CN107619899A - 一种低残余铬含量钢水的生产方法及钢材料 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种低铬含量钢水的制备方法，包括以下步骤，首先将铁水送入转炉，进行第一次转炉冶炼，冶炼过程中加入冷却剂和增碳剂，得到低铬半钢；然后将上述步骤得到的脱铬半钢再次送入转炉中，进行第二次转炉冶炼，冶炼过程中加入脱磷剂，得到低铬含量钢水。本发明采用双联脱铬工艺去除铁水中的铬，通过第一个转炉加入冷却剂控制炉温，加入增碳剂补充脱铬过程的碳损失，最大程度去除铁水中的铬，实现了铬的高效脱出；第二个转炉再进行二次深脱铬，同时完成脱碳和脱磷等常规炼钢任务。本发明可将钢水的残余Cr含量控制在40ppm以内，为生产高纯净度钢种打下基础。而且工艺简单，无需增加额外的生产设备，条件合理，适于大规模工业生产。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，涉及一种低铬含量钢水的生产方法及钢材料，尤其涉及一种低残余铬含量钢水的生产方法及钢材料。
背景技术
转炉炼钢(converter steelmaking)是以铁水、废钢、铁合金为主要原料，不借助外加能源，靠铁液本身的物理热和铁液组分间化学反应产生热量而在转炉中完成炼钢过程。转炉按耐火材料分为酸性和碱性，按气体吹入炉内的部位有顶吹、底吹和侧吹；按气体种类为分空气转炉和氧气转炉。碱性氧气顶吹和顶底复吹转炉由于其生产速度快、产量大，单炉产量高、成本低、投资少，为目前使用最普遍的炼钢设备。传统的转炉炼钢过程是将高炉来的铁水经混铁炉混匀后兑入转炉，并按一定比例装入废钢，然后降下水冷氧枪以一定的供氧、枪位和造渣制度吹氧冶炼。当达到吹炼终点时，提枪倒炉出钢，测温和取样化验成分，在出钢过程中，向钢包中加入脱氧剂和铁合金进行脱氧、合金化。然后，钢水送模铸场或连铸车间铸锭。随着用户对钢材性能和质量的要求越来越高，钢材的应用范围越来越广，转炉生产工艺流程已由单纯的转炉冶炼发展为铁水预处理--转炉吹炼--炉外精炼--连铸等等这一新的工艺流程，以设备大型化、现代化和连续化为特点。
在现代钢铁炼制的整体大工艺中，高炉炼铁是现代炼铁的主要方法，钢铁生产中的重要环节，是把铁矿石还原成生铁的连续生产过程，为钢材的炼制提供基础原料--铁水，具有技术经济指标良好，工艺简单，生产量大，劳动生产率高，能耗等特点。
然而随着含铬铁矿石高炉冶炼工艺的攻克和逐渐成熟，高炉冶炼的铁水中铬含量必然增加，铁水含铬的增加，会导致铁水预处理工艺指标降低，特别是采用提钒、铁水预脱磷和脱硫等工艺的厂家。首先铁水预处理工序，随着铁水Cr含量的增加，会增加炉渣的硬度，使渣况变差，脱硫、提钒等效率变差，罐体粘接等问题突出；再次转炉冶炼高铬铁水，铬氧化物会增加炉渣的硬度，降低脱磷效率，造成P超标；而且还会对造成转炉冶炼残余元素的超标，对钢种产生不利的影响，然而高洁净度钢种(美标重轨、高级别电工钢、帘线钢)通常需要残余元素越低越好。可是通常情况下，钢水残余Cr元素通常会增加到100ppm～200ppm以上，给钢材性能和稳定性带来严重的影响。
因此，如何降低钢水中的铬含量，从而减少对钢材性能和稳定性的影响，已成为领域内诸多一线研究人员和科研企业广为关注焦点之一。
发明内容
有鉴于此，本发明要解决的技术问题在于提供一种低铬含量钢水的生产方法及钢材料。本发明采用了双联脱铬工艺去除铁水中的铬，先后使用两个转炉冶炼，实现了铬的高效脱出，为生产高纯净度钢种打下基础。
本发明提供了一种低铬含量钢水的制备方法，包括以下步骤：
1)将铁水送入转炉，进行第一次转炉冶炼，冶炼过程中加入冷却剂和增碳剂，得到低铬半钢；
2)将上述步骤得到的脱铬半钢再次送入转炉中，进行第二次转炉冶炼，冶炼过程中加入脱磷剂，得到低铬含量钢水。
优选的，所述第一次转炉冶炼的温度为1200～1350℃；
所述第二次转炉冶炼的温度为小于等于1650℃。
优选的，所述第一次转炉冶炼的升温速度小于等于15℃/min；
所述第一次转炉冶炼的时间为3～10min；
所述第二次转炉冶炼的升温速度为10～40℃/min；
所述第二次转炉冶炼的时间为6～15min。
优选的，所述冷却剂包括含铁物料、废钢和矿石中的一种或多种；
所述冷却剂的用量占所述铁水的质量比例为10～100kg/t；
所述增碳剂包括炼钢专用增碳剂、类石墨和碳化硅中的一种或多种；
所述增碳剂的用量占所述铁水的质量比例为1～10kg/t。
优选的，所述加入冷却剂和增碳剂的方式为多批次均匀加入。
优选的，所述第一次转炉冶炼的供氧强度为1.5～2.5Nm3/t.min；
所述转炉的氧枪枪位位于所述铁水液面之上1.4～2.5米；
所述转炉的下渣量为小于等于5kg/t。
优选的，所述第一次转炉冶炼的出渣中，FeO的含量为10％～45％。
优选的，所述第一次转炉冶炼的脱铬效率为大于等于90％；
所述低铬半钢中的铬含量小于等于30ppm；
