CN105132618B - 一种钢水冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种钢水冶炼方法，属于冶炼技术领域，具体步骤如下：步骤1、将钢水所需炉料分类分别送入电弧炉和中频炉冶炼，铬、硅、锰合金元素含量较高的钢水所需炉料进入中频炉熔化，其余钢水所需炉料进入电弧炉进行钢水初练；步骤2、LF精炼炉冶炼；步骤3、VD精炼炉冶炼。本发明能够较好的将炉料中的合金元素回收至钢水中，减少精炼过程中合金的加入量，降低冶炼成本，提高冶炼钢水质量。

Description

一种钢水冶炼方法
技术领域
本发明涉及一种冶炼方法，尤其是一种钢水冶炼方法，属于冶炼技术领域。
背景技术
我公司精炼钢水的冶炼采用传统的电弧炉-精炼炉生产工艺流程，电弧炉采用氧化法冶炼，炉料中返回高铬锭头、钢屑、注余占40％以上，电弧炉冶炼过程中氧化时间长因此大量金属元素铬、硅、锰等几乎全部损失，为了使最终冶炼所得钢水达标，在精炼炉中进行冶炼时需要在炉内加入多种合金，造成了合金的双重浪费。
发明内容
本发明需要解决的技术问题是提供一种钢水冶炼方法，较好的将炉料中的合金元素回收至钢水中，减少精炼过程中合金的加入量，降低冶炼成本，提高冶炼钢水质量。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种钢水冶炼方法，具体步骤如下：
步骤1、将钢水所需炉料分类分别送入电弧炉和中频炉冶炼：
铬、硅、锰合金元素含量较高的钢水所需炉料进入中频炉熔化，向中频炉中加炉料时先加低熔点炉料，同熔点的炉料先加体积较小的；中频炉低功率送电20分钟，然后逐步提高功率，炉料全熔后根据回样结果适量调入合金；
其余钢水所需炉料进入电弧炉进行钢水初练，炉料熔化期进行吹氧助熔，初期炉料以切割为主，炉料基本熔化形成液体时以向钢液中吹氧为主，氧气压力控制在0.4～0.5MPa，熔化末期提前造渣以达到脱磷的效果；炉料全熔后在炉内形成氧化气氛，全氧含量300～1000ppm，氧化期脱C量≥0.30％，氧化末期净沸腾时间≥10分钟，出钢前P＜成品规格半数；
步骤2、LF精炼炉冶炼：
将步骤1中冶炼所得两种钢水均送入LF精炼炉同时冶炼，LF加热初期加入白灰造渣，加入脱氧剂脱氧，根据取样分析结果调入合金进行成分调整；
步骤3、VD精炼炉冶炼：
将LF精炼炉冶炼结束后的钢水吊包进入VD精炼炉冶炼，钢水温度达到1630℃～1680℃后进行真空操作，真空度达到67Pa时保持18min，吹入氩气流量80～100NL/min，真空处理18min后，降低氩气流量至35-40NL/min，成分合格后出钢。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述电弧炉和中频炉同步出钢，钢水出钢时随流加入硅铝钡1.5～2.5Kg/t，钢包烘烤温度达到1000℃以上，出钢过程钢包底部吹氩气，氩气流量为30～150m3/min，转运过程中钢水表面加盖一层稻草壳。
本发明技术方案的进一步改进在于：在LF炉精炼过程中全程吹氩，氩气压力维持在0.2MPa～0.3MPa。
本发明技术方案的进一步改进在于：所述中频炉炉衬材料选用刚玉尖晶石。
由于采用了上述技术方案，本发明取得的技术进步是：
将炉料分类后加入电弧炉和中频炉同步进行初步的冶炼，进入电弧炉的炉料氧化脱磷来拉降整体钢水的磷含量使钢水进入精炼炉时磷含量满足工艺要求，铬、硅、锰合金元素含量较高的炉料送入中频炉中冶炼，避免了电弧炉氧化时间长致使大量金属元素损失，避免了合金元素的浪费。中频炉冶炼所得钢水的合金含量较高，使钢水进入精炼炉时合金元素含量最大限度的接近工艺要求，减少了LF精炼炉中合金的加入量，降低冶炼成本。
