CN108707722A - Aod炉双渣工艺预还原期的化渣方法 - Google Patents

Aod炉双渣工艺预还原期的化渣方法 Download PDF

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曹洪波
郭志彬
郭键
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叶凡新
雷学东
赵世杰
张进红
王百顺
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    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
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Abstract

本发明公开了一种AOD炉双渣工艺预还原期的化渣方法，其包括预还原期和脱硫期，所述预还原期不添加萤石，控制预还原期完毕后炉渣的碱度为1.5～1.7；所述脱碳期的炉渣二元碱度控制在3.0～3.5，炉渣中Cr203含量控制在10.0wt%～15.0wt%。本化渣方法通过控制预还原期的炉渣二元碱度，无需添加萤石，依靠炉渣低熔点的特性实现化渣和预还原；本化渣方法通过控制脱碳期的二元碱度和炉渣中Cr203含量，能确保脱碳期的脱碳效率，同时满足还原期低碱度的要求。采用本化渣方法能使萤石总消耗降低约30%～50%，具有较好的经济效益。本化渣方法在保证脱碳期以及较好的还原效果下，实现在预还原阶段不加萤石进行化渣，达到降低萤石消耗的目的。

Description

AOD炉双渣工艺预还原期的化渣方法
技术领域
本发明涉及一种AOD炉冶炼方法，尤其是一种AOD炉双渣工艺预还原期的化渣方法。
背景技术
AOD炉是氩氧脱碳炉（Argon Oxygen DeCarburization）的简称。在目前的不锈钢生产流程中，AOD炉扮演着重要的角色，据统计全世界有超过70%的不锈钢产品是通过AOD炉冶炼的。AOD炉的双渣工艺是指在冶炼不锈钢过程中，将还原期分为预还原期和脱硫期两个阶段。两个阶段的炉渣是均是以CaO、SiO2、MgO（6%～10%）为主的三元渣系，二元碱度（CaO/SiO2）分别控制在2.0、2.5以上。在此区间内炉渣熔点均超过1600℃，需要加入大量的萤石（占石灰总量10%～20%，吨钢总消耗＞15kg）来降低炉渣的熔点，促进还原、脱硫反应的顺利进行。
但是，采用萤石作为化渣剂，有着较大的负面影响：一方面单价高且吨钢消耗量大造成不锈钢成本升高、萤石资源浪费、引发环境污染等问题；另一方面萤石中的CaF2，以及SiO2杂质元素会加速炉衬的侵蚀速率。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无需添加萤石的AOD炉双渣工艺预还原期的化渣方法。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：其包括预还原期和脱硫期，所述预还原期不添加萤石，控制预还原期完毕后炉渣的碱度为1.5～1.7；所述脱碳期的炉渣二元碱度控制在3.0～3.5，炉渣中Cr203含量控制在10.0wt%～15.0wt%。
本发明所述预还原期完毕后的钢水温度≥1650℃。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明通过控制预还原期的炉渣二元碱度，无需添加萤石，依靠炉渣低熔点的特性实现化渣和预还原；本发明通过控制脱碳期的二元碱度和炉渣中Cr203含量，能确保脱碳期的脱碳效率，同时满足还原期低碱度的要求。采用本发明能使萤石总消耗降低约30%～50%，具有较好的经济效益。本发明在保证脱碳期以及较好的还原效果下，实现在预还原阶段不加萤石进行化渣，达到降低萤石消耗的目的。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
