CN108977623A - 一种用钢包精炼炉对高硫钢水进行脱硫的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用钢包精炼炉对高硫钢水进行脱硫的方法,主要解决现有技术中用钢包精炼炉将转炉冶炼终点钢水w[S]为0.0600%脱至出钢包精炼炉钢水中w[S]≤0.0125%时的脱硫成本高、脱硫效率低的技术问题。本发明的技术方案为:一种用钢包精炼炉对高硫钢水进行脱硫的方法,包括以下步骤:1)对转炉出钢的钢水进行渣洗脱硫;2)钢水在精炼炉等待处理的间隙进行搅拌脱硫;3)钢水在精炼炉加热处理过程中进行搅拌脱硫。本发明方法LF炉处理时间节约20‑25分钟,降低了生产成本。
Description
技术领域
本发明涉及一种高硫钢水的脱硫方法,特别涉及一种用钢包精炼炉对高硫钢水进行脱硫的方法,具体而言,涉及用钢包精炼炉将转炉冶炼终点钢水w[S]为0.0600%脱至出钢包精炼炉钢水中w[S]≤0.0125%的方法,属于转炉炼钢技术领域。
技术背景
为了进一步降低炼钢的生产成本,并达到节能减排的环保效果,中国钢厂采用铁水预处理、转炉冶炼所产生的废渣中的渣钢、渣铁替代转炉冶炼的废钢原料进行钢水冶炼的工艺,转炉冶炼出的钢水再进入钢包精炼炉(LF炉)进行脱硫处理,然后上连铸浇注。LF炉按现有的技术方案实行脱硫作业:钢水进站→加热化渣→测温取样渣样→渣料加入→加热→测温取样渣样→渣料加入→加热→合金化→出站。当使用少量渣钢渣铁时,LF炉的平均作业时间50分钟,与连铸浇注周期尚能匹配,但渣钢渣铁消耗少;当大量使用渣钢渣铁,同时铁水不进行扒渣脱硫作业,转炉冶炼出来的钢水终点硫含量在600PPm左右,在LF炉脱硫生产耐候钢时,按现有的技术方案将脱硫的所有作业全部放在LF炉实施,物料投入量大、熔渣和搅拌脱硫时间长等原因造成LF炉作业时间延长,平均作业时间70分钟,大于连铸浇注周期,不能满足工艺生产需求。
申请公布号CN105714022A中国专利申请公开了一种LF炉精炼钢水预处理低成本提高脱硫率的方法的专利公开了:LF炉造顶渣用石灰全部在转炉出钢过程加入,出钢完毕往渣面上加入适量含铝脱氧剂。
申请公布号CN104099444A中国专利申请公开了钢包精炼炉脱硫方法的专利公开了:步骤一,在精炼炉炉处理开始时加入预熔渣、铝铁合金、铝渣和石灰;步骤二,吹氩搅拌,通电升温;步骤三,取渣样;步骤四,根据渣样形貌调整脱硫措施。这两种方法存在以下问题:LF炉造渣用石灰全部在出钢过程加入,处理初始硫高的高硫钢水石灰加入量过大,钢水温降大且钢渣流动性较差,LF炉升温化渣时间长;渣料加入全部在LF炉完成,处理初始硫高的高硫钢水渣料加入、熔化及脱硫反应需要加入大量渣料,渣料加入、熔化及搅拌反应时间长。
发明内容
本发明的目的是提供一种用钢包精炼炉对高硫钢水进行脱硫的方法,主要解决现有技术中用钢包精炼炉将转炉冶炼终点钢水w[S]为0.0600%脱至出钢包精炼炉钢水中w[S]≤0.0125%时的脱硫成本高、脱硫效率低的技术问题。
本发明方法的技术思路是通过将LF炉深脱硫的各环节和步骤进行分解,通过创造高温、高碱度及还原性渣的脱硫条件,充分考虑炉渣的流动性对渣钢化学反应的重要影响,来提高钢水脱硫效率,解决高硫钢水LF炉处理时间长的问题。
本发明采用的技术方案是:一种用钢包精炼炉对高硫钢水进行脱硫的方法,包括以下步骤:
