CN108193018B - 一种lf精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法 - Google Patents

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Abstract

本发明是一种LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，LF炉待处理工位钢包底吹流量控制初始为45‑55NL/min，钢水到工作位将炉盖盖好后，钢包底吹流量控制为150‑200NL/min；钢包顶渣加入0.20‑0.25Kg/t钢铝丝进行渣脱氧，同时钢水中喂入1.0‑1.5m/t钢铝线进行钢水脱氧；下电极处理过程，钢包底吹流量控制为250‑400NL/min，钢包顶渣总渣量控制在12‑14Kg/t钢；分批次向渣面加入铝丝，每批次加入量0.12‑0.15Kg/t钢铝丝进行造渣；钢包底吹流量控制为150‑200NL/min。本发明可以使整个LF精炼炉冶炼过程增碳含量稳定控制在0.015%以内，冶炼终点成分控制稳定精确，钢水纯净度满足高品质钢水的要求，降低了改判率，提高经济效益。

Description

一种LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法
技术领域
本发明属于冶金领域的一种炼钢工艺，涉及150吨LF精炼炉生产低碳低硫钢防止增碳方法。
背景技术
低硫低碳（[S]≤0.0015%、[C]≤0.055%）钢，主要是抗酸管线钢、低温容器和超高强船板高附加值钢材。对碳、硫的特殊要求，及钢水纯净度要求，需要转炉低碳低硫出钢，LF炉仍然要进一步深脱硫，LF炉的深脱硫，会使LF炉电极长时间加热，导致钢水电极增碳严重，超低硫和低碳控制形成了矛盾，致使该系列高附加值品种钢不能稳定生产，改判率偏高，冶炼成本居高不下。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对以上现有技术存在的缺点，提出一种LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，通过优化钢包顶渣埋弧效果、提高电极热效率和降低钢水对电极的冲刷方面的研究控制，使低硫低碳（[S]≤0.0015%、[C]≤0.055%）钢，在整个LF精炼炉冶炼过程增碳含量稳定控制在0.015%以内，冶炼终点成分控制稳定精确，钢水纯净度满足高品质钢水的要求，降低了改判率，提高经济效益。
本发明解决以上技术问题的技术方案是是由冶炼过程对供电模式、脱氧造渣、氩气底吹进行优化来实现的，具体技术方案为：
一种LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，包括以下步骤：
㈠LF炉待处理工位：钢水到LF炉处理工位后，观察钢水化渣情况，在停靠位，钢包底吹流量控制初始为45-55NL/min,2分钟后如果氩气上不来可调大为95-105NL/min,再过2分钟后如仍无效果，则需尽快开到工作位破渣后测温，停靠位禁止打开旁通破渣，禁止钢水裸露；
㈡LF炉处理前期：钢水到工作位将炉盖盖好后，钢包底吹流量控制为150-200NL/min；化渣阶段，初渣结壳严重，埋弧效果差，采用弧长最短的供电模式；下电极处理2-3min后，停止供电，底吹流量不变，观察炉内底吹实际效果，并测温，根据化渣情况判断是否现在加入石灰；钢包顶渣加入0.20-0.25kg/t钢铝丝进行渣脱氧，同时钢水中喂入1.0-1.5m/t钢铝线进行钢水脱氧，确保前期渣中（TFe）重量百分比≤1.50%，钢水[Als] 重量百分比≥0.015%；即渣、钢具有较强的还原性，防止对高温电极的氧化侵蚀；
㈢LF炉处理中期：此阶段防止钢水冲刷电极的前提下，充分利用动力学条件进行搅拌脱硫合金化，下电极处理过程，钢包底吹流量控制为250-400NL/min，当钢包顶渣形成白后，钢水温度大于1600℃，停止供电，钢包底吹流量控制为500-600NL/min，进行大搅拌深脱硫；造渣脱硫合金化阶段，渣也具有还原性，埋弧效果较好，采用长弧的供电模式，提高热效率，进行快速升温脱硫合金化；此阶段需保持渣的还原性和流动性，每次取样时，观察渣面情况，分批次加入石灰和萤石，石灰加入量每批次小于2 kg/t钢，萤石加入量每批次小于0.60kg/t钢，钢包顶渣总渣量控制在12-14kg/t钢；根据生产节奏分3～4批次向渣面加入铝丝，每批次加入量0.12-0.15kg/t钢铝丝进行造渣；
㈣LF炉处理末期：根据生产节奏，进行温度微调，采用长弧的供电模式，钢包底吹流量控制为150-200NL/min。
本发明进一步限定的技术方案是：
前述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其中步骤㈠中，钢水到LF炉处理工位后，观察钢水化渣情况，在停靠位，钢包底吹流量控制初始为50NL/min,2分钟以后如果氩气上不来可调大为100NL/min,再过2分钟后如仍无效果，则需尽快开到工作位破渣后测温，停靠位禁止打开旁通破渣，禁止钢水裸露。
前述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其中步骤㈡中，所述LF炉处理前期为LF炉处理开始后3-5min。