所述低铬含量钢水中的铬含量小于40ppm。
优选的，所述脱磷剂包括氧化铁皮、污泥球、矿石、除尘灰、切割渣和渣钢中的一种或多种；
所述脱磷剂的用量占所述铁水的质量比例为1～15kg/t；
所述第二次转炉冶炼的供氧强度为2.1～4.4Nm3/t.min。
本发明还提供了一种钢材料，由上述技术方案任意一项所述的制备方法所制备的低铬含量钢水经处理后得到。
本发明提供了一种低铬含量钢水的制备方法，包括以下步骤，首先将铁水送入转炉，进行第一次转炉冶炼，冶炼过程中加入冷却剂和增碳剂，得到低铬半钢；然后将上述步骤得到的脱铬半钢再次送入转炉中，进行第二次转炉冶炼，冶炼过程中加入脱磷剂，得到低铬含量钢水。与现有技术相比，本发明针对现有的铁水中铬含量偏高，特别是含铬铁矿石高炉冶炼的铁水中铬含量超标，以致于钢水中的Cr元素通常会增加到100ppm～200ppm以上，给钢材性能和稳定性带来严重的影响的缺陷。
本发明创造性的采用双联脱铬工艺去除铁水中的铬，双联法使用两个转炉冶炼，通过第一个转炉加入冷却剂控制炉温，加入增碳剂补充脱铬过程的碳损失，最大程度去除铁水中的铬，实现了铬的高效脱出；第二个转炉再进行二次深脱铬，同时完成脱碳和脱磷等常规炼钢任务。通过该工艺，可将钢水的残余Cr含量控制在40ppm以内，为生产高纯净度钢种打下基础。而且本发明提供的工艺简单，无需增加额外的生产设备，工艺条件合理，适于大规模工业生产应用。
本发明对铬含量偏高的铁水，特别是采用含铬铁矿石炼铁的铁水中残余Cr含量高的工艺生产钢种，尤其是高洁净度钢种，如美标重轨、电工钢、高级别电工钢、轴承钢以及帘线钢等提供了解决方法，具有重要的实际意义，特别是在使用含铬铁矿的炼钢企业有着广泛的适应能力，极大地提高了炼钢生产高级别品种钢的生产效率。
实验结果表明，本发明第一个转炉的脱铬效率>90％，可将钢水的残余Cr含量控制在40ppm以内，完全满足了高级别、高洁净度钢种的生产要求。
具体实施方式
为了进一步了解本发明，下面结合实施例对本发明的优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是为进一步说明本发明的特征和优点而不是对本发明专利要求的限制。
本发明所有原料，对其来源没有特别限制，在市场上购买的或按照本领域技术人员熟知的常规方法制备的即可。
本发明所有原料，对其纯度没有特别限制，本发明优选采用工业纯或钢铁冶炼领域的常规纯度即可。
本发明所有原料，其牌号和简称均属于本领域常规牌号和简称，每个牌号和简称在其相关用途的领域内均是清楚明确的，本领域技术人员根据牌号、简称以及相应的用途，能够从市售中购买得到或常规方法制备得到。
本发明提供了一种低铬含量钢水的制备方法，包括以下步骤：
1)将铁水送入转炉，进行第一次转炉冶炼，冶炼过程中加入冷却剂和增碳剂，得到低铬半钢；
2)将上述步骤得到的脱铬半钢再次送入转炉中，进行第二次转炉冶炼，冶炼过程中加入脱磷剂，得到低铬含量钢水。
本发明首先将铁水送入转炉，进行第一次转炉冶炼，冶炼过程中加入冷却剂和增碳剂，得到低铬半钢。
本发明所述铁水来源和参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的铁水来源和参数标准即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明所述铁水可以为高铬含量铁水，如含铬铁矿石高炉冶炼得到的铁水。本发明所述铁水中的铬含量可以在0.15％以内，可以为0.01％～0.15％，可以为0.05％～0.14％，可以为0.10％～0.13％。
本发明所述转炉的选择和型号没有特别限制，以本领域技术人员熟知的转炉类型和具体型号即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明所述转炉优选为氧气转炉，更优选为氧气底吹转炉。
本发明对所述第一次转炉冶炼的温度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的温度即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为最大程度的去除铁水中的铬，进一步降低钢水中的铬含量，所述第一次转炉冶炼的温度优选为1200～1350℃，更优选为1225～1325℃，更优选为1250～1300℃。
本发明对所述第一次转炉冶炼的升温速度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的升温速度即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为进一步降低钢水中的铬含量，所述第一次转炉冶炼的升温速度优选小于等于15℃/min，更优选为2～13℃/min，更优选为5～10℃/min，更优选为7～8℃/min。
