，为了突破这个限制性环节，开发了一种低成本冶炼品种管线钢的生产控制工艺，特别是对于批量生产的真空管线钢是急需解决的一个问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种低成本冶炼管线钢的方法，该方法采用：铁水倒罐→铁水预处理→BOF→LF→RH→CCM流程，通过转炉留渣溅渣操作，炉后强脱氧工艺优化，精炼炉渣系调整，精炼钙处理优化、RH工序优化底吹静搅技术，可有效提高钢水收得率，提高精炼合金收得率，去除钢水内生夹杂物，提高钢水洁净度，有效的提高了铸坯的内部质量。

本发明的目的通过以下技术方案实现：

一种低成本冶炼管线钢的方法，其特征在于该方法具体步骤如下：

1)出钢结束后直接倒渣，炉内留渣约3～5吨，此时将转炉垂直，采用氮气溅渣护炉，通过溅渣护炉让2～3吨炉渣粘附与炉壁，很稳定的粘附在炉壁上不至于脱落，实现护炉；同时减少了溅渣料的使用量，并且一部分处于熔融状态的炉渣留在炉底，加废钢、兑铁水后再次与卷入炉渣中参与冶炼反应，熔融状态的炉渣提高了石灰、轻烧的熔化速率，达到转炉前期脱磷的目的，减少了脱磷、脱硫的石灰使用量，降低了整体了炉渣渣量；由于总渣量的降低，渣中的氧化铁含量降低，提高了钢水收得率；

2)严格控制出钢过程中的下渣量，控制下渣量≤2kg/t，防止有氧化性的炉渣进入钢水，降低合金收得率；转炉出钢过程采用铝块强脱氧模式，当钢水出至钢包1/4时加入铝块进行脱氧，每炉最少加入量350Kg，最大加入量500Kg，炉后脱氧结束后加入合金，提高了合金收得率，Mn收得率由97％提高到99％，Si收得率由96％提高到98％；

3)提高钢水的洁净度，减少夹杂物不合格的改判量，通过精炼渣系调整，改善LF脱硫后的炉渣碱度，降低脱硫后炉渣的熔点，从而提高炉渣的活度，增加炉渣的对夹杂物的吸附作用，实现降低因夹杂物不合格的改判量。

4)进行钙处理工艺的优化，钙处理工艺由原来的LF处理结束后进行钙处理改进为RH真空结束后钙处，提高了钙的收得率，增加钢水的钙处理效果，提高了RH工序炉渣的活度，同时增加炉渣中的钙含量，炉渣碱度有所增加，最终提高了炉渣对夹杂物的吸附能力；

5)静搅优化技术的实施，当RH真空结束后及时打开底吹氩气，破真空时依靠真空室内大于1个大气压的压力将渣面冲破，同时较大的氩气流量将渣面充分与钢水接触，使抽真空时凝固的炉渣迅速液化，当炉渣液化后喂入无缝纯钙线，一部分钙线进入炉渣后，炉渣中钙含量迅速增加，炉渣的碱度随之增加，碱度增加后吸附铝系、硅系夹杂物的能力增加，钢水的纯净度随之增加，在钙处理后及时向渣面加入碳化稻壳，改善炉渣表面张力，在炉渣与碳化稻壳之间形成一层薄薄的气体，隔绝了炉渣与空气的接触，保证了炉渣保持液态的时间，增加了炉渣吸附夹杂物、提高钢水纯净度。

本发明中，步骤3)具体操作方法为：LF脱硫结束后，在吊包前3分钟采用低电流、低电压加热，氩气流量100～200L/min，每袋加入时间间隔≥30秒；加入石英砂80Kg至120Kg，保证石英砂充分熔化不卷入钢水中。

本发明采用一种创新的生产方式达到提高钢水收得率、提高产品内部质量的稳定控制，通过转炉留渣溅渣操作，转炉炉后强脱氧工艺优化、精炼渣系调整，精炼炉钙处理工艺优化、强化底吹静搅技术等工艺优化和操作改进等措施，保证整个冶炼过程综合成本的降低及内部质量改判率的下降。

