CN107841594A - 一种降低钢包包衬侵蚀的精炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种降低钢包包衬侵蚀的精炼方法，其包括LF精炼和VD精炼，所述LF精炼的后期，向钢包内加入镁质原料。本方法利用镁质耐火原料调节精炼渣中的镁含量，以减少镁碳砖与精炼渣之间镁含量的浓度差；使其VD炉真空处理过程中，抑制了精炼渣对钢包衬镁碳砖的侵蚀；达到了降低钢包衬侵蚀，减少钢水中外来夹杂物含量的目的。本方法降低了VD处理过程中炉渣对钢包衬的侵蚀，提高了钢包寿命，同时降低了钢水夹杂物。

Description

一种降低钢包包衬侵蚀的精炼方法
技术领域
本发明涉及一种精炼方法，尤其是一种降低钢包包衬侵蚀的精炼方法。
背景技术
在品种钢的生产在过程中，LF-VD精练技术是一种较为常见的精炼手段。由于在VD炉真空处理过程中，钢水处于密闭状态，不能对钢水进行升温、脱氧、合金化、喂线等操作，所以在经过VD炉处理前钢水温度较高。钢包包衬多采用镁碳砖、铝镁碳砖、刚玉质预制块等材料砌筑，在真空处理过程中，钢包渣线附近脱气反应最为强烈，对钢包包衬侵蚀也最为严重，使钢包寿命降低，同时使钢水中外来夹杂物数量增多，纯净度降低。
资料表明，在靠近液面的高温区域，镁碳砖自身会发生MgO与C的反应形成脱碳层，且高温下熔渣与镁碳砖的润湿性更好，使MgO向熔渣溶解的趋势更大。在1700℃的情况下，熔渣中饱和MgO的含量在11%左右。例如，河钢承钢120吨系统，钢包包衬采用镁碳砖材质，在使用LF-VD工艺生产品种钢过程中，经LF炉处理后，钢水温度在1700℃左右。在经过VD炉处理后，钢包渣线部位侵蚀较为严重，同时使钢水中外来夹杂物数量增加。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种效果好的降低钢包包衬侵蚀的精炼方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括LF精炼和VD精炼，其特征在于：所述LF精炼的后期，向钢包内加入镁质原料。
本发明控制镁质原料加入量，以使LF终点渣中MgO含量为11～13wt%。
本发明所述含镁矿物为镁砂，加入量为1.3～1.6kg/吨钢。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明利用镁质耐火原料调节精炼渣中的镁含量，以减少镁碳砖与精炼渣之间镁含量的浓度差；使其VD炉真空处理过程中，抑制了精炼渣对钢包衬镁碳砖的侵蚀；达到了降低钢包衬侵蚀，减少钢水中外来夹杂物含量的目的。本发明降低了VD处理过程中炉渣对钢包衬的侵蚀，提高了钢包寿命，同时降低了钢水夹杂物。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。
本降低钢包包衬侵蚀的精炼方法包括LF精炼和VD精炼；所述LF精炼的后期，向钢包内加入镁质原料，以使LF终点渣中MgO含量为11～13wt%。所述含镁矿物为镁砂，加入量为1.3～1.6kg/吨钢；最好为MgO＞97wt%的轻烧镁砂，因其表面空隙较多，反应速度较快。所述镁砂加入量对于钢水而言很少，不会对冶炼钢种的成分含量产生影响；并且镁元素能起到钢中夹杂物数量减少、尺寸减小，分布均匀，形态改善等作用。本方法适用于中包衬为镁碳砖材质的钢包。
下述实施例均基于河钢承钢120吨转炉系统生产冷镦钢SWRCH22A及H08A的生产过程。对包衬转、石灰、预熔精炼渣、萤石、电石、铝粉、镁砂等物料进行成分分析，具体结果如下所述：
（1）钢包包衬用镁碳砖主要成分（wt）：MgO≥75%，C≥14%。
（2）石灰主要成分（wt）：CaO≥86%，SiO2≤3%，MgO≤7.5%，Al2O3≤1.9%。
（3）萤石成分（wt）：CaF2≥70%，SiO2≤16%，MgO≤6%，Al2O3≤8%。
（4）预熔型精炼渣主要成分（wt）：CaO≥58%，Al2O3≥39%，SiO2≤1%，MgO≤0.15%。
（5）电石主要成分（wt）：CaC2≥76%，P≤0.070%，S≤0.050%，粒度20～40mm。
（6）轻烧镁砂主要成分（wt）：MgO≥97%，CaO≤1.2%，SiO2≤0.6%，Fe2O3≤0.7%。
（7）以含铝钢SWRCH22A为例，SWRCH22A主要合金成分（wt）：C 0.18%～0.22%，Si≤0.07%，Mn 0.75%～0.95%，P≤0.025%，S≤0.015%，Als 0.020%～0.060%。
（8）以H08A为例，H08A的主要成分（wt）：C≤0.08%，Si≤0.03%，Mn 0.35%～0.60%，P≤0.025%，S≤0.025%。
（9）精炼过程加入物料种类及加入量：石灰4.2～6.5kg/吨钢，预熔精炼渣1.5～2.5kg/吨钢，萤石1.0～1.2kg/吨钢，电石0.67～0.85kg/吨钢，铝粉0.5～0.75kg/吨钢，镁砂1.2～1.6kg/吨钢。
实施例1：本降低钢包包衬侵蚀的精炼方法采用下述具体工艺。