本发明对所述第一次转炉冶炼的时间没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的时间即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为进一步降低钢水中的铬含量，所述第一次转炉冶炼的时间优选为3～10min，更优选为4～9min，更优选为5～8min，更优选为6～7min。
本发明对所述第一次转炉冶炼的供氧强度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的供氧强度即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为最大程度的去除铁水中的铬，进一步降低钢水中的铬含量，所述第一次转炉冶炼的供氧强度优选为1.5～2.5Nm3/t.min，更优选为1.6～2.4Nm3/t.min，更优选为1.8～2.2Nm3/t.min，更优选为1.9～2.1Nm3/t.min。
本发明对所述第一次转炉冶炼的氧枪枪位(供养氧枪)没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的氧枪枪位即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为最大程度的去除铁水中的铬，进一步降低钢水中的铬含量，所述转炉的氧枪枪位优选位于所述铁水液面(即熔池液面高度)之上1.4～2.5米，更优选为1.6～2.3米，更优选为1.8～2.1米，更优选为1.9～2米。
本发明对所述第一次转炉冶炼的下渣量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的下渣量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为最大程度的去除铁水中的铬，进一步降低钢水中的铬含量，所述转炉的下渣量优选为小于等于5kg/t，更优选为小于等于4kg/t，更优选为小于等于3kg/t。
本发明对所述第一次转炉冶炼的出渣成分及含量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的出渣成分及含量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为最大程度的去除铁水中的铬，进一步降低钢水中的铬含量，所述第一次转炉冶炼的出渣中，FeO的含量优选为10％～45％，更优选为10％～45％，更优选为15％～40％，更优选为20％～35％，更优选为25％～30％。
本发明对所述转炉冶炼的其他参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的转炉冶炼的常规参数即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整。
本发明所述冷却剂的具体选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的转炉冶炼用冷却剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明所述冷却剂优选包括含铁物料、废钢和矿石中的一种或多种，更优选包括含铁物料、废钢或矿石。
本发明所述冷却剂的加入量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规加入量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明所述冷却剂的用量占所述铁水的质量比例优选为10～100kg/t，更优选为30～80kg/t，更优选为40～70kg/t，更优选为50～60kg/t。
本发明所述增碳剂的具体选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的转炉冶炼用冷却剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明所述增碳剂优选包括炼钢专用增碳剂、类石墨和碳化硅中的一种或多种，更优选为炼钢专用增碳剂、类石墨或碳化硅。
本发明所述增碳剂的加入量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规加入量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明所述增碳剂的用量占所述铁水的质量比例优选为1～10kg/t，更优选为3～8kg/t，更优选为4～7kg/t，更优选为5～6kg/t。
本发明对所述冷却剂和增碳剂的加入方式没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规加入方式即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为进一步降低钢水中的铬含量，所述加入冷却剂和增碳剂的方式为多批次均匀加入，更优选以时间间隔为基准，多批次均匀加入。
