CN106011378A - 一种加氢钢冶炼脱氧方法 - Google Patents

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Abstract

一种加氢钢冶炼脱氧方法，在真空条件下,碳氧反应生成了大量一氧化碳气泡，去除钢水中的[O]，包底吹入氩气，并同时搅拌,一氧化碳气泡在逸出过程兼备去除[H]、[N]气体和粘附夹杂物，能够提高钢水的洁净度。真空浇注对于脱氢和减少非金属夹杂物含量效果是显著的，它主要是依靠在真空状态下钢流的滴流作用，滴流的驱动力来自于真空下C‑O反应而生成的CO气泡，CO气泡在真空状态下急剧的膨胀爆炸，从而带动钢流的滴流化，由于钢流的滴流化使气体的扩散路径缩短，从而使气体更容易去除，由于钢水的滴流化使混入钢液中的非金属夹杂物失去了原来钢水的“载体”，不能潜入很深的钢水内层，加上钢水产生的浮力，使外来夹杂物易于浮出钢水表面，从而达到净化钢水的目的。

Description

一种加氢钢冶炼脱氧方法
技术领域：
本发明属于冶金工业技术领域，涉及一种石化加氢用钢冶炼脱氧方法。
背景技术：
加氢反应器是加氢裂化和加氢脱硫装置的核心设备，反应器的设计和制造成功，在某种意义上说是体现一个国家总体技术水平的重要标志之一。由于加氢反应器长期在高温、高压、临氢介质情况下运行，这就要求加氢反应器用钢具有更高的强度、抗腐蚀、抗氢至剥落、抗回火脆性及抗氢脆的性能，因此通过冶炼高纯净的加氢钢来获取良好的机械性能尤为必要。
通常高洁净钢水的冶炼关键在于控制钢中的氧含量，通过降低钢水中氧含量能够有效减少钢水在浇注凝固过程中MnO、SiO2、Al2O3等夹杂物的析出。传统的冶炼过程中脱氧是采用向钢水中加入硅、铝等脱氧能力强的合金元素，依靠发生[Si]+[O]2→SiO2；[Al]+[O]2→Al2O3反应,将钢水中的氧转移至炉渣中，同时也会使部分脱氧产物滞留在钢水中形成非金属夹杂。但是由于加氢钢普遍都为低碳钢，其化学成分中［Si］含量要求不大于0.10%，而且气体含量要求都比较苛刻，传统的脱氧方式容易造成钢液中[Si]含量的出格，因此，脱氧方式成为加氢钢冶炼的关键。
发明内容：
为了解决上述问题，本发明提供一种加氢钢冶炼脱氧方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案：
一种加氢钢冶炼脱氧方法，包括如下步骤：
（1）EBT初炼炉成分合格后，出钢前10分钟通知铸锭为LF钢包置换氩气，钢水温度控制在1650-1680℃方可出钢，出钢时氩气压力控制在0.6—1.0MPa，出钢随钢流加入铝块，每吨钢水加入2.0 kg铝块，随钢流加入活性石灰300—400kg，严禁加入预熔渣，严禁加入Si-Fe、Si-Mn和Si-Al-Ca-Ba含Si脱氧剂，严禁加增碳剂，Mn、Cr合金按钢种成分范围下限值随钢流加入，合金应采用低硅合金；
（2）采用留钢留渣操作，严禁氧化渣进入精炼包。精炼包吊到钢包车上后尽快进行管道氩气置换。LF精炼前后不喂铝线和硅钙线；
（3）精炼包到精炼工位后，测温、按15-20kg/t钢水加入活性石灰，炉渣厚度控制在200—300mm，扩散脱氧剂采用Al粉和碳粉，需要要分批加入，每吨钢水需要铝粉1.5-2.0kg，碳粉1-1.5kg，每批铝粉加入时间间隔大于10分钟，待温度达到1580℃取样作全分析，根据分析结果调整合金成分；
（4）精炼时间应大于90分钟，钼铁、铬铁、锰铁合金应分3-4次加入，所有合金加完后要求精炼白渣保持时间不小于20分钟，调完所有合金后不允许再加渣料，只许加入扩散脱氧剂；
