CN107299194A - 一种炉后脱磷的炼钢方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种炉后脱磷的炼钢方法，通过对转炉冶炼终点控制及炉后工艺控制，采用转炉‑扒渣脱磷‑LF精炼‑真空脱气工艺；在转炉冶炼造渣，保持相对小渣量，保持钢液氧含量在500～600ppm，将磷脱到0.010%左右；在精炼过程前期不稠渣，提高钢渣流动性并充分搅拌，形成有利于脱磷动力学气氛的精炼渣，然后分步加入石灰增加碱度达3.0以上并稠渣，并将含有脱磷产物的炉渣扒掉，使钢液和炉渣之间的平衡持续向脱磷方向进行，精炼完后获得磷百分含量为0.002%～0.003%的低磷钢。本方法通过新的炉后综合脱磷工艺达到理想脱P效果，可以取代转炉粗炼钢水，降低转炉冶炼深脱P综合成本，减少废渣、废气的产生。

Description

一种炉后脱磷的炼钢方法

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，特别涉及到转炉炼钢后实施炉后深脱磷的工艺。

背景技术

随着现代工业的发展，用于制造煤化工容器钢、石油天然气储运钢、极地船舶等各种装置需要的低温、高压力容器用钢的需求越来越大。由于其特殊的环境条件，这些行业用钢对钢的耐低温冲击韧性、抗层状撕裂性能、高强度、可焊接性、优良疲劳强度等性能有着严格的要求。采用降低脆性元素P炼钢的方法，可使一些钢种（如KL24B级/ KL 27级/ KL 33级/ KL 37级船用低温钢、14Cr1MoR(H)临氢容器钢等）获得良好的低温韧性和强度。

由于大厚度、大单重钢的力学性能，如板厚1/2处负温冲击功低，尤其是Z向冲击性能不佳，而且生产的成本较高。通过对优化化学成分、冶炼和轧制工艺精心设计,采用降低P、S含量，通过转炉+LF+VD精炼深脱P、S工艺、控轧控冷工艺，能满足使大厚度、大单重低温钢、容器用钢具有良好的强度和低温韧性。

无论低温压力容器用钢，还是船舶用低温钢，它们共同点是采用降低脆性元素P、S含量成分设计，来达到良好的强度和低温韧性。目前冶炼方法比较容易实现深脱S获得低S钢；对于低磷要求的钢，常规转炉冶炼脱磷不够理想，现有技术转炉冶炼脱磷很难达到≤0.005%理想低磷目标，且精炼后出现一定程度回磷问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种炉后脱磷的炼钢方法，采用新的炉后综合脱磷工艺达到理想脱磷效果，从而获得≤0.005%低磷钢要求。

发明的技术方案：

一种炉后脱磷的炼钢方法，工艺步骤包括：

（1）转炉冶炼：转炉吹炼终点控制钢液中的氧含量≥500ppm，炉渣碱度2.0～2.5，转炉出钢过程中不加入任何脱氧剂和合金，炉后不脱氧；

（2）出钢控磷：转炉出钢口役期≤200次，大包100%的透气率，出钢3/4即加挡渣球挡渣；出钢定氧≥500ppm，出钢控制磷≤0.010%；出钢过程加入石灰500Kg～700kg、合成渣石灰200～300kg，炉后开大氩气搅拌4～6 min；

（3）炉后扒渣脱磷：炉后钢液进入扒渣工位后先升温，分3～4批次加入石灰200～400kg,大氩气搅拌3～5 min造渣脱磷，然后扒渣至有2/3钢水裸露时对钢水多次造渣脱磷、扒渣，取样磷含量控制在0.0025%以下以后再次加入石灰200～300kg；控制在排渣工位时间30～35min；扒渣总时间10～15min；

（4）精炼和真空处理：钢水扒完渣后进LF炉先升温，然后喂Al线进行脱氧造渣；当钢水Als≥30ppm脱氧完全，软吹氩≥10min后进行取样；LF炉分批次加入合金，每次加入量在500kg以内；钢水进LF炉按照升温-加合金-造渣的顺序继续微调成分；成白渣后白渣保持时间≥20min；出站喂纯Ca线200～250m；LF炉在站时间70～75 min；VD或RH真空处理保真空时间15～25min；软吹时间≥15min。

本发明通过对转炉冶炼终点控制及炉后工艺控制，采用转炉-扒渣脱磷-LF精炼-真空脱气工艺，转炉出钢严格挡渣防返磷前提下，利用转炉炉后扒渣设备，使钢液和炉渣之间的平衡向脱磷方向进行，让脱磷产物进入炉渣，精炼完后获得磷百分含量约为0.002～0.003%低磷钢。采用本方法冶炼得到的脱磷效果如表1。

表1 采用本方法冶炼实际获得到的P成分

本发明是一种简单且高效的炼钢脱磷方法，解决了常规转炉冶炼脱磷不够理想，深脱磷后经精炼环节后出现一定程度回磷的技术问题。用本发明方法的炉后综合脱磷工艺可达到理想脱磷效果，可以取代转炉粗炼钢水，降低转炉冶炼深度脱磷综合成本，减少废渣、废气的产生。

具体实施方式

实施例一：某船用低温钢冶炼

工艺步骤包括：

（1）转炉冶炼：转炉吹炼终点控制钢液中的氧含量≥500ppm，炉渣碱度2.0～2.5，转炉出钢过程不加任何合金，炉后不喂Al线。

（2）出钢控磷：出钢磷≤0.010%，出钢温度≥1610℃，保证有出钢成分样。出钢吹氩按照正常控制，出钢过程中加入石灰750±100kg，合成渣300kg，不使用石灰筛分。炉后开大氩气搅拌4～6min，然后测温取样，温度降至1560～1570℃之间，吊运至扒渣机进行扒渣。转炉炉后搅拌时注意防止钢水大翻。严禁下渣。