传统工艺中，AOD炉在冶炼不锈钢过程中分为脱碳期和还原期，其中还原期又分为预还原期和脱硫期两个阶段。AOD炉的还原渣是以CaO、SiO2、MgO（6%～10%）为主的三元渣系，在二元碱度（CaO/SiO2）大于2.0以上时熔点超过1600℃，需要加入萤石来降低炉渣熔点、完成化渣任务。在上述炉渣组分中，碱度从2.5→1.5之间变化时炉渣熔点从1600℃以上降低至1500℃以下，在特定的钢液温度下具有较好的流动性，可以实现高熔点炉渣的熔化。但是，由于AOD炉的还原渣是从脱碳渣转换来的，脱碳渣的碱度直接影响还原渣的碱度和组分，并且脱碳渣碱度高低也直接影响脱碳期的脱碳保铬效率。因此，本AOD炉双渣工艺预还原期的化渣方法对脱碳渣碱度和Cr203组分数据的控制，控制工艺为：所述预还原期不添加萤石，控制预还原期完毕后炉渣的碱度为1.5～1.7、钢水温度≥1650℃；所述脱碳期的炉渣二元碱度控制在3.0～3.5，炉渣中Cr203含量控制在10.0wt%～15.0wt%。
实施例1：本AOD炉双渣工艺预还原期的化渣方法采用下述具体工艺。
（1）钢种冶炼成分目标要求：本实施例冶炼的钢种为0Cr13钢，其成分要求以及含量为（wt）：C≤0.03%、Si≤1.00%、Mn≤1.00%、P≤0.035%、S≤0.030%、Cr 12.00%～14.00%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）AOD炉冶炼过程及原辅料加入量：本实施例AOD炉冶炼过程的工艺参数，以及AOD炉冶炼过程中的原辅料加入量见表1。
表1：AOD炉冶炼过程及原辅料加入量
（3）AOD炉冶炼后钢水成分：本实施例AOD炉冶炼后所得钢水进行检测，检测的成分含量为（wt）：C 0.01%、Si 0.30%、Mn 0.25%、P 0.025%、S 0.015%、Cr 12.20%，余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例2：本AOD炉双渣工艺预还原期的化渣方法采用下述具体工艺。
（1）钢种冶炼成分目标要求：本实施例冶炼的钢种为1Cr13钢，其成分要求以及含量为（wt）：C 0.08%～0.15%、Si≤1.00%、Mn≤1.00%、P≤0.045%、S≤0.030%、Cr 12.00%～14.00%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）AOD炉冶炼过程及原辅料加入量：本实施例AOD炉冶炼过程的工艺参数，以及AOD炉冶炼过程中的原辅料加入量见表2。
表2：AOD炉冶炼过程及原辅料加入量
（3）AOD炉冶炼后钢水成分：本实施例AOD炉冶炼后所得钢水进行检测，检测的成分含量为（wt）：C 0.08%、Si 0.35%、Mn 0.25%、P 0.025%、S 0.012%、Cr 12.50%，余量为Fe和不可避免的杂质。
实施例3：本AOD炉双渣工艺预还原期的化渣方法采用下述具体工艺。
（1）钢种冶炼成分目标要求：本实施例冶炼的钢种为2Cr13钢，其成分要求以及含量为（wt）：C 0.16%～0.25%、Si≤1.00%、Mn≤1.00%、P≤0.035%、S≤0.030%、Cr 12.00%～14.00%，余量为Fe和不可避免的杂质。
（2）AOD炉冶炼过程及原辅料加入量：本实施例AOD炉冶炼过程的工艺参数，以及AOD炉冶炼过程中的原辅料加入量见表3。
表3：AOD炉冶炼过程及原辅料加入量
（3）AOD炉冶炼后钢水成分：本实施例AOD炉冶炼后所得钢水进行检测，检测的成分含量为（wt）：C 0.16%、Si 0.25%、Mn 0.25%、P 0.025%、S 0.015%、Cr 12.80%，余量为Fe和不可避免的杂质。

Claims (2)

1.一种AOD炉双渣工艺预还原期的化渣方法，其包括预还原期和脱硫期，其特征在于：所述预还原期不添加萤石，控制预还原期完毕后炉渣的碱度为1.5～1.7；所述脱碳期的炉渣二元碱度控制在3.0～3.5，炉渣中Cr203含量控制在10.0wt%～15.0wt%。
2.根据权利要求1所述的AOD炉双渣工艺预还原期的化渣方法，其特征在于：所述预还原期完毕后的钢水温度≥1650℃。
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