CN105803148A - 一种低硫钢的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种低硫钢的冶炼方法，包括转炉冶炼、出钢渣洗脱硫、KR脱硫处理、RH精炼以及连铸过程。本发明实施例提供的低硫钢的冶炼方法，解决了现有技术中低硫钢的生产流程复杂、生产成本高的技术问题，精简了低硫钢的工艺流程，提高了低硫钢的品质，降低了低硫钢的生产成本。

Description

一种低硫钢的冶炼方法
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，特别涉及一种低硫钢的冶炼方法。
背景技术
传统的低硫钢生产工艺包括铁水脱硫预处理、转炉冶炼、LF精炼、RH精炼以及连铸过程。首先采用铁水脱硫预处理，然后转炉采用低硫废钢、低硫石灰等原辅料，严格控制转炉回硫，再将钢水送入LF精炼，采用造白渣、大底吹搅拌等工艺进行脱硫，然后将钢水送入RH精炼，最后进行连铸。该工艺流程较长，因而工序成本较高。采用铁水预处理，然后再进行LF深脱硫，脱硫环节重复、浪费，尤其是LF精炼工序，为了实现升温的目标，需要耗费大量的电能，为了实现深脱硫的目标，需要造高碱度、高还原性炉渣，然后进行大底吹流量搅拌，温降较大，同时还造成石灰、铝粒、氩气等资源的消耗过大，成本较高，钢厂竞争力下降。
发明内容
本发明实施例通过提供一种低硫钢的冶炼方法，解决了现有技术中低硫钢的生产流程复杂、生产成本高的技术问题，精简了低硫钢的工艺流程，降低了低硫钢的生产成本。
本发明实施例提供了一种低硫钢的冶炼方法，所述方法包括转炉冶炼、出钢渣洗脱硫、KR脱硫处理、RH精炼以及连铸过程；
所述转炉冶炼过程中，将铁水加入转炉，在铁水中加入石灰，控制转炉终点炉渣二元碱度为3.0～4.0，控制转炉的出钢温度为1690～1710℃；
所述出钢渣洗脱硫过程中，出钢时采用挡渣操作；出钢1/5前加入白灰和萤石，出钢1/3到1/2时加入铝铁脱氧，出钢1/2到2/3时加入硅铁合金调整钢水Si含量；出钢过程中控制钢包在线底吹氩；出钢完成后在渣面加高铝缓释脱氧剂，控制出钢结束时钢渣的TFe含量≤2％；控制出钢结束时钢水温度为1620～1630℃；
所述KR脱硫处理过程中，加入脱硫剂，控制处理后钢水中S的质量百分数≤0.0010％，控制扒渣率≥95％；扒渣结束后，在钢水面加入白灰及铝矾土，控制炉渣中CaO的质量分数和Al2O3的质量分数的比值为1.2～1.8，控制炉渣中CaO的质量分数和SiO2的质量分数的比值≥4；控制KR脱硫结束时钢水温度为1595～1605℃。
进一步地，所述转炉冶炼过程中，石灰的加入量为20～60kg/吨钢。
进一步地，所述出钢渣洗脱硫过程中，白灰的加入量为5～10kg/吨钢，萤石的加入量为1～2kg/吨钢。
进一步地，所述出钢渣洗脱硫过程中，控制出钢结束钢水中T.O含量≤30ppm，Al的质量分数为0.01％以上，Si的质量分数为0.2％以上。5、如权利要求4所述的低硫钢的冶炼方法，其特征在于，所述出钢渣洗脱硫过程中，高铝缓释脱氧剂的加入量为0.5～1kg/吨钢。
进一步地，采用挡渣操作时，控制渣层厚度≤50mm。
进一步地，所述KR脱硫处理过程中，脱硫剂的加入量为5～10kg/吨钢。
进一步地，所述KR脱硫处理过程中，白灰的加入量为3～10kg/吨钢，铝矾土的加入量为2～8kg/吨钢。
本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果或优点：