含铝钢SWRCH22A在LF炉精炼过程中，所加物料种类及具体加入量为：石灰4.6kg/吨钢，萤石1.0kg/吨钢，预熔精炼渣1.6kg/吨钢，电石0.67kg/吨钢，铝粉0.64kg/吨钢，镁砂1.3kg/吨钢。精炼过程结束后，钢水温度及对出站精炼渣进行取样并化验主要成分，具体结果为（wt）：CaO 53.62%、SiO2 4.35%、Al2O3 26.83%、MgO 12.04%、FeO+MnO 0.92%，钢水温度1705℃。对本实施例的成品铸坯进行夹杂物检测，具体检验结果见表1。
实施例2：本降低钢包包衬侵蚀的精炼方法采用下述具体工艺。
含铝钢SWRCH22A在LF炉精炼过程中，所加物料种类及具体加入量为：石灰4.9kg/吨钢，萤石1.06kg/吨钢，预熔精炼渣1.6kg/吨钢，电石0.76kg/吨钢，铝粉0.5kg/吨钢，镁砂1.6kg/吨钢。精炼过程结束后，钢水温度及对出站精炼渣进行取样并化验主要成分，具体结果为（wt）：CaO 52.36%、SiO2 5.14%、Al2O3 27.42%、MgO 13.0%、FeO+MnO 0.89%，钢水温度1702℃。对本实施例的成品铸坯进行夹杂物检测，具体检验结果见表1。
对比例1：采用常规精炼方法，具体工艺如下所述。
在LF炉精炼过程中，所加物料种类及具体加入量为：石灰4.96kg/吨钢，萤石1.04kg/吨钢，预熔精炼渣1.6kg/吨钢，电石0.64kg/吨钢，铝粉0.64kg/吨钢，镁砂0kg/吨钢。精炼过程结束后，钢水温度及对出站精炼渣进行取样并化验成分，具体结果为（wt）：CaO55.27%、SiO2 4.65%、Al2O3 29.24%、MgO 7.75%、FeO+MnO 1.07%，钢水温度1703℃。对本对比例的成品铸坯进行夹杂物检测，具体检验结果见表1。
表1：实施例和对比例的夹杂物检测结果
跟踪上述各实施例和对比例生产完毕后，钢包包衬的侵蚀及成品的检验情况：实施例1和2所用钢包侵蚀程度均低于对比例1，且成品中大型夹杂物含量降低10%以上，达到了降低钢包侵蚀，提高钢水纯净度的目的。
实施例3：本降低钢包包衬侵蚀的精炼方法采用下述具体工艺。
H08A钢在LF炉精炼过程中，所加物料种类及具体加入量为：石灰5.5kg/吨钢，萤石1.2kg/吨钢，预熔精炼渣2.0kg/吨钢，电石0.72kg/吨钢，铝粉0.68kg/吨钢，镁砂1.4kg/吨钢。精炼过程结束后，钢水温度及对出站精炼渣进行取样并化验主要成分，具体结果为（wt）：CaO 56.27%、SiO2 3.94%、Al2O3 24.33%、MgO 12.51%、FeO+MnO 0.93%，钢水温度1699℃。对本实施例的成品铸坯进行夹杂物检测，具体检验结果见表2。
实施例4：本降低钢包包衬侵蚀的精炼方法采用下述具体工艺。
H08A钢在LF炉精炼过程中，所加物料种类及具体加入量为：石灰5.7kg/吨钢，萤石1.2kg/吨钢，预熔精炼渣2.0kg/吨钢，电石0.67kg/吨钢，铝粉0.7kg/吨钢，镁砂1.2kg/吨钢。精炼过程结束后，钢水温度及对出站精炼渣进行取样并化验主要成分，具体结果为（wt）：CaO 55.48%、SiO2 3.67%、Al2O3 25.83%、MgO 11.0%、FeO+MnO 0.90%，钢水温度1702℃。对本实施例的成品铸坯进行夹杂物检测，具体检验结果见表2。
对比例2：采用常规精炼方法，具体工艺如下所述。
在LF炉精炼过程中，所加物料种类及具体加入量为：石灰5.5kg/吨钢，萤石1.2kg/吨钢，预熔精炼渣2.0kg/吨钢，电石0.67kg/吨钢，铝粉0.7kg/吨钢，镁砂0kg/吨钢。精炼过程结束后，钢水温度及对出站精炼渣进行取样并化验成分，具体结果为（wt）：CaO 57.27%、SiO2 4.12%、Al2O3 26.24%、MgO 7.81%、FeO+MnO 0.95%，钢水温度1701℃。对本对比例的成品铸坯进行夹杂物检测，具体检验结果见表2。
表2：实施例和对比例的夹杂物检测结果
跟踪上述各实施例和对比例生产完毕后，钢包包衬的侵蚀及成品的检验情况：实施例3和4所用钢包侵蚀程度均低于对比例2，且成品中大型夹杂物含量降低10%以上，达到了降低钢包侵蚀，提高钢水纯净度的目的。
长期应用案例：河钢承钢120吨转炉系统在采用本方法之前的常规生产中，平均每冶炼45炉钢水就需要停工修补钢包包衬；采用本方法之后，平均每冶炼57炉钢水才需要停工修补钢包包衬，有效地延长了包衬的使用寿命。

Claims (3)

1.一种降低钢包包衬侵蚀的精炼方法，其包括LF精炼和VD精炼，其特征在于：所述LF精炼的后期，向钢包内加入镁质原料。
2.根据权利要求1所述的一种降低钢包包衬侵蚀的精炼方法，其特征在于：控制镁质原料加入量，以使LF终点渣中MgO含量为11～13wt%。
3.根据权利要求2所述的一种降低钢包包衬侵蚀的精炼方法，其特征在于：所述含镁矿物为镁砂，加入量为1.3～1.6kg/吨钢。
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