CN106222363A - 一种钢包精炼控硫工艺 - Google Patents

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徐必靖
王二庆
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    • Y02P10/20—Recycling

Abstract

本发明属于含硫易切削钢的制备技术领域，特别涉及一种钢包精炼控硫工艺。具体为：第一炉为常规电炉冶炼含硫钢工艺；下一炉生产操作时，电炉出钢将钢水放入干净的钢包，放钢过程中向钢液中加入石灰；电炉放钢结束后，向该钢包中加入前一炉连铸浇铸完成后的钢包内余留的铸余渣，即实行回渣操作，再使用铝粒、碳化硅进行脱氧白渣操作，白渣后进行后续的精炼操作并到达精炼终点；软吹、连铸浇铸，再重复上述步骤。

Description

一种钢包精炼控硫工艺
技术领域
本发明属于含硫易切削钢的制备技术领域，特别涉及一种钢包精炼控硫工艺。
背景技术
硫对绝大多数钢种来说属于有害元素，但钢中含有适量的硫，可有效改善钢的切削性能。
现有技术中为控制钢液质量，初炼终点会根据钢种工艺要求加入适量的钢包精炼渣料将钢包精炼终点的硫含量往往控制在0.005％(质量百分比，下同)以内。而对于硫含量有要求的钢种，在精炼出站前需进行补硫操作，或加入硫铁，或喂入硫铁线，工艺大致为：
(1)按照废钢每炉加入10吨、铁水每炉加入95吨的量进行常规电炉冶炼，冶炼终点硫含量为0.020％～0.040％，冶炼结束进行放钢操作，放钢过程中按顺序加入脱氧材料、合金料以及钢包精炼渣料，
其中，钢包精炼渣料按1000kg/炉配加：300kg石灰、500kg脱硫剂、200kg预熔精炼渣；
(2)电炉放钢结束后，使用铝粒15～25kg/炉、碳化硅80～120kg/炉进行脱氧白渣操作，白渣后取精炼初样分析钢液成份合格后(此时钢液成份中硫含量为0.001％～0.010％)，进行后续的精炼操作，待除硫元素外，钢液成份、温度符合要求即达到精炼终点，此时通过喂丝机喂入硫铁线(或硫铁)，调整钢液中硫元素含量达到0.005％～0.020％；
(3)软吹、连铸浇铸。
但上述的补硫操作造成生产成本上的浪费，而且对钢液质量控制带来不利影响。
发明内容
本发明提供了一种钢包精炼控硫工艺，利用连铸铸余渣的回收来改善精炼钢包造渣工艺，使精炼过程中能保存部分体系中的硫，对硫含量要求在0.005％～0.020％的钢种具有很好的控硫效果，免除了精炼出站前的补硫操作；同时连铸铸余渣的回收可大大减少精炼钢包精炼渣料的消耗，也可将钢包中的余钢直接回收进入后续炉次，大大降低了生产成本。
具体工艺为：
(1)第一炉为常规工艺；
(2)下一炉生产操作时，电炉出钢将钢水放入干净的钢包，放钢过程中向钢液中加入脱氧材料、合金料及300kg石灰，但是不加任何的脱硫剂及预熔精炼渣，
本步骤中加入的脱氧材料为纯铝块，根据放钢碳含量的不同，加入量为50-100kg/炉，
本步骤中加入石灰的主要目的在于：调整炉渣粘稠度，避免炉渣过稀对后续精炼过程中的钢包耐材产生不利影响，石灰虽然具有一定的脱硫能力，但不具备将钢液中硫脱至较低的水平；
(3)电炉放钢结束后，向该钢包中加入前一炉连铸浇铸完成后的钢包内余留的铸余渣，即实行回渣操作，再使用铝粒15～25kg/炉、碳化硅80～120kg/炉进行脱氧白渣操作，白渣后取精炼初样分析钢液成份合格后(此时钢液成份中硫含量为0.010％～0.020％)，进行后续的精炼操作，待钢液成份、温度符合要求即达到精炼终点，此时硫含量控制在0.005％～0.020％，不需要进行任何补喂硫铁线操作，
其中，回渣量为600kg～800kg，一方面返回的铸余渣渣中硫容量接近饱和，脱硫能力较低，另外，铸余渣在实现控硫、保硫的同时又兼顾了脱氧去夹杂的能力，
另外，在精炼过程中用渣样杆沾取渣样观察，根据炉渣特性可加入0～200kg石灰进行调渣；
(4)软吹、连铸浇铸，再重复步骤(2)、(3)、(4)。
本发明的有益效果在于：与传统工艺相比，对于硫含量要求为0.005％～0.020％的钢，不需要喂入硫铁线来调整硫，节省了硫铁的消耗，简化了操作；节省了钢包精炼渣料脱硫剂及预熔精炼渣的消耗，降低钢包精炼渣料成本。
具体实施方式
前4炉采用常规的喂硫铁线制备含硫钢的工艺(具体参数请见表1，未明确的参数在1至15各炉中均一致)：
(1)按照废钢每炉加入10吨、铁水每炉加入95吨的量进行电炉冶炼，冶炼结束进行放钢操作，放钢过程中按顺序加入脱氧材料纯铝块、合金料以及钢包精炼渣料，
其中，钢包精炼渣料按1000kg/炉配加：300kg石灰、500kg脱硫剂、200kg预熔精炼渣；
(2)电炉放钢结束后，使用铝粒20kg/炉、碳化硅100kg/炉进行脱氧白渣操作，白渣后取精炼初样分析钢液成份合格后，进行后续的精炼操作，待除硫元素外，钢液成份、温度符合要求即达到精炼终点，此时通过喂丝机喂入硫铁线；
(3)软吹、连铸浇铸。
后15炉采用本发明的钢包精炼控硫工艺进行生产(具体参数请见表1，未明确的参数在1至15各炉中均一致)：
(1)按照废钢每炉加入10吨、铁水每炉加入95吨的量进行电炉冶炼，冶炼结束进行放钢操作，放钢过程中按顺序加入合金料；
(2)电炉出钢将钢水放入干净的钢包，放钢过程中向钢液中加入脱氧材料纯铝块、合金料以及300kg石灰，但是不加任何的脱硫剂及预熔精炼渣；
(3)电炉放钢结束后，向上述钢包中加入前一炉连铸浇铸完成后的钢包内余留的铸余渣，即实行回渣操作，回渣量为600kg，再使用铝粒20kg/炉、碳化硅100kg/炉进行脱氧白渣操作，白渣后取精炼初样分析钢液成份合格后，进行后续的精炼操作，在精炼过程中用渣样杆沾取渣样观察，根据炉渣特性可加入0～200kg石灰进行调渣(具体情况请见表1)，待钢液成份、温度符合要求即达到精炼终点；
(4)软吹、连铸浇铸，再重复上述步骤，
整个过程中不进行任何的补喂硫铁(线)操作。
表1
经比较，后15炉的回渣炉次每吨钢成本较前4炉的不回渣炉次每吨钢成本下降10.5元，经济效益较为可观。
同时，为了评价铸余渣在精炼过程中的脱氧去夹杂能力，本发明将上表中第4炉和第5炉的情况进行详细的比较：
首先，常规工艺(1至4炉)中出钢时加入的预熔精炼渣主要成分按重量百分数计算包括：50％的CaO、44％的Al2O3；本发明的工艺(5至19炉)中电炉放钢结束后加入的铸余渣按重量百分数计算包括：55％的CaO、24％的Al2O3；
基于以上不同的工艺，其中，炉4所得最终的精炼炉渣碱度为4.63，而炉5所得的最终的精炼炉渣碱度为2.79，碱度的差距也体现出本发明相比于常规工艺从出钢到精炼阶段的差别所在，但是从最后轧材高倍检测的结果来看，本发明中未出现任何夹杂物超标的情况，甚至某些夹杂物检测项目结果更优，具体请见表2：
表2
(含硫钢对A类夹杂物要求范围较宽，因此上表中A(细)的检测值均在允许范围内，可不作对比。)
而且由于精炼炉渣碱度低有利于促进渣料的流动性，因此本发明中的精炼炉渣成渣速度要快于正常精炼炉渣，且具备控硫、保硫的能力，同时又兼顾脱氧去夹杂的能力。