本发明对所述转炉冶炼的是否加入其他助剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的转炉冶炼的常规助剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，或为再实现其他功能，加入其他助剂。
本发明上述步骤得到了中间品--低铬半钢，本发明对低铬半钢中的铬含量没有特别限制，本领域技术人员可以结合上述步骤，再根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为最大程度的去除铁水中的铬，进一步降低钢水中的铬含量，所述低铬半钢中的铬含量优选小于等于30ppm，更优选小于等于28ppm，更优选小于等于25ppm，更优选小于等于20ppm。
本发明采用双联脱铬工艺去除铁水中的铬，通过第一个转炉加入冷却剂控制炉温，加入增碳剂补充脱铬过程的碳损失，调整氧枪枪位控制炉渣氧化性和控制转炉下渣量小于等于5kg/t，实现了铬的高效脱出，使用冷却剂的种类有：含铁物料、废钢、矿石等，用量在10～100kg/t钢；而且进一步控制了氧枪的枪位，可配合底部吹气工艺控制渣中FeO的含量。通过冷却剂、增碳剂、枪位的调整，将半钢的温度控制在一定范围内，最大程度去除铁水中的铬。
本发明然后将上述步骤得到的脱铬半钢再次送入转炉中，进行第二次转炉冶炼，冶炼过程中加入脱磷剂，得到低铬含量钢水。
本发明对所述第二次转炉冶炼的温度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的温度即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为最大程度的去除铁水中的铬，所述第二次转炉冶炼的温度优选为小于等于1650℃，更优选为1595～1650℃，更优选为1605～1640℃，更优选为1615～1630℃。
本发明对所述第二次转炉冶炼的升温速度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的升温速度即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为进一步降低钢水中的铬含量，所述第二次转炉冶炼的升温速度优选为10～40℃/min，更优选为15～35℃/min，更优选为20～30℃/min。
本发明对所述第二次转炉冶炼的时间没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的时间即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为进一步降低钢水中的铬含量，所述第二次转炉冶炼的时间优选为6～15min，更优选为7～14min，更优选为8～13min，更优选为9～12min。
本发明对所述第二次转炉冶炼的供氧强度没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的供氧强度即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明为最大程度的去除铁水中的铬，进一步降低钢水中的铬含量，所述第二次转炉冶炼的供氧强度优选为2.1～4.4Nm3/t.min，更优选为2.5～4Nm3/t.min，更优选为3～3.5Nm3/t.min。
本发明对所述第一次转炉冶炼的氧枪枪位(供养氧枪)没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的氧枪枪位即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整。
本发明对所述第一次转炉冶炼的下渣量、出渣成分及含量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规转炉冶炼的参数即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整。
本发明对所述转炉冶炼的其他参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的转炉冶炼的常规参数即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整。
本发明所述脱磷剂的具体选择没有特别限制，以本领域技术人员熟知的转炉冶炼用脱磷剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明所述脱磷剂优选包括氧化铁皮、污泥球、矿石、除尘灰、切割渣和渣钢中的一种或多种，更优选包括氧化铁皮、污泥球、矿石、除尘灰、切割渣或渣钢。