1、本发明实施例提供的低硫钢的冶炼方法，在铁水中加入石灰，控制转炉终点炉渣二元碱度为3.0～4.0，控制转炉的出钢温度为1690～1710℃,该步骤改变了传统工艺脱硫后进行转炉炼钢时为避免回硫而采用精料的高成本做法，减轻了转炉的回硫压力。出钢渣洗脱硫过程中，出钢时采用挡渣操作，避免高硫含量、高磷含量的炉渣进入钢水中。出钢过程中控制钢包在线底吹氩，促进脱硫剂与钢水中的硫发生反应。出钢完成后在渣面加高铝缓释脱氧剂，控制出钢结束时钢渣的TFe含量≤2％，防止炉渣向钢水传氧，改善脱硫热力学条件。控制出钢结束时钢水温度为1620～1630℃，以满足过程温度需要。KR脱硫处理过程中，加入脱硫剂，控制处理后钢水中S的质量百分数≤0.0010％，控制扒渣率≥95％，以减轻炉渣中的硫向钢水传质。扒渣结束后，在钢水面加入白灰及铝矾土，控制炉渣中CaO的质量分数和Al2O3的质量分数的比值为1.2～1.8，控制炉渣二元碱度≥4，可避免炉渣中的硫向钢水传质，同时利用低熔点的炉渣吸附钢水中的夹杂物。本发明实施例提供的低硫钢的冶炼方法，解决了现有技术中低硫钢的生产流程复杂、生产成本高的技术问题，精简了低硫钢的工艺流程，降低了低硫钢的生产成本。
2、本发明实施例提供的低硫钢的冶炼方法，出钢1/5前加入白灰和萤石，可以充分利用出钢过程的动力学条件进行炉渣脱硫，提高了脱硫效果，保证了低硫钢的品质。
3、本发明实施例提供的低硫钢的冶炼方法，出钢1/2到2/3时加入硅铁合金调整钢水Si含量，控制出钢结束钢水Si的质量分数为0.2％以上，降低出钢过程钢水的氧含量，为脱硫创造良好的热力学条件，提高了脱硫效果，保证了低硫钢的品质。
附图说明
图1为本发明实施例提供的低硫钢的冶炼方法流程图。
具体实施方式
本发明实施例通过提供一种低硫钢的冶炼方法，解决了现有技术中低硫钢的生产流程复杂、生产成本高的技术问题，精简了低硫钢的工艺流程，降低了低硫钢的生产成本。
参见图1，本发明实施例提供了一种低硫钢的冶炼方法，方法包括转炉冶炼、出钢渣洗脱硫、KR脱硫处理、RH精炼以及连铸过程。
转炉冶炼过程中，将铁水加入转炉，在铁水中加入石灰，石灰的加入量为20～60kg/吨钢，控制转炉终点炉渣二元碱度为3.0～4.0，控制转炉的出钢温度为1690～1710℃。
出钢渣洗脱硫过程中，出钢时采用挡渣操作，控制渣层厚度≤50mm，用于避免高硫含量、高磷含量的炉渣进入钢水中。出钢1/5前加入小粒白灰和萤石，白灰的加入量为5～10kg/吨钢，萤石的加入量为1～2kg/吨钢，用于充分利用出钢过程的动力学条件进行炉渣脱硫。出钢1/3到1/2时加入铝铁脱氧，根据转炉终点氧含量控制铝铁加入量，控制出钢结束钢水中T.O含量≤30ppm，控制Al的质量分数为0.01％以上。出钢1/2到2/3时加入硅铁合金调整钢水Si含量，控制出钢结束钢水Si的质量分数为0.2％以上，用于降低出钢过程钢水的氧含量，为脱硫创造良好的热力学条件。出钢过程中控制钢包在线底吹氩，氩气流量控制为500～1000L/min，用于促进脱硫剂与钢水中的硫发生反应。出钢完成后在渣面加高铝缓释脱氧剂，高铝缓释脱氧剂的加入量为0.5～1kg/吨钢。控制出钢结束时钢渣的TFe含量≤2％，用于防止炉渣向钢水传氧，改善脱硫热力学条件。控制出钢结束时钢水温度为1620～1630℃，以满足过程温度需要。
KR脱硫处理过程中，加入脱硫剂，脱硫剂的加入量为5～10kg/吨钢。控制处理后钢水中S的质量百分数≤0.0010％，控制扒渣率≥95％，以减轻炉渣中的硫向钢水传质。扒渣结束后，在钢水面加入白灰及铝矾土，白灰的加入量为3～10kg/吨钢，铝矾土的加入量为2～8kg/吨钢。控制炉渣中CaO的质量分数和Al2O3的质量分数的比值为1.2～1.8，控制炉渣中CaO的质量分数和SiO2的质量分数的比值≥4，用于避免炉渣中的硫向钢水传质，同时利用低熔点的炉渣吸附钢水中的夹杂物。控制KR脱硫结束时钢水温度为1595～1605℃。
下面结合具体的实施例对本发明提供的低硫钢的冶炼方法进行说明：
实施例1