（5）在精炼后期炉内要保持微正压，不断补加扩散脱氧剂，保持还原气氛。在精炼过程中，要时刻观察氩气情况，控制氩气流量60-120NL/min，适时调整氩气压力和流量，以不裸露钢水面为宜；
（6）在精炼炉调整成分全部进入钢种规格要求，钢液提温至1660-1670℃，进行真空处理，要求真空度达到0.5Torr以下，氩气流量为60-120NL/min，钢水在高真空状态下保持时间不小于 15分钟。处理过程中，要随时观察炉渣的喷溅情况，一旦有喷溅预兆，应充气降低真空度；
（7）真空处理后测温，若温度没有达到1570-1580℃，则不满足浇注要求，则返回LF炉提温至合适温度，出钢浇注；
（8）真空浇注采用滑动水口中间包，使用前必须检查滑动机构和吹氩系统，确保滑动机构开关良好，吹氩管路畅通且无漏气现象；
（9）座包前将中间包底、密封处及VC盖吹扫干净，确保密封的良好；
（10）中间包座好后开始抽真空，中间包开浇真空度不大于0.5乇，滑板吹氩压力控制在0.4-0.6MPa，早期压力可稍大一些，吹氩压力视中间包钢水翻动情况调整，钢水面轻轻翻动即可，开浇前开通吹氩水口氩气，吹氩压力0.01-0.04MPa，开浇后通过窥视孔观测到钢液扩散情况，时刻调整氩气压力，确保钢液扩散角度适中。
由于采用如上所述的技术方案，本发明具有如下优越性：
本发明所述的一种加氢钢冶炼脱氧方法，在真空条件下,碳氧反应生成了大量一氧化碳气泡，去除钢水中的[O]，包底吹入氩气，并同时搅拌,一氧化碳气泡在逸出过程兼备去除[H]、[N]气体和粘附夹杂物，能够提高钢水的洁净度。真空浇注对于脱氢和减少非金属夹杂物含量效果是显著的，它主要是依靠在真空状态下钢流的滴流作用，滴流的驱动力来自于真空下C-O反应而生成的CO气泡，CO气泡在真空状态下急剧的膨胀爆炸，从而带动钢流的滴流化，由于钢流的滴流化使气体的扩散路径缩短，从而使气体更容易去除，由于钢水的滴流化使混入钢液中的非金属夹杂物失去了原来钢水的“载体”，不能潜入很深的钢水内层，加上钢水产生的浮力，使外来夹杂物易于浮出钢水表面，从而达到净化钢水的目的。
具体实施方式：
通过下面的实施例可以更详细的解释本发明，公开本发明的目的旨在保护本发明范围内的一切变化和改进，本发明并不局限于下面的实施例；
一种加氢钢冶炼脱氧方法，包括如下步骤：
（1）EBT初炼炉成分合格后，出钢前10分钟通知铸锭为LF钢包置换氩气，钢水温度控制在1670℃方可出钢，出钢时氩气压力控制在0.8MPa，出钢随钢流加入铝块，每吨钢水加入2.0 kg铝块，随钢流加入活性石灰350kg，严禁加入预熔渣，严禁加入Si-Fe、Si-Mn和Si-Al-Ca-Ba含Si脱氧剂，严禁加增碳剂，Mn、Cr合金按钢种成分范围下限值随钢流加入，合金应采用低硅合金；
（2）采用留钢留渣操作，严禁氧化渣进入精炼包。精炼包吊到钢包车上后尽快进行管道氩气置换。LF精炼前后不喂铝线和硅钙线；
（3）精炼包到精炼工位后，测温、按15kg/t钢水加入活性石灰，炉渣厚度控制在230mm，扩散脱氧剂采用Al粉和碳粉，需要要分批加入，每吨钢水需要铝粉1.8kg，碳粉1.5kg，每批铝粉加入时间间隔15分钟，待温度达到1580℃取样作全分析，根据分析结果调整合金成分；
（4）精炼时间应120分钟，钼铁、铬铁、锰铁合金应分3次加入，所有合金加完后要求精炼白渣保持时间30分钟，调完所有合金后不允许再加渣料，只许加入扩散脱氧剂；
（5）在精炼后期炉内要保持微正压，不断补加扩散脱氧剂，保持还原气氛。在精炼过程中，要时刻观察氩气情况，控制氩气流量70NL/min，适时调整氩气压力和流量，以不裸露钢水面为宜；
