CN106676226A - 一种碳化硅脱氧炼钢工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种碳化硅脱氧炼钢工艺，涉及深脱氧钢不需要全程用铝脱氧的工艺，通过转炉出钢脱氧制度和造渣制度的优化，LF炉加碳化硅脱氧造渣并配合LF炉喂铝线微调钢水中铝的生产工艺，利用碳化硅和铝的特点，充分把冶炼过程扩散脱氧与沉淀脱氧合理结合，该工艺转炉出钢脱氧稳定，LF炉造渣脱硫效果明显，铸坯质量良好，钢板探伤合格率稳定，使生产深脱氧钢的吨钢铝耗降低了0.42kg左右，大大提高生产深脱氧钢的经济效益。

Description

一种碳化硅脱氧炼钢工艺
技术领域
本发明属于冶金领域的一种炼钢工艺，具体的说是一种碳化硅脱氧炼钢工艺。
背景技术
冶炼过程脱氧制度是生产优质钢的关键工艺，铝作为炼钢过程中的最常见的活跃脱氧剂，被广泛应用在各大炼钢厂。特别是在生产深脱氧钢种时，脱氧钢的生产过程吨钢铝的消耗高达2kg左右，使生产成本增加，降低了钢铁厂家的经济效益。随着钢铁市场的低靡，降低生产成本成为各家钢铁公司效益增长点的主要途径。降低深脱氧钢生产时铝的消耗，可以作为挖潜增益降本的一个亮点，效益可观。然而深脱氧钢中需要铝和降低铝的使用出现了矛盾，现有技术很难突破这个限制性环节。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：如何通过钢脱氧制度和造渣制度的优化，解决深脱氧钢生产时铝消耗较高的突出问题，使生产深脱氧钢的吨钢铝耗降低，同时又不影响铸坯质量。
本发明解决以上技术问题的技术方案是：
一种碳化硅脱氧炼钢工艺，包括：
转炉冶炼工艺：
⑴铁水条件：入炉铁水S的重量百分比[S]≤0.040％，控制废钢中杂质，降低转炉出钢硫含量，减轻LF工序造强还原渣的脱硫负担；
⑵出钢造渣：严格控制出钢过程中的下渣量，控制下渣量≤4kg/t，出钢过程加入石灰4Kg/t；
(3)出钢脱氧：出钢采用碳化硅+铝块脱氧方式，根据转炉吹炼终点氧含量(副枪TSO值)加入碳化硅：①转炉终点氧含量(副枪TSO测量值)≤0.0500％，加入0.60Kg/t钢的碳化硅，不加铝块；②转炉终点氧含量(副枪TSO测量值)＞0.0500％时，加0.60Kg/t钢的碳化硅后，再按照每0.010％的氧加0.10Kg/t铝块进行补加，即：铝块加入量＝[转炉终点氧含量(副枪TSO测量值)-500]×0.10Kg/t钢；碳化硅加入时间：出钢开始→出钢时间的1/12至1/6加碳化硅→出钢1/6加渣料→铝块→出钢至1/3加合金→出钢结束；
精炼炉冶炼工艺：
⑴LF炉前期操作：钢水到站后，供电化渣3～5min后加入石灰2kg/t钢和碳化硅0.2Kg/t钢，化渣过程钢包底吹氩气流量300～400Nl/min，取样分析；
⑵LF炉过程控制：根据LF炉第一个钢样成分，根据渣况粘稠情况，加入石灰、萤石以及0.3kg/t钢的碳化硅造渣脱硫，每次石灰加入量吨钢小于2Kg，脱硫过程氩气流量500～600Nl/min，喂铝线补钢水中酸溶铝，喂线后进行成分和温度的微调，为了更好促进夹杂物的上浮去除，控制软搅大于10min，软搅氩气流量20～40Nl/min(以钢水不裸露为原则)，铝线喂入量：以冶炼过程钢水中铝重量百分比含量保持在0.010～0.030％来控制铝线喂入量。
本发明的有益效果是：
本发明出钢过程采用碳化硅脱氧方式，LF炉前期快速碳化硅脱氧造渣，铝线微调钢水中铝生产深脱氧钢的工艺。该工艺转炉出钢脱氧稳定，LF炉造渣脱硫效果明显，铸坯质量良好，实现了生产深脱氧钢的吨钢铝耗降低0.42kg的工艺技术。
本发明成功解决了转炉出钢顶渣改质和LF炉精炼造渣需全程铝脱氧的难点，采用转炉出钢碳化硅+铝脱氧进行顶渣改质和LF炉碳化硅脱氧造渣，铝线微调钢水中铝的工艺生产深脱氧钢，大幅降低吨钢铝耗。该工艺冶炼过程稳定，铸坯质量良好，铝耗由平均1.73kg/t降到1.31kg/t钢，降低了0.42kg/t钢，降本5.04元/t钢，从而降低了生产成本，大幅度提高经济效益。
本发明通过转炉出钢脱氧制度和造渣制度的优化，LF炉加碳化硅脱氧造渣并配合LF炉喂铝线微调钢水中铝的生产工艺，利用碳化硅和铝的特点，充分把冶炼过程扩散脱氧与沉淀脱氧合理结合，该工艺转炉出钢脱氧稳定，LF炉造渣脱硫效果明显，铸坯质量良好，钢板探伤合格率稳定，使生产深脱氧钢的吨钢铝耗降低了0.42kg左右，大大提高生产深脱氧钢的经济效益。