本发明成功解决了管线钢冶炼过程成本波动大的控制难点，降低了冶炼区域原辅料的使用量，提高了钢水收得率；特别是保证展宽轧制时，冶炼过程稳定控制夹杂物，轧制成品夹杂物含量稳定控制在99％以上水平。此工艺稳定提高了管线钢冶炼过程中成本控制，减少轧制钢板因夹杂物不合改判率，从而降低了管线钢的生产成本，大幅度提高经济效益。

具体实施方式

一种低成本冶炼管线钢的方法，具体步骤如下：

转炉炉长根据转炉出钢时炉渣粘稠度、炉渣总量进行判断，出钢结束后直接倒渣，炉内留渣约3～5吨为宜，此时将转炉垂直，采用氮气溅渣护炉，通过溅渣护炉可让约2～3吨炉渣粘附与炉壁，经现场操作经验可判断，此时粘附与炉壁的渣量适当，能很稳定的粘附在炉壁上不至于脱落，达到护炉的目的，同时减少了溅渣料的使用量，并且一部分处于熔融状态的炉渣留在炉底，加废钢、兑铁水后会再次与卷入炉渣中参与冶炼反应，由于这种熔融状态的炉渣提高了石灰、轻烧的熔化速率，达到转炉前期脱磷的目的，减少了脱磷、脱硫的石灰使用量，降低了整体了炉渣渣量，由于总渣量的降低，渣中的氧化铁含量有所降低，钢水收得率得到了提高。

严格控制出钢过程中的下渣量，控制下渣量≤2kg/t，防止有氧化性的炉渣进入钢水，降低合金收得率；转炉出钢过程采用铝块强脱氧模式，当钢水出至钢包1/4时加入铝块进行脱氧，每炉最少加入量350Kg，最大加入量500Kg，炉后脱氧结束后加入合金，此方法提高了合金收得率，Mn由97％提高到99％，Si由96％提高到98％。

提高钢水的洁净度，减少夹杂物不合格的改判量，通过精炼渣系调整，改善LF脱硫后的炉渣碱度，降低脱硫后炉渣的熔点，从而提高了炉渣的活度，增加了炉渣的对夹杂物的吸附作用，达到降低因夹杂物不合格的改判量，具体操作方法为，LF脱硫结束后，在吊包前3分钟采用低电流、低电压加热，氩气流量100～200L/min，每袋加入时间间隔≥30秒；加入石英砂80Kg至120Kg，保证石英砂充分熔化不卷入渣中。

进行了钙处理工艺的优化，钙处理工艺由原来的LF处理结束后进行钙处理改进为RH真空结束后钙处理，此方法提高了钙的收得率，增加钢水的钙处理效果，提高了RH工序炉渣的活度，同时增加炉渣中的钙含量，炉渣碱度有所增加，最终提高了炉渣对夹杂物的吸附能力。

提高静搅优化技术的实施，当RH真空结束后及时打开底吹氩气，破真空时依靠真空室内大于1个大气压的压力将渣面冲破，同时较大的氩气流量将渣面充分与钢水接触，使抽真空时凝固的炉渣迅速液化，当炉渣液化后喂入无缝纯钙线，一部分钙线进入炉渣后，炉渣中钙含量迅速增加，炉渣的碱度随之增加，碱度增加后吸附铝系、硅系夹杂物的能力增加，因此钢水的纯净度随之增加，在钙处理后及时向渣面加入碳化稻壳，碳化稻壳的作用可以改善炉渣表面张力，在炉渣与碳化稻壳之间可以形成一层薄薄的气体，隔绝了炉渣与空气的接触，保证了炉渣保持液态的时间，增加了炉渣吸附夹杂物、提高钢水纯净度的目的。

实施例

一种低成本冶炼管线钢的控制工艺，该工艺要求转炉通过留渣(约2～3吨)操作、吹炼终点精准的成分(出钢碳控制在0.026％≤C≤0.040％)控制与温度控制(出钢温度1640度～1680度)，出钢脱氧合金化强脱氧(加入纯铝块最少350Kg)操作，精炼炉前期快速化渣升温，强化底吹静搅工艺，钙处理工艺优化，底吹静搅技术，使整个冶炼过程石灰消耗降低，转炉渣量减少(总渣量约减少3吨)，钢水收得率提高，轧制钢板夹杂物改判率降低，提高经济效益。

