CN105624356A - 一种中高碳硬线钢转炉高拉碳工艺 - Google Patents

一种中高碳硬线钢转炉高拉碳工艺 Download PDF

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Abstract

一种中高碳硬线钢转炉高拉碳工艺，主要是解决现有生产的中高碳硬线钢系列铸坯质量不佳，导致产生大量的附加不良品的问题。本发明提供一种中高碳硬线钢转炉高拉碳工艺，工艺步骤为：向转炉内加入废钢与铁水，转炉冶炼以27000Nm3/h的氧气流量吹炼14-16min，造渣，副枪过程测试，拉碳，转炉吹炼结束，终点测试、取样分析，倒炉出钢，LF炉精炼。本发明冶炼高碳、低磷的终点控制，以降低钢水的氧化性，减少增碳剂和脱氧剂的消耗，一方面不但可以降低生产成本，另一方面也减少了氮及其它夹杂物进入钢液，最大限度的保证了钢质的纯净度。

Description

一种中高碳硬线钢转炉高拉碳工艺
技术领域
本发明涉及一种中高碳硬线钢的冶炼工艺，特别涉及一种中高碳硬线钢转炉高拉碳工艺，属于钢材冶炼技术领域。
背景技术
随着钢材市场的强大压力，高附加值品种生产势在必行。近年来随着全球经济的发展变化和我国经济发展的强势驱动，金属线材制品获得突飞猛进的发展。伴随着人民生活水平的不断提高，硬线金属线材制品需求量日益提高，为满足市场需求北营炼钢厂开发中高碳硬线系列产品。为保证产品质量，满足用户使用要求，硬线用钢必须保证钢中夹杂物的控制、气体控制，盘条组织控制、脱碳层控制及力学性能控制等多方面问题。硬线盘条对夹杂物数量、尺寸、类型以及形态等都有严格限制。成分偏析，特别是碳偏析一直是中、高碳钢生产的控制难点。为此冶炼实施高碳、低磷的终点控制开发中高碳硬线用钢转炉拉高碳工艺，满足各项条件的需求。
传统的生产工艺是转炉终点碳含量0.10-0.20％出钢，终点氧约300ppm以上，出钢过程采用增碳剂以及复合碳铁进行合金化，确保LF进站碳含量在要点范围之内；LF通过调整增碳剂和复合碳铁合金化操作，保证成分复合成分标准要求。此工艺虽然可以确保碳含量满足要求，但是钢水中总体夹杂物含量相对较高，钢水纯净度低，同时增加了氮及其它夹杂物进入钢液的几率。影响盘条夹杂物级别及成分偏析的控制。综上所述，传统工艺生产的中高碳硬线钢系列铸坯质量不佳，导致产生大量的附加不良品。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种中高碳硬线钢转炉高拉碳工艺。为改善高拉碳对钢水脱磷造成的不利影响，冶炼过程中强化了冶炼前期的脱磷过程。即吹炼前期采用高枪位，提高炉渣(FeO)含量，加快石灰熔化，提高炉渣碱度等措施，促进前期脱磷。这样的工艺保证了钢水的预期含磷量，且一次拉到位，防止补吹导致碳低大量使用增碳剂等含碳合金增碳。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种中高碳硬线钢转炉拉高碳工艺，中高碳中的中碳钢碳含量为0.25-0.60％，高碳钢碳含量大于0.60％，具体实现步骤如下：
(1)向转炉内加入废钢与铁水，两者的质量百分比为废钢8-10％，铁水90-92％；
(2)转炉冶炼以27000Nm3/h的氧气流量吹炼14-16min，氧枪枪头至铁水液面的距离为1.7m；
(3)造渣：造渣过程根据渣况及火焰判定进行造渣枪位调整，氧枪喷头距钢液面距离为1.5-1.8m，氧气流量为27000Nm3/h；
(4)副枪过程测试，以27000Nm3/h的氧气流量吹炼，氧枪枪头至铁水液面的距离为1.8-2.2m，吹炼过程中碳含量和温度符合达到钢种目标要求，进行副枪测试；
(5)拉碳：拉碳以30000Nm3/h的供氧流量进行吹炼，氧枪枪头至铁水液面的距离为1.5m；
(6)转炉吹炼结束，终点测试、取样分析，吹炼时间根据钢种成分需求确定，吹炼时间14-16分钟，且一次拉到位，防止补吹导致钢液碳低，大量使用增碳剂等含碳合金进行增碳；
(7)倒炉出钢：出钢过程钢包采用全程软吹氩，促进夹杂物上浮，同时进行合金化，采用的合金及添加量根据钢种成分要求添加，钢包底吹氩流量按照150-300L/min，吹氩时间≥5min，并在转炉出钢过程中根据钢种成分要求配加增碳剂，进行合金化操作，保证钢液成分符合钢种标准要求，转炉终点碳含量0.50-0.65％，炉渣碱度R＝3.5-3.8；
(8)LF炉精炼：分批次加入白灰、萤石、硅铁粉，混合均匀分3批加入，在钢包LF炉精炼进行造渣操作，对钢渣进行充分进行脱氧，根据到LF炉钢液钢种成分以及钢种标准成分要求添加增碳剂，采用微正压操作，轻微冒烟，防止空气进入钢水造成钢液二次氧化，钢中含氧量基本控制在30ppm以下，脆性夹杂物不大于1.5级。
进一步地，所述步骤(7)的增碳剂加入量kg＝(增碳量％×1000)/(增碳剂碳含量％×碳元素吸收率％)。
