CN104988282B - 用于转炉冶炼钢水的脱氧方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于转炉冶炼钢水的脱氧方法，属于冶金生产工艺方法技术领域。提供一种脱氧成本相对较低，施工操作方便，脱氧效果相对较好的用于转炉冶炼钢水的脱氧方法。所述的脱氧方法采用在转炉冶炼钢水出炉初期，钢包内液面达到钢包高度的18‑22％时，使用价低、脱氧能力低的增碳剂脱氧；在钢包内的液面升高至钢包高度的30‑35％时，采用价格适应中、脱氧能力相对较强的锰合金脱氧，之后进行钢种合金调控；接着待整炉的转炉冶炼钢水出完后，再对钢包进行不低于3min的底吹氩；最后再根据转炉冶炼钢水内的最终C含量，向钢包内喂入80‑150m的脱氧用铝线，这样便完成了一次所述转炉冶炼钢水的脱氧工作。

Description

用于转炉冶炼钢水的脱氧方法

技术领域

本发明涉及一种脱氧方法，尤其是涉及一种用于转炉冶炼钢水的脱氧方法，属于冶金生产工艺方法技术领域。

背景技术

转炉冶炼是向熔池内吹氧降碳的过程，经转炉冶炼后的钢水中含有大量的自由氧，出钢过程需将钢水中的自由氧脱除并合金化，以生产满足连铸要求的钢水。常用的钢水脱氧方法有扩散脱氧、沉淀脱氧和真空碳脱氧等。其中在转炉出钢过程采用沉淀脱氧方法，即出钢过程向钢包内加入铝铁、硅钙钡等脱氧剂，与钢水中的氧反应生成Al₂O₃、SiO₂等脱氧产物，脱氧产物上浮进入钢包渣中。传统的沉淀脱氧方法通常为一次性加入脱氧剂将氧脱除到较低水平，脱氧成本较高，同时生成大量的脱氧产物，在钢水中形成夹杂物，不利于钢水洁净度的控制。

现有的钢水脱氧方法，相关专利文献检索情况如下：

(1)申请号为CN201210146789的中国专利“转炉出钢钢液脱氧方法”记载了一种出钢前向钢包内加入预脱氧剂，出钢过程再加入终脱氧剂脱氧的方法。

(2)申请号为CN01131923的中国专利“一种复合扩散脱氧剂及其使用方法”记载了一种AlCaC的复合扩散脱氧剂，并介绍了使用方法。

(3)申请号为CN201210489019的中国专利“一种电石脱氧冶炼含铝钢工艺”记载了一种不需要全程用铝脱氧和电石脱氧冶炼含铝钢的工艺。

(4)申请号为CN200710031301的中国专利“一种低成本电弧炉出钢脱氧工艺”记载了一种使用碳粉、硅铁和铝块进行脱氧的方法。

上述的几种脱氧方法不是成本太高，就是操作十分不方便，脱氧效果欠。所以寻找一种脱氧成本低、脱氧操作方便、脱氧效果好的方法便成为了目前本领技术人员急需解决的技术问题是。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种脱氧成本相对较低，施工操作方便，脱氧效果相对较好的用于转炉冶炼钢水的脱氧方法。

为解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种用于转炉冶炼钢水的脱氧方法，包括以下步骤，

在转炉冶炼钢水出炉时，当进入钢包内的转炉冶炼钢水液面达到钢包高度的18-22％时，向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入0.5-1.5kg增碳剂的加入量加入增碳剂；然后继续向钢包内输入转炉冶炼钢水，当钢包内的转炉冶炼钢水液面继续升高至钢包高度的30-35％时，向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入1.5-3.0kg硅锰合金的加入量加入用于脱氧的硅锰合金，之后再按后序不同钢种对合金成分的要求加入相应数量的调成分合金；接着继续向钢包内输入转炉冶炼钢水，待整炉的转炉冶炼钢水出完后，再对钢包进行不低于3min的底吹氩；最后再根据转炉冶炼钢水内的最终C含量，向钢包内喂入80-150m的脱氧用铝线，这样便完成了一次所述转炉冶炼钢水的脱氧工作。