本发明所述脱磷剂的加入量没有特别限制，以本领域技术人员熟知的常规加入量即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明所述脱磷剂的用量占所述铁水的质量比例优选为1～15kg/t，更优选为3～13kg/t，更优选为5～11kg/t，更优选为7～9kg/t。
本发明对所述转炉冶炼的是否加入其他助剂没有特别限制，以本领域技术人员熟知的转炉冶炼的常规助剂即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，或为再实现其他功能，加入其他助剂。
本发明上述步骤得到了低铬含量钢水，本发明对低铬含量钢水中的铬含量没有特别限制，本领域技术人员可以结合上述步骤，再根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，本发明所述低铬含量钢水中的铬含量优选小于40ppm，更优选小于等于38ppm，更优选小于等于35ppm，更优选小于等于30ppm。
本发明还提供了一种钢材料，由上述技术方案任意一项所述的制备方法所制备的低铬含量钢水经处理后得到。
本发明对所述处理的具体步骤和参数没有特别限制，以本领域技术人员熟知的钢水制备成钢材的制备工艺步骤和参数即可，本领域技术人员可以根据实际生产情况、原料情况以及产品要求进行选择和调整，
本发明上述步骤得到了一种低铬含量钢水和钢材，本发明创造性的采用双联脱铬工艺去除铁水中的铬，双联法使用两个转炉冶炼，通过第一个转炉加入冷却剂控制炉温，加入增碳剂补充脱铬过程的碳损失，最大程度去除铁水中的铬，实现了铬的高效脱出；第二个转炉再进行二次深脱铬，同时完成脱碳和脱磷等常规炼钢任务。通过该工艺，可将钢水的残余Cr含量控制在40ppm以内，为生产高纯净度钢种打下基础。而且本发明提供的工艺简单，无需增加额外的生产设备，工艺条件合理，适于大规模工业生产应用。
采用双联脱铬工艺去除铁水中的铬，双联法使用两个转炉冶炼，通过第一个转炉加入冷却剂控制炉温，加入增碳剂补充脱铬过程的碳损失，调整氧枪枪位控制炉渣氧化性和控制转炉下渣量，实现了铬的高效脱出。本发明中氧枪的枪位可配合底部吹气工艺控制渣中FeO的含量，再通过冷却剂、增碳剂、枪位的调整，将半钢的温度控制在一定范围，最大程度去除铁水中的铬；随后第二个转炉进行二次深脱铬，转炉的出钢温度控制在一定温度以下，而且在第二个转炉的二次深脱铬工艺中，还能同时完成脱碳和脱磷等常规炼钢任务。
本发明对铬含量偏高的铁水，特别是采用含铬铁矿石炼铁的铁水中残余Cr含量高的工艺生产钢种，尤其是高洁净度钢种，如美标重轨、电工钢、高级别电工钢、轴承钢以及帘线钢等提供了解决方法，具有重要的实际意义，特别是在使用含铬铁矿的炼钢企业有着广泛的适应能力，极大地提高了炼钢生产高级别品种钢的生产效率。
实验结果表明，本发明第一个转炉的脱铬效率>90％，可将钢水的残余Cr含量控制在40ppm以内，完全满足了高级别、高洁净度钢种的生产要求。
为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种低铬含量钢水的生产方法及钢材料进行详细描述，但是应当理解，这些实施例是在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制，本发明的保护范围也不限于下述的实施例。
实施例1
攀钢集团西昌钢钒有限公司生产的低铬钢种M4R18汽车用钢。
M4R18钢生产炉次，铁水含铬量为0.058，第一个转炉(即提钒转炉)兑铁完成后，将铁水在供氧强度为1.5Nm3/t.min～2.5Nm3/t.min的条件下进行吹炼，冶炼过程中向炉内加入(冷压块)冷却剂和(无烟煤)增碳剂，冷却剂的用量在10～100kg/t钢，增碳剂用量在1～10kg/t钢；氧枪的枪位控制在1.4～2.5米之间，控制渣中FeO的含量在25～40％之间，保证炉渣具有充分的氧化性，转炉的出钢温度控制在≤1280℃，得到低铬半钢。转炉出钢使用挡渣设备，控制转炉下渣量<5kg/t钢。通过第一个转炉的冶炼，半钢的Cr含量可控制在30ppm以下。
将低铬半钢兑入第二个转炉(炼钢转炉)，第二个转炉兑铁后按照正常冶炼工艺控制，供氧制度、造渣制度与其他通用钢种控制无异，转炉冶炼过程中不允许加入含铬材料，控制出钢温度在1620℃以下，终点氧含量＞1000ppm，通过第二个转炉的冶炼，可将钢水Cr含量控制在40ppm以内。
本发明和在攀钢西昌钢钒炼钢厂实施和应用后，M4R18钢的钢水的残余Cr含量＜40ppm，满足了高级别管线等钢种的生产要求。
实施例2