（6）在精炼炉调整成分全部进入钢种规格要求，钢液提温至1660℃，进行真空处理，要求真空度达到0.3Torr，氩气流量为120NL/min，钢水在高真空状态下保持时间20分钟。处理过程中，要随时观察炉渣的喷溅情况，一旦有喷溅预兆，应充气降低真空度；
（7）真空处理后测温，若温度没有达到1570℃，则不满足浇注要求，则返回LF炉提温至合适温度，出钢浇注；
（8）真空浇注采用滑动水口中间包，使用前必须检查滑动机构和吹氩系统，确保滑动机构开关良好，吹氩管路畅通且无漏气现象；
（9）座包前将中间包底、密封处及VC盖吹扫干净，确保密封的良好；
（10）中间包座好后开始抽真空，中间包开浇真空度0.5乇，滑板吹氩压力控制在0.4Pa，早期压力可稍大一些，吹氩压力视中间包钢水翻动情况调整，钢水面轻轻翻动即可，开浇前开通吹氩水口氩气，吹氩压力0.03MPa，开浇后通过窥视孔观测到钢液扩散情况，时刻调整氩气压力，确保钢液扩散角度适中。
以上表述仅为本发明的优选方式，应当指出，对本行业的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种加氢钢冶炼脱氧方法，其特征在于：包括如下步骤：
（1）EBT初炼炉成分合格后，出钢前10分钟通知铸锭为LF钢包置换氩气，钢水温度控制在1650-1680℃方可出钢，出钢时氩气压力控制在0.6—1.0MPa，出钢随钢流加入铝块，每吨钢水加入2.0 kg铝块，随钢流加入活性石灰300—400kg，严禁加入预熔渣，严禁加入Si-Fe、Si-Mn和Si-Al-Ca-Ba含Si脱氧剂，严禁加增碳剂，Mn、Cr合金按钢种成分范围下限值随钢流加入，合金应采用低硅合金；
（2）采用留钢留渣操作，严禁氧化渣进入精炼包，精炼包吊到钢包车上后尽快进行管道氩气置换，LF精炼前后不喂铝线和硅钙线；
（3）精炼包到精炼工位后，测温、按15-20kg/t钢水加入活性石灰，炉渣厚度控制在200—300mm，扩散脱氧剂采用Al粉和碳粉，需要要分批加入，每吨钢水需要铝粉1.5-2.0kg，碳粉1-1.5kg，每批铝粉加入时间间隔大于10分钟，待温度达到1580℃取样作全分析，根据分析结果调整合金成分；
（4）精炼时间应大于90分钟，钼铁、铬铁、锰铁合金应分3-4次加入，所有合金加完后要求精炼白渣保持时间不少于20分钟，调完所有合金后不允许再加渣料，只许加入扩散脱氧剂；
（5）在精炼后期炉内要保持微正压，不断补加扩散脱氧剂，保持还原气氛，在精炼过程中，要时刻观察氩气情况，控制氩气流量60-120NL/min，适时调整氩气压力和流量，以不裸露钢水面为宜；
（6）在精炼炉调整成分全部进入钢种规格要求，钢液提温至1660-1670℃，进行真空处理，要求真空度达到0.5Torr以下，氩气流量为60-120NL/min，钢水在高真空状态下保持时间不少于 15分钟，处理过程中，要随时观察炉渣的喷溅情况，一旦有喷溅预兆，应充气降低真空度；
（7）真空处理后测温，若温度没有达到1570-1580℃，则不满足浇注要求，则返回LF炉提温至合适温度，出钢浇注；
（8）真空浇注采用滑动水口中间包，使用前必须检查滑动机构和吹氩系统，确保滑动机构开关良好，吹氩管路畅通且无漏气现象；
（9）座包前将中间包底、密封处及VC盖吹扫干净，确保密封的良好；
（10）中间包座好后开始抽真空，中间包开浇真空度不大于 0.5乇，滑板吹氩压力控制在0.4-0.6MPa，早期压力可稍大一些，吹氩压力视中间包钢水翻动情况调整，钢水面轻轻翻动即可，开浇前开通吹氩水口氩气，吹氩压力0.01-0.04MPa，开浇后通过窥视孔观测到钢液扩散情况，时刻调整氩气压力，确保钢液扩散角度适中。
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