采用LF-VD精炼炉，LF工序降低氧和硫的含量，VD过程可弥补电弧炉冶炼缺失的去气去夹杂功能，使冶炼钢水中气体和夹杂物含量符合产品标准要求。
电弧炉和中频炉同步出钢，减少了等待时间，且钢包烘烤温度达到1000℃以上，钢水表面加盖一层稻草壳，以降低温降的速度，降低精炼炉冶练的耗电量。
中频炉炉衬采用刚玉尖晶石，刚玉尖晶石具有良好的耐化学侵蚀性能、高温热稳定性和高温强度，非常适宜出炉温度在1600～1700℃钢水的熔炼，选用刚玉尖晶石材质的炉衬提高中频炉寿命和中频炉的出钢温度。
附图说明
图1是本发明工艺流程图；
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步详细说明：
一种钢水冶炼方法，具体步骤如下：
步骤1、将钢水所需炉料分类分别送入电弧炉和中频炉冶炼：
铬、硅、锰合金元素含量较高的钢水所需炉料进入中频炉熔化，向中频炉中加炉料时先加低熔点炉料，同熔点的炉料先加体积较小的；中频炉低功率送电20分钟，然后逐步提高功率，炉料全熔后根据回样结果适量调入合金；
其余钢水所需炉料进入电弧炉进行钢水初练，炉料熔化期进行吹氧助熔，初期炉料以切割为主，炉料基本熔化形成液体时以向钢液中吹氧为主，氧气压力控制在0.4～0.5MPa，熔化末期提前造渣以达到脱磷的效果；炉料全熔后在炉内形成氧化气氛，全氧含量300～1000ppm，氧化期脱C量≥0.30％，氧化末期净沸腾时间≥10分钟，出钢前P＜成品规格半数；
中频炉炉衬材料选用刚玉尖晶石，刚玉尖晶石具有良好的耐化学侵蚀性能、高温热稳定性和高温强度，非常适宜出炉温度在1600-1700℃钢水的熔炼。采用刚玉尖晶石(Al2O3,MgO)质中频炉中性炉衬干式料取代石英砂酸性炉衬材料后，炉衬寿命达到60炉以上，出钢温度平均达到1650℃以上，效果良好。
出钢时电弧炉与中频炉协调到位同步出钢，工作人员应提前和天车协调好及时吊包，减少等待时间，钢包烘烤温度达到1000℃以上，转运过程中钢水表面加盖一层稻草壳，以降低温降的速度，降低电炉精炼炉冶炼电耗。钢水出钢时随流加入硅铝钡1.5～2.5Kg/t，出钢过程钢包底部吹氩气，氩气流量为30～150m3/min。
步骤2、LF精炼炉冶炼：
将步骤1中冶炼所得钢水送入LF精炼炉冶炼，LF加热初期加入白灰造渣，加入脱氧剂脱氧，在LF炉精炼过程中全程吹氩，氩气压力维持在0.2MPa～0.3MPa。根据取样分析结果调入合金进行成分调整，成分合格后出钢。
步骤3、VD精炼炉冶炼：
将LF精炼炉冶炼结束后的钢水吊包进入VD精炼炉冶炼，钢水温度达到1630℃～1680℃之后进行真空操作，真空度达到67Pa时保持18min，吹入氩气流量80～100NL/min，真空处理18min后，降低氩气流量至35-40NL/min,成分合格后出钢。
将炉料分类后加入电弧炉和中频炉同步进行初步的冶炼，进入电弧炉的炉料氧化脱磷来拉降整体钢水的磷含量使钢水进入精炼炉时磷含量满足工艺要求，铬、硅、锰合金元素含量较高的炉料送入中频炉中冶炼，避免了电弧炉氧化时间长致使大量金属元素损失，避免了合金元素的浪费。中频炉冶炼所得钢水的合金含量较高，使钢水进入精炼炉时合金元素含量最大限度的接近工艺要求，减少了LF精炼炉中合金的加入量，降低冶炼成本。采用LF-VD精炼炉，LF工序降低氧和硫的含量，VD过程可弥补电弧炉冶炼缺失的去气去夹杂功能，使冶炼钢水中气体和夹杂物含量符合产品标准要求。
实施例一：
以冶炼DJDQ材质电极锭为例，化学成分要求为：
步骤1：