本发明的有益效果是：采用本申请的脱氧方法，根据各种脱氧剂或脱氧原料的不同性质，由于增碳剂价格低，但脱氧能力最弱，脱氧过程转炉冶炼钢水容易出现翻腾严重的状况，将其放在出钢前期钢水量较少时使用，随着钢包中转炉冶炼钢水数量的增加，氧的含量也随之增加而出现较高含量情况时，则采用脱氧能力介于增碳剂和铝之间的硅锰合金较铝合金进行出钢过程中的脱氧，最后，待出钢结束后剩余的氧含量采用价格高但脱氧能力最强的铝线进行终脱氧。由于脱氧效果较差，脱氧过程中容易出现严重翻腾，但价格相对较低的增碳剂放在前期使用，而将脱氧效果相对较好，价格也适中的硅锰合金放在中间使用，最后待钢包中的转炉冶炼钢水达到最大高度后，才使用价格极其昂贵的铝线进行剩余氧的脱除，这样，便可以使脱氧成本相对较低，施工操作方便，脱氧效果相对较好的。

进一步的是，在加入调成分合金前，先根据规定的钢种的成分确定添加的调成分合金的种类，然后再根据确定的调成分合金的种类以及后序生成的钢种的合金含量计算并确定需要添加的调成分合金的加入量。

进一步的是，在对钢包进行不低于3min的底吹氩时，使用的吹氩流量为50～200NL/min。

进一步的是，在向钢包内喂入用于脱氧的铝线时，喂入铝线的直径在10～13mm之间，喂入铝线的线速度为4-6m/s；喂入的铝线的数量为，

当所述转炉冶炼钢水中的终点C含量＜0.05％时，喂入150m；当所述转炉冶炼钢水中的终点C含量0.05～0.08％之间时，喂入100m；当所述转炉冶炼钢水中的终点C含量≥0.08％时，喂入800m。

进一步的是，在向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入0.5-1.5kg增碳剂的加入量加入增碳剂时，所述增碳剂的C含量为90％～95％，所述的增碳剂为颗料剂，其粒度为3～15mm。

进一步的是，在向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入1.5-3.0kg硅锰合金的加入量加入用于脱氧的硅锰合金时，所述硅锰合金中Si的含量为17％～20％，Mn的含量为65％～70％，所述的硅锰合金为颗粒剂，其粒度为10～60mm。

具体实施方式

为了解决现有技术中的上述技术问题，本发明提供的一种脱氧成本相对较低，施工操作方便，脱氧效果相对较好的用于转炉冶炼钢水的脱氧方法。所述的脱氧方法包括以下步骤，

在转炉冶炼钢水出炉时，当进入钢包内的转炉冶炼钢水液面达到钢包高度的18-22％时，向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入0.5-1.5kg增碳剂的加入量加入增碳剂；然后继续向钢包内输入转炉冶炼钢水，当钢包内的转炉冶炼钢水液面继续升高至钢包高度的30-35％时，向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入1.5-3.0kg硅锰合金的加入量加入用于脱氧的硅锰合金，之后再按后序不同钢种对合金成分的要求加入相应数量的调成分合金；接着继续向钢包内输入转炉冶炼钢水，待整炉的转炉冶炼钢水出完后，再对钢包进行不低于3min的底吹氩；最后再根据转炉冶炼钢水内的最终C含量，向钢包内喂入80-150m的脱氧用铝线，这样便完成了一次所述转炉冶炼钢水的脱氧工作。

本申请采用的上述脱氧方法，根据各种脱氧剂或脱氧原料的不同性质，由于增碳剂价格低，但脱氧能力最弱，脱氧过程转炉冶炼钢水容易出现翻腾严重的状况，将其放在出钢前期钢水量较少时使用，方便了操作，同时又可以有效减少转炉冶炼钢水中的氧含量，为后序脱氧原料量的减少使用成为可以；而随着钢包中转炉冶炼钢水数量的增加，氧的含量也随之增加而出现较高含量情况时，则采用脱氧能力介于增碳剂和铝之间的硅锰合金较铝合金进行出钢过程中的脱氧，最后，待出钢结束后剩余的氧含量再采用价格高但脱氧能力最强的铝线进行终脱氧。由于脱氧效果较差，脱氧过程中容易出现严重翻腾，但价格相对较低的增碳剂放在前期使用，而将脱氧效果相对较好，价格也适中的硅锰合金放在中间使用，最后待钢包中的转炉冶炼钢水达到最大高度后，才使用价格极其昂贵的铝线进行剩余氧的脱除，这样，便可以使脱氧成本相对较低，施工操作方便，脱氧效果相对较好的。