50PW600电工钢生产炉次，铁水含铬量为0.048，第一个转炉(即提钒转炉)兑铁完成后，将铁水在供氧强度为1.5Nm3/t.min～2.5Nm3/t.min的条件下进行吹炼，冶炼开始1min后向炉内加入冷压块20kg/t钢，无烟煤增碳剂2kg/t钢；吹炼至3min后继续向炉内加入冷压块20kg/t钢，无烟煤增碳剂2kg/t钢冷却剂和(无烟煤)增碳剂；吹炼至6min后继续向炉内加入冷压块10kg/t钢，无烟煤增碳剂1kg/t，吹炼至7min提枪倒出钒渣。冷却剂的用量在10～100kg/t钢，增碳剂用量在1～10kg/t钢；氧枪的枪位控制在1.4～2.5米之间，控制渣中FeO的含量在25～40％之间，保证炉渣具有充分的氧化性，转炉的出钢温度控制在≤1280℃，得到低铬半钢。转炉出钢使用挡渣设备，控制转炉下渣量<5kg/t钢。通过第一个转炉的冶炼，半钢的Cr含量可控制在30ppm以下。
将低铬半钢兑入第二个转炉(炼钢转炉)，第二个转炉兑铁后按照正常冶炼工艺控制，供氧制度、造渣制度与其他通用钢种控制无异，转炉冶炼过程中不允许加入含铬材料，控制出钢温度在1620℃以下，终点氧含量＞1000ppm，通过第二个转炉的冶炼，可将钢水Cr含量控制在40ppm以内。
本发明和在攀钢西昌钢钒炼钢厂实施和应用后，50PW600电工钢的钢水的残余Cr含量＜40ppm，满足了高级别管线等钢种的生产要求。
以上对本发明提供的一种低残余铬含量钢水的生产方法及钢材料进行了详细的介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想，包括最佳方式，并且也使得本领域的任何技术人员都能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统，和实施任何结合的方法。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。本发明专利保护的范围通过权利要求来限定，并可包括本领域技术人员能够想到的其他实施例。如果这些其他实施例具有近似于权利要求文字表述的结构要素，或者如果它们包括与权利要求的文字表述无实质差异的等同结构要素，那么这些其他实施例也应包含在权利要求的范围内。
Claims (10)
1.一种低铬含量钢水的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将铁水送入转炉，进行第一次转炉冶炼，冶炼过程中加入冷却剂和增碳剂，得到低铬半钢；
2)将上述步骤得到的脱铬半钢再次送入转炉中，进行第二次转炉冶炼，冶炼过程中加入脱磷剂，得到低铬含量钢水。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一次转炉冶炼的温度为1200～1350℃；
所述第二次转炉冶炼的温度为小于等于1650℃。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一次转炉冶炼的升温速度小于等于15℃/min；
所述第一次转炉冶炼的时间为3～10min；
所述第二次转炉冶炼的升温速度为10～40℃/min；
所述第二次转炉冶炼的时间为6～15min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述冷却剂包括含铁物料、废钢和矿石中的一种或多种；
所述冷却剂的用量占所述铁水的质量比例为10～100kg/t；
所述增碳剂包括炼钢专用增碳剂、类石墨和碳化硅中的一种或多种；
所述增碳剂的用量占所述铁水的质量比例为1～10kg/t。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述加入冷却剂和增碳剂的方式为多批次均匀加入。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一次转炉冶炼的供氧强度为1.5～2.5Nm3/t.min；
所述转炉的氧枪枪位位于所述铁水液面之上1.4～2.5米；
所述转炉的下渣量为小于等于5kg/t。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一次转炉冶炼的出渣中，FeO的含量为10％～45％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述第一次转炉冶炼的脱铬效率为大于等于90％；
所述低铬半钢中的铬含量小于等于30ppm；
所述低铬含量钢水中的铬含量小于40ppm。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述脱磷剂包括氧化铁皮、污泥球、矿石、除尘灰、切割渣和渣钢中的一种或多种；
所述脱磷剂的用量占所述铁水的质量比例为1～15kg/t；
所述第二次转炉冶炼的供氧强度为2.1～4.4Nm3/t.min。
10.一种钢材料，其特征在于，由权利要求1～9任意一项所述的制备方法所制备的低铬含量钢水经处理后得到。
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