将普通废钢5.12t(硅0.4％、锰0.5％、铬0.07％)、同材质废辊6.01t(硅0.8％、锰1.0％、铬1.0％)、返回钢屑-D1屑10.05t(硅0.6％、锰0.20％、铬4.0％)、返回钢削-Q2屑11.02t(硅1.85％、锰0.9％、铬0.30％)、返回锻造料头-5#料头6.98t(硅0.6％、锰0.5％、铬3.0％)、铸钢注余7.05t(硅0.5％、锰0.6％、铬0.8％)送入电弧炉进行钢水初练，熔化期吹氧助熔，初期炉料以切割为主，炉料基本熔化形成液体时以向钢液中吹氧为主，氧气压力控制在0.4MPa，熔化末期提前造渣以达到脱磷的效果；炉料全熔后在炉内形成氧化气氛，全氧含量300ppm，氧化期脱C量0.30％，氧化末期净沸腾10分钟，温度为1620℃时，硅0.07％、锰0.09％、铬0.92％后出钢。
将返回钢屑-D1屑1.51t(硅0.7％、锰0.25％、铬4.9％)、返回锻造料头-6#料头8.61t(硅0.7％、锰0.25％、铬4.9％)送入中频炉熔化，中频炉低功率送电20分钟，然后逐步提高功率，炉料全熔后调入高碳铬铁0.49t，当硅0.3-0.8％、锰0.3-0.8％、铬4.0-8.0％后出钢。
电弧炉和中频炉同步出钢，钢水出钢时随流加入硅铝钡1.5Kg/t，钢包烘烤温度达到1000℃，出钢过程钢包底部吹氩气，氩气流量为30m3/min，转运过程中钢水表面加盖一层稻草壳。
步骤2：
将步骤1中冶炼所得钢水送入LF精炼炉冶炼，LF加热初期加入白灰造渣，加入钙质合金脱氧剂进行脱氧，根据取样分析结果调入合金进行成分调整，根据取样分析结果调入合金进行成分调整，达到工艺要求后出钢；
LF炉精炼过程中全程吹氩，氩气压力维持在0.3MPa。
步骤3：VD精炼炉冶炼：
将LF精炼炉冶炼结束后的钢水吊包进入VD精炼炉冶炼，钢水温度达到1630℃后进行真空操作，真空度达到67Pa时保持18min，吹入氩气流量80NL/min，真空处理18min后，降低氩气流量至35NL/min，当硅0.63％、锰0.3％、铬4.89％后出钢。
VD结束后化学成分如表中所示：
元素 C Si Mn Cr Mo V P S Ni
成分 0.87 0.63 0.26 4.96 0.23 0.13 0.007 0.003 0.37

Claims (1)

1.一种钢水冶炼方法，其特征在于具体步骤如下：
步骤1、将钢水所需炉料分类分别送入电弧炉和中频炉冶炼：
铬、硅、锰合金元素含量较高的钢水所需炉料进入中频炉熔化，向中频炉中加炉料时先加低熔点炉料，同熔点的炉料先加体积较小的；中频炉低功率送电20分钟，然后逐步提高功率，炉料全熔后根据回样结果适量调入合金；
其余钢水所需炉料进入电弧炉进行钢水初炼，炉料熔化期进行吹氧助熔，初期炉料以切割为主，炉料基本熔化形成液体时以向钢液中吹氧为主，氧气压力控制在0.4～0.5MPa，熔化末期提前造渣以达到脱磷的效果；炉料全熔后在炉内形成氧化气氛，全氧含量300～1000ppm，氧化期脱C量≥0.30%，氧化末期净沸腾时间≥10分钟，出钢前P＜成品规格半数，电弧炉和中频炉同步出钢，钢水出钢时随流加入硅铝钡1.5～2.5Kg/t，钢包烘烤温度达到1000℃以上，出钢过程钢包底部吹氩气，氩气流量为30～150m³/min，转运过程中钢水表面加盖一层稻草壳；
步骤2、LF精炼炉冶炼：
将步骤1中冶炼所得两种钢水均送入LF精炼炉同时冶炼，LF加热初期加入白灰造渣，加入脱氧剂脱氧，根据取样分析结果调入合金进行成分调整；
步骤3、VD精炼炉冶炼：
将LF精炼炉冶炼结束后的钢水吊包进入VD精炼炉冶炼，钢水温度达到1630℃～1680℃后进行真空操作，真空度达到67Pa时保持18min，吹入氩气流量80～100NL/min，真空处理18min后，降低氩气流量至35-40NL/min，成分合格后出钢；
在LF炉精炼过程中全程吹氩，氩气压力维持在0.2MPa～0.3MPa；
所述中频炉炉衬材料选用刚玉尖晶石。
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