1)对转炉出钢的钢水进行渣洗脱硫,转炉吹炼结束后立即出钢,转炉吹炼终点钢水中w[C]≥0.060%、转炉吹炼终点钢水温度高于1680℃,转炉出钢过程全程钢包底吹氩气,当转炉出钢的钢水铺满钢包底部时开始加入生石灰3.5-4.5kg/t钢;当出钢至钢水总量的25%~35%时,向钢包内加入铝铁对钢水进行进脱氧,控制钢液中的w[O]≤0.001%,w[Als]为0.008%~0.012%;加入铝铁之后加入其它合金;出钢结束后向钢包内的钢水表面加入钢包渣改性剂1.5-2.5kg/t钢,钢包渣改性剂化学成分的重量百分比为Al 26%~32%、Al2O338%~52%、CaO 16%~30%、SiO2≤10%和H2O≤1%;
2)钢水在精炼炉等待处理的间隙进行搅拌脱硫,将钢包中的钢水运至钢包精炼炉进行钢水温度调控和合金成分调控,在对钢包内钢水加热前,向对钢包内钢水中喂铝丝0.1-0.2kg/t钢,加入生石灰2.0-4.0kg/t钢,中铝渣脱氧剂造渣2.0-4.0kg/t钢,中铝渣脱氧剂化学成分的重量百分比为Al 28%、Al2O345%、CaO5%、SiO2≤10%和H2O≤1%;钢包底吹氩气,氩气流量为20~40Nm3/h;
3)钢水在精炼炉加热处理过程中进行搅拌脱硫,对钢包精炼炉内的钢水加热,调整钢水温度至目标温度,向对钢包内钢水中加入生石灰1.5-3.0kg/t钢,中铝渣脱氧剂0.5-2.0kg/t钢;中铝渣脱氧剂化学成分的重量百分比为Al 28%、Al2O345%、CaO5%、SiO2≤10%和H2O≤1%;钢包底吹氩气,氩气流量为20~40Nm3/h。
进一步,本发明方法中,三次造渣料的加入都按一定的配比加入,其每次形成的钢渣的曼内斯曼熔渣指数{MI=(%CaO)/[(%SiO2)×(%Al2O3)]}都控制在0.2-0.4之间。分三次加入渣料解决渣料加入量过大熔渣时间长问题,通过控制曼内斯曼指数解决钢渣流动性的问题。当钢渣的曼内斯曼熔渣指数超过0.4时,钢渣黏稠,流动性很差,脱硫效率低下;当钢渣的曼内斯曼熔渣指数低于0.2时,钢渣稀薄,钢液易被增氮和二次氧化,脱硫后钢水会回硫。
进一步,本发明方法中,三次脱硫的搅拌都是利用冶炼工艺过程所附带需要的搅拌,减少了LF炉加热升温后专为脱硫进行搅拌的时间。
进一步,步骤3)中,控制钢包精炼炉炉渣中的w[FeO]+w[MnO]≤0.5%、w[Al2O3]为25%-35%。
本发明相比现有技术具有如下积极效果:1、采用本发明方法通过控制每个环节的渣量及钢渣流动性进行脱硫处理,充分利用转炉出钢时混冲搅拌脱硫、LF炉钢水进站后等待时间搅拌脱硫、加热过程的搅拌脱硫,本发明方法与现有方法相比,减少加热后为脱硫进行强搅拌的时间,LF炉处理时间节约20-25分钟;缩短了LF炉处理周期,满足连铸工艺节奏需求。2、采用本发明方法降低炼钢企业生产成本,使得炼钢、炼铁所产生的废渣中的渣钢、渣铁直接回收利用,减少排放,对提高企业资源循环综合回收利用水平具有十分重要的现实意义。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐明本发明,应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
生产某耐候钢精炼工艺处理钢种,钢中化学成分含量:w[C]为700-1000ppm,w[S]为0-125ppm,转炉全渣铁和不扒渣脱硫铁水冶炼,钢包精炼炉炉处理主要目的是为了脱掉钢水中的硫成分至125ppm以下。
实施例1,转炉出钢终点[S]666ppm,出钢量271.9t,出钢加入1000kg生石灰、500kg钢包渣改性剂和325kg铝铁合金,出钢过程全程吹氩搅拌,钢水至吹氩站[S]494ppm。