前述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其中步骤㈡中，钢包底吹不好时打旁通将渣子通开。
前述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其中步骤㈢中，所述LF炉处理中期为LF炉处理开始后5-25min。
前述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其中步骤㈢中，分3批次向渣面加入铝丝。
前述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其中步骤㈣中，钢包底吹流量控制为200NL/min。
前述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其中步骤㈢中，下电极处理过程，钢包底吹流量控制为400NL/min。
前述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其中步骤㈢中，分3批次加入石灰和萤石。
本发明的有益效果是：
低硫低碳（[S]≤0.0015%、[C]≤0.055%）钢，主要是抗酸管线钢、低温容器和超高强船板高附加值钢材。对碳、硫的特殊要求，及钢水纯净度要求，在转炉低碳低硫出钢后，需LF精炼炉进一步深脱硫，深脱硫会使LF炉电极长时间加热，导致钢水电极增碳严重，超低硫和低碳需求形成了矛盾。为了突破这个限制性环节，本发明充分考虑LF炉处理过程冶金动力学和热力学，优化LF炉处理过程造渣工艺、电极处理模式和钢包底吹流量，使LF炉冶炼低碳低硫钢过程，在保证硫含量得到稳定控制的同时，过程增碳稳定控制在0.015%以内。本发明突破深脱硫导致增碳这个限制性环节，解决了150吨LF精炼炉在生产低碳低硫钢过程增碳多的问题，保证了抗酸管线钢、低温容器和超高强船板等高附加值品种钢生产顺序，钢水质量稳定，不良品降低。
具体实施方式
实施例1
本实施例是一种150吨LF精炼炉生产低碳低硫钢防止过程增碳的控制工艺，该工艺采用优化钢包顶渣埋弧效果、提高电极热效率和降低钢水对电极的冲刷方面的研究控制，使低硫低碳（[S]≤0.0015%、[C]≤0.055%）钢，在整个LF精炼炉冶炼过程增碳含量稳定控制在0.015%以内，冶炼终点成分控制稳定精确，钢水纯净度满足高品质钢水的要求，降低了改判率，提高经济效益。本发明是由冶炼过程对供电模式、脱氧造渣、氩气底吹进行优化来实现的。
本实施选择150吨LF精炼炉生产X65MS钢种,工艺路线：铁水预处理→BOF→LF精炼炉→RH精炼炉→CCM，其主要化学成分见表1，整个LF精炼冶炼过程控制如下：
表1 X65MS主要化学成份（%）
成分 C Mn Si P S Alt
内控 0.030～0.050 1.30～1.40 0.20～0.30 ≤0.012 ≤0.0010 0.02～0.05
目标 0.040 1.35 0.25 ≤0.010 ≤0.0008 0.04
（1）LF精炼炉前期（3～5min），化渣阶段。钢水到LF炉处理工位后，观察钢水化渣情况，在停靠位，钢包底吹流量控制初始为50NL/min（初始流量设定为50NL/min），2分钟后如果氩气上不来可调大为100NL/min,再过2分钟后如仍无效果，则需尽快开到工作位破渣后测温，停靠位禁止打开旁通破渣，禁止钢水裸露。
（2）LF炉处理前期（3～5min）。钢水到工作位将炉盖盖好后，钢包底吹流量控制为150-200NL/min。采用短弧供电模式，电极的电流、电压6:10，下电极化渣，1-2分钟电弧稳定后, 提电极，底吹开度不变，炉长观察炉内底吹实际效果，根据化渣情况加入石灰200kg，加入30-40kg铝丝，喂入铝线200米，继续升温。
表2 LF精炼炉第1样（%）
成分 C Mn Si P S Alt
第1样 0.032 1.27 0.22 0.009 0.0075 0.015
（3）LF炉处理中期（5～25min）。下电极处理过程，钢包底吹流量控制为400NL/min；采用长弧的供电模式，电极的电流、电压6:10，观察渣面情况，分两批次加入石灰、萤石，石灰加入量每批次250 kg，萤石加入量每批次50 kg；分3批次向渣面加入铝丝，每批次加入量25kg铝丝进行造渣。钢包顶渣颜色变白，钢水温度1625℃，停止供电，钢包底吹流量控制为500NL/min，进行大搅拌深脱硫。
表3 LF精炼炉白渣成分（%）
TFe SiO<sub>2</sub> CaO MgO Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub> S MnO R 渣颜色
0.44 9.05 58.68 5.48 28.62 0.46 0.09 6.5 白
（4）LF炉处理末期。采用长弧的供电模式，钢包底吹流量控制为200NL/min。
表4 LF结束钢水主要成分（%）
成分 C Mn Si P S Alt
结束样 0.041 1.34 0.26 0.010 0.0006 0.045
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 (9)