具体实施方式
实施例
一种冶炼过程碳化硅脱氧生产深脱氧钢的控制工艺，该工艺通过转炉出钢脱氧制度和造渣制度的优化，转炉出钢根据终点氧值加入合适量的碳化硅，LF炉前期快速碳化硅脱氧造渣，铝线微调钢水中铝生产深脱氧钢的工艺，钢水中铝含量保持在0.010～0.030％范围来控制铝线喂入量，脱硫合金化结束后软搅拌10分钟以上。
本实施例选择Q345钢种，在150吨转炉、150吨钢包炉冶炼情况。其Q345化学成分见表1，整个冶炼过程控制如下：
表1 Q345主要化学成份(％)
(1)转炉吹炼。吹炼终点成分和温度控制见表2。
表2转炉终点成分(％)
(2)转炉炉后脱氧造渣合金化。出钢过程辅料加过顺序：开始出钢→碳化硅→石灰、精炼渣→铝块→低磷硅锰、高碳锰铁，加入量和炉后成分控制见表3。
表3炉后成分
(3)精炼脱氧、造渣脱硫工艺。LF炉钢水到站定氧→控制底吹氩气200～300Nl/min、加热升温3min→加入石灰、碳化硅→加热→喂铝线→加热→合金化→加热→喂铝线调铝→钙处理→软搅拌，具体用量见表4，精炼处理结束渣样成分见表5，精炼炉终点成分见表6。
表4精炼炉加料情况(kg)
表5精炼炉结束渣成份(％)
表6精炼炉终点钢水主要成份(％)
(4)效果总结
①降低成本(脱氧剂及电耗)。吨钢铝耗降0.42kg，剔除碳化硅成本，脱氧成本降低4.5元/吨钢；由于碳化硅发泡效果好，LF处理过程，钢包顶渣对电极埋弧充分，电弧利用率高，电耗降低5KWH/吨钢，电耗降本3元/吨钢，合计降本7.5元/吨钢。
②改善精炼渣况。使用碳化硅脱氧能够有效改善精炼到站炉渣状况，为精炼快速造白渣提供良好条件，脱硫效果明显，精炼炉终点钢水中平均硫含量0.0074％，脱硫效率88.89％，有利于铸坯质量提高。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种碳化硅脱氧炼钢工艺，其特征在于：包括：
转炉冶炼工艺：
⑴铁水条件：入炉铁水 S的重量百分比[S]≤0.040%，控制废钢中杂质，降低转炉出钢硫含量，减轻LF工序造强还原渣的脱硫负担；
⑵出钢造渣：严格控制出钢过程中的下渣量，控制下渣量≤4kg/t，出钢过程加入石灰4Kg/t；
⑶出钢脱氧：出钢采用碳化硅+铝块脱氧方式，根据转炉吹炼终点氧含量加入碳化硅：①转炉终点氧含量≤0.0500%，加入0.60Kg/t钢的碳化硅，不加铝块；②转炉终点氧含量＞0.0500%时，加0.60Kg/t钢的碳化硅后，再按照每0.010%的氧加0.10Kg/t铝块进行补加，即：铝块加入量=[转炉终点氧含量-500]×0.10Kg/t钢；碳化硅加入时间：出钢开始→出钢时间的1/12至1/6加碳化硅→出钢1/6加渣料→铝块→出钢至1/3加合金→出钢结束；
精炼炉冶炼工艺：
⑴LF炉前期操作：钢水到站后，供电化渣3～5min后加入石灰2kg/t钢和碳化硅0.2Kg/t钢，化渣过程钢包底吹氩气流量300～400 Nl/min，取样分析；
⑵LF炉过程控制：根据LF炉第一个钢样成分，根据渣况粘稠情况，加入石灰、萤石以及0.3kg/t钢的碳化硅造渣脱硫，每次石灰加入量吨钢小于2Kg，脱硫过程氩气流量500～600Nl/min，喂铝线补钢水中酸溶铝，喂线后进行成分和温度的微调，为了更好促进夹杂物的上浮去除，控制软搅大于10min，软搅氩气流量20～40Nl/min，铝线喂入量：以冶炼过程钢水中铝重量百分比含量保持在0.010～0.030%来控制铝线喂入量。
2.如权利要求1所述的碳化硅脱氧炼钢工艺，其特征在于：转炉吹炼温度为1620-1650℃，终点重量百分比成分控制：O：0.034-0.062%，C：0.075-0.095%，P：0.01-0.012%，S：0.026-0.028%，Si：0.005-0.007%。
3.如权利要求1所述的碳化硅脱氧炼钢工艺，其特征在于：精炼炉终点钢水重量百分比成分控制：C：0.17-0.19%，Mn：1.30～1.40%，P≤0.020%，S≤0.010%。
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