Claims (6)

1.一种钢包精炼控硫工艺，其特征在于：所述工艺为，
(1)第一炉为常规电炉冶炼含硫钢工艺；
(2)下一炉生产操作时，电炉出钢将钢水放入干净的钢包，放钢过程中向钢液中加入脱氧材料、合金料及石灰；
(3)电炉放钢结束后，向该钢包中加入前一炉连铸浇铸完成后的钢包内余留的铸余渣，即实行回渣操作，再使用铝粒、碳化硅进行脱氧白渣操作，白渣后进行后续的精炼操作并到达精炼终点；
(4)软吹、连铸浇铸，再重复步骤(2)、(3)、(4)。
2.如权利要求1所述的钢包精炼控硫工艺，其特征在于：步骤(2)中，放钢过程中向钢液中加入的石灰为300kg。
3.如权利要求1所述的钢包精炼控硫工艺，其特征在于：步骤(2)中，脱氧材料为纯铝块，加入量为50-100kg/炉。
4.如权利要求1所述的钢包精炼控硫工艺，其特征在于：步骤(3)中，使用铝粒15～25kg/炉、碳化硅80～120kg/炉进行脱氧白渣操作。
5.如权利要求1所述的钢包精炼控硫工艺，其特征在于：步骤(3)中，铸余渣回渣量为600kg～800kg。
6.如权利要求1所述的钢包精炼控硫工艺，其特征在于：步骤(3)中，在精炼过程中加入0～200kg石灰进行调渣。
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