（3）炉后扒渣脱磷：炉后吊运至扒渣处理完毕控制在30～35min左右（扒渣处理10～15min）。扒渣速度不宜过快，防止碰到钢包壁，以扒渣壳为主，尽可能多扒渣。有2/3钢水裸露时，扒渣完毕。

（4）精炼和真空处理：LF炉在站时间按照65～75min（从电极下降送电到出站）。然后喂Al线600～800m进行脱氧造渣，当钢水脱氧完全（Als达到30个左右），保持时间≥10min后进行取样。LF炉分批次加入金属锰、硅铁、低碳铬铁（每次加入量控制在500kg以内，合金加入总量计算按照精炼合金计算公式计算）。钢水进LF炉按照升温-加合金-造渣-继续微调成分的顺序。LF按照正常工艺造渣脱氧，成白渣后白渣保持时间不得少于20min。出站喂纯Ca线250米。真空处理工艺参数要求：VD保真空时间15～25min、软吹时间≥15min；RH真空时间≥18min、软吹时间≥15min。VD、RH钙处理按照300米纯钙线喂入。

钢水浇铸:按照连铸操作要点执行。

实施例二：某临氢容器钢冶炼

工艺步骤包括：

（1）转炉冶炼：转炉装入量根据锭型进行调整。转炉对于铁水的微量元素Sn和As必须做好记录。转炉出钢过程中不加入任何合金，炉后不喂Al线。

（2）出钢控磷：出钢定氧≥500ppm，出钢磷≤0.010%，出钢温度≥1580℃，保证有出钢成分。出钢吹氩按照正常控制，出钢过程中加入石灰300Kg，合成渣200kg，过程中开小氩气搅拌，防止钢水大翻。出钢严禁下渣。炉后测温取样，然后吊运至扒渣工位进一步脱磷。

（3）炉后扒渣脱磷：：如炉后钢水P<0.0055%，钢水进站加入石灰200～300kg，然后将钢水温度升至1560～1580℃，再加入石灰200～300kg，大氩气搅拌3～5 min后测温取样，待钼铁合金加完后，若钢水磷小于0.0020%，加入石灰200～400kg稠渣出站，扒渣出站温度控制在1560～1570℃；若钢水磷超过0.0030%，继续进行大氩气搅拌5～8min，保证钢水磷含量控制在0.0025%以下，钢水磷达到要求后，再次加入石灰200～400kg出站；扒渣出站温度控制在1560～1570℃。LF炉出站扒渣前10min应通知调度室，由调度室安排天车吊运扒渣。炉后吊运至扒渣处理工位完毕控制在30～35min左右（扒渣处理10～15min）扒渣速度不宜过快，防止碰到钢包壁，以扒渣壳为主，尽可能多扒渣。有1/2钢水裸露时，扒渣完毕。

（4）精炼和真空处理：LF炉在站时间按照70～75min（从电极下降送电到出站）。钢水扒完渣后进LF炉先升温，然后喂Al线350～400m进行脱氧造渣；当钢水脱氧完全（Als达到30个左右），保持时间≥10min后进行取样。LF炉分批次加入合金（每次加入量控制在800kg以内，合金加入总量根据出钢量计算按照精炼合金计算公式计算。钢水进LF炉按照升温-加合金-造渣-继续微调成分的顺序。LF按照正常工艺造渣脱氧，成白渣后白渣保持时间不得少于20min。LF出站前喂入纯钙线200米，出站硫含量不得超过0.002%。真空处理工艺参数要求：VD保真空时间15～25min、软吹时间≥15min；RH真空时间≥15min、软吹时间≥15min。VD、RH钙处理按照300米纯钙线喂入。

钢水浇铸:按照模铸操作要点执行。

Claims (1)

1.一种炉后脱磷的炼钢方法，其特征在于工艺步骤包括：

（1）转炉冶炼：转炉吹炼终点控制钢液中的氧含量≥500ppm，炉渣碱度2.0～2.5，转炉出钢过程中不加入任何脱氧剂和合金，炉后不脱氧；

（2）出钢控磷：转炉出钢口役期≤200次，大包100%的透气率，出钢3/4即加挡渣球挡渣；出钢定氧≥500ppm，出钢控制磷≤0.010%；出钢过程加入石灰500Kg～700Kg、合成渣石灰200KKg～300Kg，炉后开大氩气搅拌4～6 min；

（3）炉后扒渣脱磷：炉后钢液进入扒渣工位后先升温，分3～4批次加入石灰200～400kg,大氩气搅拌3～5 min造渣脱磷，然后扒渣至有2/3钢水裸露时对钢水多次造渣脱磷、扒渣，取样磷含量控制在0.0025%以下以后再次加入石灰200～300kg；控制在排渣工位时间30～35min；扒渣总时间10～15min；

（4）精炼和真空处理：钢水扒完渣后进LF炉先升温，然后喂Al线进行脱氧造渣；当钢水Als≥30ppm脱氧完全，软吹氩≥10min后进行取样；LF炉分批次加入合金，每次加入量在500kg以内；钢水进LF炉按照升温-加合金-造渣的顺序继续微调成分；成白渣后白渣保持时间≥20min；出站喂纯Ca线200～250m；LF炉在站时间70～75 min；VD或RH真空处理保真空时间15～25min；软吹时间≥15min。