LF炉进站喂入铝丝33kg,加入1000kg生石灰、800kg铝渣,吹氩搅拌25分钟,取钢样[S]94ppm,硫已合格,加热升温配其它合金出站。
实施例2,转炉出钢终点w[S]595ppm,出钢量269.3t,出钢加入1000kg生石灰、500kg钢包渣改性剂和546kg铝铁合金,出钢过程全程吹氩搅拌,钢水至吹氩站[S]423ppm。
LF炉进站喂入铝丝33kg,加入800kg生石灰、400kg铝渣,吹氩搅拌16分钟,取钢样[S]146ppm,加热升温过程待样出来后再次加入400kg生石灰、100kg铝渣,配其它合金,加热搅拌取样,[S]40ppm,出站。
本发明方法实施例脱硫后钢水中w[S]见表1。
表1本发明方法实施例脱硫后钢水中w[S],单位:%
类别 | 出钢样 | 氩站样 | LF进站样 | LF出站样 |
实施例1 | 0.0666 | 0.0494 | 0.0094 | 0.008 |
实施例2 | 0.0595 | 0.0423 | 0.0149 | 0.004 |
本发明相对于现有技术,钢包精炼炉炉处理周期缩短20-25分钟。
本发明方案所公开的技术手段不仅限于上述技术手段所公开的技术手段,还包括由以上技术特征任意组合所组成的技术方案。
Claims (3)
1.一种用钢包精炼炉对高硫钢水进行脱硫的方法,其特征是,所述的方法包括以下步骤:
1)对转炉出钢的钢水进行渣洗脱硫,转炉吹炼结束后立即出钢,转炉吹炼终点钢水中w[C]≥0.060%、转炉吹炼终点钢水温度高于1680℃,转炉出钢过程全程钢包底吹氩气,当转炉出钢的钢水铺满钢包底部时开始加入生石灰3.5-4.5kg/t钢;当出钢至钢水总量的25%~35%时,向钢包内加入铝铁对钢水进行进脱氧,控制钢液中的w[O]≤0.001%,w[Als]为0.008%~0.012%;加入铝铁之后加入其它合金;出钢结束后向钢包内的钢水表面加入钢包渣改性剂1.5-2.5kg/t钢,钢包渣改性剂化学成分的重量百分比为Al 26%~32%、Al2O338%~52%、CaO 16%~30%、SiO2≤10%和H2O≤1%;
2)钢水在精炼炉等待处理的间隙进行搅拌脱硫,将钢包中的钢水运至钢包精炼炉进行钢水温度调控和合金成分调控,在对钢包内钢水加热前,向对钢包内钢水中喂铝丝0.1-0.2kg/t钢,加入生石灰2.0-4.0kg/t钢,中铝渣脱氧剂造渣2.0-4.0kg/t钢,中铝渣脱氧剂化学成分的重量百分比为Al 28%、Al2O345%、CaO5%、SiO2≤10%和H2O≤1%;钢包底吹氩气,氩气流量为20~40Nm3/h;
3)钢水在精炼炉加热处理过程中进行搅拌脱硫,对钢包精炼炉内的钢水加热,调整钢水温度至目标温度,向对钢包内钢水中加入生石灰1.5-3.0kg/t钢,中铝渣脱氧剂0.5-2.0kg/t钢;中铝渣脱氧剂化学成分的重量百分比为Al 28%、Al2O345%、CaO5%、SiO2≤10%和H2O≤1%;钢包底吹氩气,氩气流量为20~40Nm3/h。
2.如权利要求1所述的一种用钢包精炼炉对高硫钢水进行脱硫的方法,其特征是,三次造渣料的加入都按一定的配比加入,其每次形成的钢渣的曼内斯曼熔渣指数{MI=(%CaO)/[(%SiO2)×(%Al2O3)]}为0.2-0.4。
3.如权利要求1所述的一种用钢包精炼炉对高硫钢水进行脱硫的方法,其特征是,步骤3)中,控制钢包精炼炉炉渣中的w[FeO]+w[MnO]≤0.5%、w[Al2O3]为25%-35%。
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