本实施例提供的低硫钢的冶炼方法包括转炉冶炼、出钢渣洗脱硫、KR脱硫处理、RH精炼以及连铸过程，其中转炉为300吨。
转炉冶炼过程中，将铁水加入转炉，在铁水中加入石灰，石灰的加入量为18000kg/吨钢，控制转炉终点炉渣二元碱度为4.0，控制转炉的出钢温度为1710℃。
出钢渣洗脱硫过程中，出钢时采用挡渣操作，控制渣层厚度≤50mm。出钢1/5前加入白灰和萤石，白灰的加入量为3000kg，萤石的加入量为600kg。出钢1/3到1/2时加入铝铁脱氧，根据转炉终点氧含量控制铝铁加入量，控制出钢结束钢水中T.O含量为20ppm，控制Al的质量分数为0.030％。出钢1/2到2/3时加入硅铁合金调整钢水Si含量，控制出钢结束钢水Si的质量分数为0.25％。出钢过程中控制钢包在线底吹氩，氩气流量控制为1000L/min。出钢完成后在渣面加高铝缓释脱氧剂，高铝缓释脱氧剂的加入量为300kg。控制出钢结束时钢渣的TFe含量为1.5％。控制出钢结束时钢水温度为1620℃。
KR脱硫处理过程中，加入脱硫剂，脱硫剂的加入量为3000kg。控制处理后钢水中S的质量百分数为0.0006％，控制扒渣率为96％。扒渣结束后，在钢水面加入白灰及铝矾土，白灰的加入量为3000kg，铝矾土的加入量为1600kg。控制炉渣中CaO的质量分数和Al2O3的质量分数的比值为1.8，控制炉渣中CaO的质量分数和SiO2的质量分数的比值为4，用于避免炉渣中的硫向钢水传质，同时利用低熔点的炉渣吸附钢水中的夹杂物。控制KR脱硫结束时钢水温度为1595℃。然后将处理结束的钢水送入RH精炼，最终中间包内钢水的硫的质量分数为0.0015％。
实施例2
本实施例提供的低硫钢的冶炼方法包括转炉冶炼、出钢渣洗脱硫、KR脱硫处理、RH精炼以及连铸过程，其中转炉为300吨。
转炉冶炼过程中，将铁水加入转炉，在铁水中加入石灰，石灰的加入量为6200kg/吨钢，控制转炉终点炉渣二元碱度为3.0，控制转炉的出钢温度为1690℃。
出钢渣洗脱硫过程中，出钢时采用挡渣操作，控制渣层厚度≤30mm。出钢1/5前加入白灰和萤石，白灰的加入量为1500kg，萤石的加入量为300kg。出钢1/3到1/2时加入铝铁脱氧，根据转炉终点氧含量控制铝铁加入量，控制出钢结束钢水中T.O含量为30ppm，控制Al的质量分数为0.012％。出钢1/2到2/3时加入硅铁合金调整钢水Si含量，控制出钢结束钢水Si的质量分数为0.21％。出钢过程中控制钢包在线底吹氩，氩气流量控制为500L/min。出钢完成后在渣面加高铝缓释脱氧剂，高铝缓释脱氧剂的加入量为150kg。控制出钢结束时钢渣的TFe含量为2％。控制出钢结束时钢水温度为1630℃。
KR脱硫处理过程中，加入脱硫剂，脱硫剂的加入量为1500kg。控制处理后钢水中S的质量百分数为0.0009％，控制扒渣率为95％。扒渣结束后，在钢水面加入白灰及铝矾土，白灰的加入量为3000kg，铝矾土的加入量为800kg。控制炉渣中CaO的质量分数和Al2O3的质量分数的比值为1.2，控制炉渣中CaO的质量分数和SiO2的质量分数的比值为8.2，用于避免炉渣中的硫向钢水传质，同时利用低熔点的炉渣吸附钢水中的夹杂物。控制KR脱硫结束时钢水温度为1605℃。然后将处理结束的钢水送入RH精炼，最终中间包内钢水的硫的质量分数为0.0020％。
本发明实施例提供的一种或多种技术方案，至少具备以下有益效果：