本实施例选择X70-3钢种,其化学成分见表1，整个冶炼过程控制如下：

表1 X70-3化学成份(％)

(1)转炉吹炼，转炉冶炼过程加入的原辅料见表2。

表2 转炉原辅料加入量(％)

(2)转炉吹炼，吹炼终点成分和温度控制见表3。

表3 转炉终点成分(％)

(3)转炉炉后脱氧造渣合金化。出钢过程辅料加过顺序：石灰→合金→铝块，加入量和炉后成分控制见表4。

表4 炉后成分(％)

(4)精炼脱氧、造渣脱硫，去夹杂工艺。控制底吹氩气，用铝丝对渣进行扩散脱氧，根据渣况加石灰、萤石进行造渣脱硫，脱硫结束后加入石英砂进行调渣。具体用量见表4，精炼处理结束渣样成分见表5。

表5 精炼数据(％)

表6 精炼炉结束渣成份(％)

(5)RH真空保持时间、真空度、钙处理工艺、碳化稻壳加入量，具体见表7。

表7 RH精炼数据(％)

(6)转炉造渣量、钢水收得率、夹杂物合格率、LF处理时间。

表8 X70-3综合消耗(％)

Claims (2)

1.一种低成本冶炼管线钢的方法，其特征方法具体步骤如下：

1）出钢结束后直接倒渣，炉内留渣约3～5吨，此时将转炉垂直，采用氮气溅渣护炉，通过溅渣护炉让2～3吨炉渣粘附与炉壁，很稳定的粘附在炉壁上不至于脱落，实现护炉；同时减少了溅渣料的使用量，并且一部分处于熔融状态的炉渣留在炉底，加废钢、兑铁水后再次卷入炉渣中参与冶炼反应，熔融状态的炉渣提高了石灰、轻烧的熔化速率，达到转炉前期脱磷的目的，减少了脱磷、脱硫的石灰使用量，降低了整体炉渣渣量；由于总渣量的降低，渣中的氧化铁含量降低，提高了钢水收得率；

2）严格控制出钢过程中的下渣量，控制下渣量≤2kg/t，防止有氧化性的炉渣进入钢水，降低合金收得率；转炉出钢过程采用铝块强脱氧，当钢水出至钢包1/4时加入铝块进行脱氧，每炉最少加入量350Kg，最大加入量500Kg，炉后脱氧结束后加入合金，提高了合金收得率，Mn收得率由97%提高到99%，Si收得率由96%提高到98%；

3）提高钢水的洁净度，减少夹杂物不合格的改判量，通过精炼渣系调整，调整LF脱硫后的炉渣碱度，降低脱硫后炉渣的熔点，从而提高炉渣的活度，增加炉渣的对夹杂物的吸附作用，实现降低因夹杂物不合格的改判量；

4）进行钙处理工艺的优化，钙处理工艺由原来的LF处理结束后钙处理改进为RH真空结束后钙处理，提高了钙的收得率，增加钢水的钙处理效果，提高了RH工序炉渣的活度，同时增加炉渣中的钙含量，炉渣碱度有所增加，最终提高了炉渣对夹杂物的吸附能力；

5）静搅优化技术的实施，当RH真空结束后及时打开底吹氩气，破真空时依靠真空室内大于1个大气压的压力将渣面冲破，同时较大的氩气流量将渣面充分与钢水接触，使抽真空时凝固的炉渣迅速液化，当炉渣液化后喂入无缝纯钙线，一部分钙线进入炉渣后，炉渣中钙含量迅速增加，炉渣的碱度随之增加，碱度增加后吸附铝系、硅系夹杂物的能力增加，钢水的纯净度随之增加，在钙处理后及时向渣面加入碳化稻壳，改善炉渣表面张力，在炉渣与碳化稻壳之间形成一层薄薄的气体，隔绝了炉渣与空气的接触，提高了炉渣保持液态的时间，增加了炉渣吸附夹杂物、提高钢水纯净度。

2.根据权利要求1所述的低成本冶炼管线钢的方法，其特征在于：步骤3）具体操作方法为：LF脱硫结束后，在吊包前3分钟采用低电流、低电压加热，氩气流量100～200L/min，每袋加入时间间隔≥30秒；加入石英砂80Kg至120Kg，保证石英砂充分熔化不卷入钢水中。