进一步地，所述步骤(8)过程中，LF炉根据渣况以及钢种需要，按照萤石加入量为0.25-1.2kg/t钢，硅铁粉的加入量为0.3-0.40kg/t钢，白灰的加入量为3.0-4.5kg/t钢。
进一步地，所述步骤(8)的操作环境微正压为100-300Pa。
本发明的有益效果：
本发明冶炼高碳、低磷的终点控制，以降低钢水的氧化性，减少增碳剂和脱氧剂的消耗；一方面不但可以降低生产成本，另一方面也减少了氮及其它夹杂物进入钢液，最大限度的保证了钢质的纯净度。
精炼炉冶炼采用无Al脱氧，硅铁粉扩散脱氧、低碱度精炼等精炼工艺，对钢中夹杂物进行塑性化处理，有效的解决了钢中脆性夹杂的技术难题。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种中高碳硬线钢转炉拉高碳工艺，具体实现步骤如下：
5E21098炉，钢种SWRH62B-B(X112301)，铁水149.6吨，废钢15吨，装入量164.6吨，开吹枪位1.7m，过程枪位1.5-1.8m，供氧流量开吹27000Nm3/h，过程流量为27000-30000Nm3/h，拉碳枪位1.5m，拉碳流量30000Nm3/h，转炉吹炼时间为14分06秒。转炉终点碳含量0.58％。出钢过程加入合金：硅锰1131kg，硅铁125kg。出钢过程钢包吹氩氩气流量150-170L/min，吹氩时间≥5min。钢包LF炉精炼过程：均匀分三批加入白灰697kg，萤石152kg，硅铁粉50kg，另加入增碳剂100kg，精炼过程微正压在100-200Pa。
实施例2
一种中高碳硬线钢转炉拉高碳工艺，具体实现步骤如下：
5E20829炉，钢种SWRH82B+Cr(X126201)，铁水153.6吨，废钢16吨，装入量169.6吨，开吹枪位1.7m，过程枪位1.5-1.8m，供氧流量开吹27000Nm3/h，过程流量为27000-30000Nm3/h，拉碳枪位1.5m，拉碳流量30000Nm3/h，转炉吹炼时间为14分46秒，转炉终点碳含量0.65％。出钢过程加入合金：硅锰1000kg，低钙硅铁97kg，高碳铬铁725kg。出钢过程钢包吹氩氩气流量150-170L/min，吹氩时间≥5min。钢包LF炉精炼过程：均匀分三批加入白灰667kg，萤石160kg，硅铁粉50kg，另加入增碳剂50kg，硅锰230kg，低钙硅铁140kg，高碳铬铁60kg，精炼过程微正压100-200Pa。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种中高碳硬线钢转炉拉高碳工艺，中高碳中的中碳钢碳含量为0.25-0.60％，高碳钢碳含量大于0.60％，其特征在于，具体实现步骤如下：
(1)向转炉内加入废钢与铁水，两者的质量百分比为废钢8-10％，铁水90-92％；
(2)转炉冶炼以27000Nm3/h的氧气流量吹炼14-16min，氧枪枪头至铁水液面的距离为1.7m；
(3)造渣：造渣过程根据渣况及火焰判定进行造渣枪位调整，氧枪喷头距钢液面距离为1.5-1.8m，氧气流量为27000Nm3/h；
(4)副枪过程测试，以27000Nm3/h的氧气流量吹炼，氧枪枪头至铁水液面的距离为1.8-2.2m；
(5)拉碳：拉碳以30000Nm3/h的供氧流量进行吹炼，氧枪枪头至铁水液面的距离为1.5m；
(6)转炉吹炼结束，终点测试、取样分析，吹炼时间根据钢种成分需求确定，吹炼时间14-16分钟，且一次拉到位；
(7)倒炉出钢：出钢过程钢包采用全程软吹氩，同时进行合金化，采用的合金及添加量根据钢种成分要求添加，并在转炉出钢过程中根据钢种成分要求配加增碳剂，保证钢液成分符合钢种标准要求，转炉终点碳含量0.50-0.65％，炉渣碱度R＝3.5-3.8；
(8)LF炉精炼：分批次加入白灰、萤石、硅铁粉，混合均匀分3批加入，在钢包LF炉精炼进行造渣操作，对钢渣进行充分进行脱氧，根据到LF炉钢液钢种成分以及钢种标准成分要求添加增碳剂，采用微正压操作。
2.如权利要求1所述的一种中高碳硬线钢转炉拉高碳工艺，其特征在于，所述步骤(7)的增碳剂加入量kg＝(增碳量％×1000)/(增碳剂碳含量％×碳元素吸收率％)。
3.如权利要求1所述的一种中高碳硬线钢转炉拉高碳工艺，其特征在于，所述步骤(7)钢包底吹氩流量为150-300L/min，吹氩时间≥5min。
4.如权利要求1所述的一种中高碳硬线钢转炉拉高碳工艺，其特征在于，所述步骤(8)过程中，萤石加入量为0.25-1.2kg/t钢，硅铁粉的加入量为0.3-0.40kg/t钢，白灰的加入量为3.0-4.5kg/t钢。
5.如权利要求1所述的一种中高碳硬线钢转炉拉高碳工艺，其特征在于，所述步骤(8)的操作环境微正压为100-300Pa。
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