1.一种LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其特征在于：包括以下步骤：
㈠LF炉待处理工位：钢水到LF炉处理工位后，观察钢水化渣情况，在停靠位，钢包底吹流量控制初始为45-55NL/min,2分钟后如果氩气上不来可调大为95-105NL/min,再过2分钟后如仍无效果，则需尽快开到工作位破渣后测温，停靠位禁止打开旁通破渣，禁止钢水裸露；
㈡LF炉处理前期：钢水到工作位将炉盖盖好后，钢包底吹流量控制为150-200NL/min；化渣阶段，初渣结壳严重，埋弧效果差，采用弧长最短的供电模式；下电极处理2-3min后，停止供电，底吹流量不变，观察炉内底吹实际效果，并测温，根据化渣情况判断是否现在加入石灰；钢包顶渣加入0.20-0.25kg/t钢铝丝进行渣脱氧，同时钢水中喂入1.0-1.5m/t钢铝线进行钢水脱氧，确保前期渣中（TFe）重量百分比≤1.50%，钢水[Als] 重量百分比≥0.015%；
㈢LF炉处理中期：此阶段防止钢水冲刷电极的前提下，充分利用动力学条件进行搅拌脱硫合金化，下电极处理过程，钢包底吹流量控制为250-400NL/min，当钢包顶渣形成白后，钢水温度大于1600℃，停止供电，钢包底吹流量控制为500-600NL/min，进行大搅拌深脱硫；造渣脱硫合金化阶段，渣也具有还原性，埋弧效果较好，采用长弧的供电模式，提高热效率，进行快速升温脱硫合金化；此阶段需保持渣的还原性和流动性，每次取样时，观察渣面情况，分批次加入石灰和萤石，石灰加入量每批次小于2 kg/t钢，萤石加入量每批次小于0.60kg/t钢，钢包顶渣总渣量控制在12-14kg/t钢；根据生产节奏分3～4批次向渣面加入铝丝，每批次加入量0.12-0.15kg/t钢铝丝进行造渣；
㈣LF炉处理末期：根据生产节奏，进行温度微调，采用长弧的供电模式，钢包底吹流量控制为150-200NL/min。
2.如权利要求1所述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其特征在于：所述步骤㈠中，钢水到LF炉处理工位后，观察钢水化渣情况，在停靠位，钢包底吹流量控制初始为50NL/min,2分钟以后如果氩气上不来可调大为100NL/min,再过2分钟后如仍无效果，则需尽快开到工作位破渣后测温，停靠位禁止打开旁通破渣，禁止钢水裸露。
3.如权利要求1所述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其特征在于：所述步骤㈡中，所述LF炉处理前期为LF炉处理开始后3-5min。
4.如权利要求1所述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其特征在于：所述步骤㈡中，钢包底吹不好时打旁通将渣子通开。
5.如权利要求1所述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其特征在于：所述步骤㈢中，所述LF炉处理中期为LF炉处理开始后5-25min。
6.如权利要求1所述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其特征在于：所述步骤㈢中，分3批次向渣面加入铝丝。
7.如权利要求1所述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其特征在于：所述步骤㈣中，钢包底吹流量控制为200NL/min。
8.如权利要求1所述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其特征在于：所述步骤㈢中，下电极处理过程，钢包底吹流量控制为400NL/min。
9.如权利要求1所述的LF精炼炉生产低碳低硫钢防增碳方法，其特征在于：所述步骤㈢中，分3批次加入石灰和萤石。
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