上述实施方式中，为了最大限度的降低生产成本的同时，又能尽可能的提高脱氧效果，在向钢包内喂入用于脱氧的铝线时，喂入铝线的直径在10～13mm之间，喂入铝线的线速度为4-6m/s；喂入的铝线的数量为，当所述转炉冶炼钢水中的终点C含量＜0.05％时，喂入150m；当所述转炉冶炼钢水中的终点C含量0.05～0.08％之间时，喂入100m；当所述转炉冶炼钢水中的终点C含量≥0.08％时，喂入800m；在向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入0.5-1.5kg增碳剂的加入量加入增碳剂时，所述增碳剂的C含量为90％～95％，所述的增碳剂为颗料剂，其粒度为3～15mm；在向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入1.5-3.0kg硅锰合金的加入量加入用于脱氧的硅锰合金时，所述硅锰合金中Si的含量为17％～20％，Mn的含量为65％～70％，所述的硅锰合金为颗粒剂，其粒度为10～60mm。同时，在对钢包进行不低于3min的底吹氩时，使用的吹氩流量为50～200NL/min。

进一步的，为了使所述的转炉冶炼钢水能满足后序相应钢种的成分要求，在加入调成分合金前，先根据规定的钢种的成分确定添加的调成分合金的种类，然后再根据确定的调成分合金的种类以及后序生成的钢种的合金含量计算并确定需要添加的调成分合金的加入量。

实施例一

针对120吨转炉冶炼，一种钢水复合脱氧方法的实施如下：

(1)转炉吹炼结束后出钢，当钢水液面高度达到钢包高度的1/5时，向钢包内加入增碳剂96kg，增碳剂的C含量为92％，粒度为5mm；

(2)增碳剂加入钢包后继续出钢，当钢水液面高度达到钢包高度的1/3时，向钢包内加入硅锰合金210kg，硅锰合金中Si含量为18％，Mn含量为68％，粒度为30mm；

(3)硅锰合金全部加入到钢水后，向钢包内依次加入硅铁305kg，加入锰铁685kg；

(4)出钢结束后，打开钢包底吹氩，调整吹氩流量为100NL/min，吹氩3min，以5m/s的速度向钢包内喂入铝线100m，铝线直径为10mm；

(5)喂完铝线后对钢水定氧，氧活度为28ppm，满足钢水脱氧要求。表明钢水脱氧良好。

实施事例2：

针对120吨转炉冶炼，一种钢水复合脱氧方法的实施如下：

(1)转炉吹炼结束后出钢，当钢水液面高度达到钢包高度的1/5时，向钢包内加入增碳剂180kg，增碳剂的C含量为90％，粒度为3mm；

(2)增碳剂加入钢包后继续出钢，当钢水液面高度达到钢包高度的1/3时，向钢包内加入硅锰合金300kg，硅锰合金中Si含量为19％，Mn含量为67％，粒度为40mm；

(3)硅锰合金全部加入到钢水后，向钢包内依次加入硅铁500kg，加入锰铁1200kg；

(4)出钢结束后，打开钢包底吹氩，调整吹氩流量为80NL/min，吹氩3min，以4m/s的速度向钢包内喂入铝线80m，铝线直径为13mm；

(5)喂完铝线后对钢水定氧，氧活度为18ppm，满足钢水脱氧要求。

实施事例3：

针对120吨转炉冶炼，一种钢水复合脱氧方法的实施如下：

(1)转炉吹炼结束后出钢，当钢水液面高度达到钢包高度的1/5时，向钢包内加入增碳剂60kg，增碳剂的C含量为93％，粒度为10mm；

(2)增碳剂加入钢包后继续出钢，当钢水液面高度达到钢包高度的1/3时，向钢包内加入硅锰合金360kg，硅锰合金中Si含量为20％，Mn含量为65％，粒度为50mm；