本发明实施例提供的低硫钢的冶炼方法，在铁水中加入石灰，控制转炉终点炉渣二元碱度为3.0～4.0，控制转炉的出钢温度为1690～1710℃,该步骤改变了传统工艺脱硫后进行转炉炼钢时为避免回硫而采用精料的高成本做法，减轻了转炉的回硫压力。出钢渣洗脱硫过程中，出钢时采用挡渣操作，避免高硫含量、高磷含量的炉渣进入钢水中。出钢过程中控制钢包在线底吹氩，促进脱硫剂与钢水中的硫发生反应。出钢完成后在渣面加高铝缓释脱氧剂，控制出钢结束时钢渣的TFe含量≤2％，防止炉渣向钢水传氧，改善脱硫热力学条件。控制出钢结束时钢水温度为1620～1630℃，以满足过程温度需要。KR脱硫处理过程中，加入脱硫剂，控制处理后钢水中S的质量百分数≤0.0010％，控制扒渣率≥95％，以减轻炉渣中的硫向钢水传质。扒渣结束后，在钢水面加入白灰及铝矾土，控制炉渣中CaO的质量分数和Al2O3的质量分数的比值为1.2～1.8，控制炉渣二元碱度≥4，可避免炉渣中的硫向钢水传质，同时利用低熔点的炉渣吸附钢水中的夹杂物。本发明实施例提供的低硫钢的冶炼方法，解决了现有技术中低硫钢的生产流程复杂、生产成本高的技术问题，精简了低硫钢的工艺流程，降低了低硫钢的生产成本。
本发明实施例提供的低硫钢的冶炼方法，出钢1/5前加入白灰和萤石，可以充分利用出钢过程的动力学条件进行炉渣脱硫，提高了脱硫效果，保证了低硫钢的品质。
本发明实施例提供的低硫钢的冶炼方法，出钢1/2到2/3时加入硅铁合金调整钢水Si含量，控制出钢结束钢水Si的质量分数为0.2％以上，降低出钢过程钢水的氧含量，为脱硫创造良好的热力学条件，提高了脱硫效果，保证了低硫钢的品质。
最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照实例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种低硫钢的冶炼方法，其特征在于，所述方法包括转炉冶炼、出钢渣洗脱硫、KR脱硫处理、RH精炼以及连铸过程；
所述转炉冶炼过程中，将铁水加入转炉，在铁水中加入石灰，控制转炉终点炉渣二元碱度为3.0～4.0，控制转炉的出钢温度为1690～1710℃；
所述出钢渣洗脱硫过程中，出钢时采用挡渣操作；出钢1/5前加入白灰和萤石，出钢1/3到1/2时加入铝铁脱氧，出钢1/2到2/3时加入硅铁合金调整钢水Si含量；出钢过程中控制钢包在线底吹氩；出钢完成后在渣面加高铝缓释脱氧剂，控制出钢结束时钢渣的TFe含量≤2％；控制出钢结束时钢水温度为1620～1630℃；
所述KR脱硫处理过程中，加入脱硫剂，控制处理后钢水中S的质量百分数≤0.0010％，控制扒渣率≥95％；扒渣结束后，在钢水面加入白灰及铝矾土，控制炉渣中CaO的质量分数和Al2O3的质量分数的比值为1.2～1.8，控制炉渣中CaO的质量分数和SiO2的质量分数的比值≥4；控制KR脱硫结束时钢水温度为1595～1605℃。
2.如权利要求1所述的低硫钢的冶炼方法，其特征在于，所述转炉冶炼过程中，石灰的加入量为20～60kg/吨钢。
3.如权利要求1所述的低硫钢的冶炼方法，其特征在于，所述出钢渣洗脱硫过程中，白灰的加入量为5～10kg/吨钢，萤石的加入量为1～2kg/吨钢。
4.如权利要求3所述的低硫钢的冶炼方法，其特征在于，所述出钢渣洗脱硫过程中，控制出钢结束钢水中T.O含量≤30ppm，Al的质量分数为0.01％以上，Si的质量分数为0.2％以上。
5.如权利要求4所述的低硫钢的冶炼方法，其特征在于，所述出钢渣洗脱硫过程中，高铝缓释脱氧剂的加入量为0.5～1kg/吨钢。
6.如权利要求5所述的低硫钢的冶炼方法，其特征在于，采用挡渣操作时，控制渣层厚度≤50mm。
7.如权利要求1所述的低硫钢的冶炼方法，其特征在于，所述KR脱硫处理过程中，脱硫剂的加入量为5～10kg/吨钢。
8.如权利要求1所述的低硫钢的冶炼方法，其特征在于，所述KR脱硫处理过程中，白灰的加入量为3～10kg/吨钢，铝矾土的加入量为2～8kg/吨钢。
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