(3)硅锰合金全部加入到钢水后，向钢包内依次加入硅铁600kg，加入锰铁820kg；

(4)出钢结束后，打开钢包底吹氩，调整吹氩流量为150NL/min，吹氩3min，以6m/s的速度向钢包内喂入铝线80m，铝线直径为10mm；

(5)喂完铝线后对钢水定氧，氧活度为16ppm，满足钢水脱氧要求。

实施事例4：

针对120吨转炉冶炼，一种钢水复合脱氧方法的实施如下：

(1)转炉吹炼结束后出钢，当钢水液面高度达到钢包高度的1/5时，向钢包内加入增碳剂264kg，增碳剂的C含量为91％，粒度为15mm；

(2)增碳剂加入钢包后继续出钢，当钢水液面高度达到钢包高度的1/3时，向钢包内加入硅锰合金180kg，硅锰合金中Si含量为17％，Mn含量为70％，粒度为10mm；

(3)硅锰合金全部加入到钢水后，向钢包内依次加入硅铁400kg，加入锰铁580kg；

(4)出钢结束后，打开钢包底吹氩，调整吹氩流量为150NL/min，吹氩3min，以5m/s的速度向钢包内喂入铝线150m，铝线直径为13mm；

(5)喂完铝线后对钢水定氧，氧活度为24ppm，满足钢水脱氧要求。

Claims (4)

1.一种用于转炉冶炼钢水的脱氧方法，其特征在于：包括以下步骤，

在转炉冶炼钢水出炉时，当进入钢包内的转炉冶炼钢水液面达到钢包高度的18-22％时，向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入0.5-1.5kg增碳剂的加入量加入增碳剂；然后继续向钢包内输入转炉冶炼钢水，当钢包内的转炉冶炼钢水液面继续升高至钢包高度的30-35％时，向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入1.5-3.0kg硅锰合金的加入量加入用于脱氧的硅锰合金，之后再按后序不同钢种对合金成分的要求加入相应数量的调成分合金；接着继续向钢包内输入转炉冶炼钢水，待整炉的转炉冶炼钢水出完后，再对钢包进行不低于3min的底吹氩；最后再根据转炉冶炼钢水内的最终C含量，向钢包内喂入80-150m的脱氧用铝线，这样便完成了一次所述转炉冶炼钢水的脱氧工作，

在对钢包进行不低于3min的底吹氩时，使用的吹氩流量为50～200NL/min，

在向钢包内喂入用于脱氧的铝线时，喂入铝线的直径在10～13mm之间，喂入铝线的线速度为4-6m/s；喂入的铝线的数量为，

当所述转炉冶炼钢水中的终点C含量＜0.05％时，喂入150m；当所述转炉冶炼钢水中的终点C含量0.05～0.08％之间时，喂入100m；当所述转炉冶炼钢水中的终点C含量＞0.08％时，喂入80m。

2.根据权利要求1所述的用于转炉冶炼钢水的脱氧方法，其特征在于：在加入调成分合金前，先根据规定的钢种的成分确定添加的调成分合金的种类，然后再根据确定的调成分合金的种类以及后序生成的钢种的合金含量计算并确定需要添加的调成分合金的加入量。

3.根据权利要求1所述的用于转炉冶炼钢水的脱氧方法，其特征在于：在向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入0.5-1.5kg增碳剂的加入量加入增碳剂时，所述增碳剂的C含量为90％～95％，所述的增碳剂为颗粒剂，其粒度为3～15mm。

4.根据权利要求1所述的用于转炉冶炼钢水的脱氧方法，其特征在于：在向钢包中按每1吨转炉冶炼钢水加入1.5-3.0kg硅锰合金的加入量加入用于脱氧的硅锰合金时，所述硅锰合金中Si的含量为17％～20％，Mn的含量为65％～70％，所述的硅锰合金为颗粒剂，其粒度为10～60mm。