CN109880969A

CN109880969A - 一种转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法

Info

Publication number: CN109880969A
Application number: CN201910269117.2A
Authority: CN
Inventors: 丛铁地; 王中东; 姜学锋; 彭飞; 董志鹏; 魏建华
Original assignee: Bengang Steel Plates Co Ltd
Current assignee: Bengang Steel Plates Co Ltd
Priority date: 2019-04-04
Filing date: 2019-04-04
Publication date: 2019-06-14

Abstract

本发明属于炼钢脱氧技术领域，具体涉及一种转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，转炉出钢前，钢包底吹氩供气、钢包底可见钢水后，向钢包内加煤或煤制品，进行炼钢脱氧。降低钢水氧含量的同时，节约铝、硅等其它脱氧合金用量，降低成本，同时脱氧产物是CO或CO2气态物质，便于排出钢液，清洁不污染钢水，实现钢水低成本洁净化生产。

Description

一种转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法

技术领域

本发明属于炼钢脱氧技术领域，具体涉及一种转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法。

背景技术

转炉或电炉炼钢，钢水中融入大量富余氧，出钢过程中需进行脱氧，目前转炉出钢过程中的脱氧工艺为采用铝、硅、锰等合金进行沉淀脱氧。这种方法的优点是脱氧速度快，脱氧彻底。但是在钢液中形成非金属夹杂物残留量大，降低钢的塑性、冲击韧性等力学性能，影响钢水质量。同时脱氧合金价格较高，脱氧合金成本占生产成本比例较高。

国内外也有研究用焦碳对钢中的氧进行气化脱氧。但由于焦碳脱氧反应速度比较慢，焦碳加入集中则易产生喷溅等问题。同时由于焦碳的脱氧效率不高，焦碳中的碳元素则极易向钢液中渗透，造成钢液增碳。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，降低钢水氧含量的同时，节约铝、硅等其它脱氧合金用量，降低成本，同时脱氧产物是CO或CO2气态物质，便于排出钢液，清洁不污染钢水，实现钢水低成本洁净化生产。

本发明是这样实现的，一种转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，转炉出钢前，钢包底吹氩供气、钢包底可见钢水后，向钢包内加煤或煤制品，进行炼钢脱氧。

进一步地，上述方法包括如下步骤：

1)选取粒度≤50mm的煤或煤制品，煤或煤制品中煤的灰分≤14％、挥发分≤10％、硫含量≤1.4％；

2)对煤或煤制品进行烘干，使水分含量≤3％；

3)转炉出钢前，钢包底吹氩进行供气，钢包底部可见钢水后开始向钢包内分批、匀速、均匀加入煤或煤制品，在出钢结束前加完，煤或煤制品的加入采用两种方式，一种为将其加工为5-15kg小包装形式投送到钢包中，另一种为采用料仓称量下料的方式。

进一步地，当炼钢钢种为中碳钢和低碳钢时，煤或煤制品的加入量：煤量10-500kg；当炼钢钢种为超低碳钢时，煤或煤制品的加入量：煤量10-300kg；当炼钢钢种为高碳钢时，煤或煤制品的加入量：煤量10-1000kg。

进一步地，所述煤制品中煤的质量百分比为40-95％。

进一步地，所述煤为无烟煤，所述煤制品为以无烟煤为主要成分的煤制品。

进一步地，步骤3)中吹氩的条件为：氩气流量150-200m 3/h，时间150-200s。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、炼钢出钢过程中用煤或煤制品脱氧工艺，可以脱钢水中的氧，其脱氧产物是CO或CO2气态物质，便于排出钢液，不污染钢水，提高钢水的纯净度；

2、煤的价格低于铝球的价格，使用煤脱氧可有效的降低成本。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1、

中碳钢转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，包括如下步骤：

1)选取粒度≤50mm的无烟煤，无烟煤中的灰分≤14％、挥发分≤10％、硫含量≤1.4％；

2)对无烟煤进行烘干，使水分含量≤3％；

3)转炉出钢前，钢包底吹氩进行供气，吹氩的条件为：氩气流量150-200m3/h，时间150-200s；钢包底部可见钢水后开始向钢包内分批、匀速、均匀加入无烟煤，无烟煤加入量：300kg，在出钢结束前加完，无烟煤的加入采用两种方式，一种为将其加工为5-15kg小包装形式投送到钢包中，另一种为采用料仓称量下料的方式。

在加入煤或煤制品的过程中，避免加入过于集中，才能达到良好的脱钢中氧的效果，否则易造成增碳及出钢过程中火焰过大现象，也可能出现喷溅的现象。待煤加完后可进行后续的操作。

实施例2、

碳含量在0.01％～0.04％的低碳钢转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，包括如下步骤：

2)对无烟煤进行烘干，使水分含量≤3％；

3)转炉出钢前，钢包底吹氩进行供气，吹氩的条件为：氩气流量150-200m3/h，时间150-200s；钢包底部可见钢水后开始向钢包内分批、匀速、均匀加入无烟煤，加入150kg，在出钢结束前加完，无烟煤的加入采用两种方式，一种为将其加工为5-15kg小包装形式投送到钢包中，另一种为采用料仓称量下料的方式。

实施例3、

碳含量在0.04％～0.08％的低碳钢转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，包括如下步骤：

2)对无烟煤进行烘干，使水分含量≤3％；

3)转炉出钢前，钢包底吹氩进行供气，吹氩的条件为：氩气流量150-200m3/h，时间150-200s；钢包底部可见钢水后开始向钢包内分批、匀速、均匀加入无烟煤，加入400kg，在出钢结束前加完，无烟煤的加入采用两种方式，一种为将其加工为5-15kg小包装形式投送到钢包中，另一种为采用料仓称量下料的方式。

实施例4

超低碳钢转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，包括如下步骤：

1)选取粒度≤50mm的无烟煤制品，无烟煤制品中煤的灰分≤14％、挥发分≤10％、硫含量≤1.4％；

2)对无烟煤制品进行烘干，使水分含量≤3％；

3)转炉出钢前，钢包底吹氩进行供气，吹氩的条件为：氩气流量150-200m3/h，时间150-200s；钢包底部可见钢水后开始向钢包内分批、匀速、均匀加入无烟煤制品，无烟煤制品的加入量：煤含量100kg；煤制品中煤的质量百分比为50％，在出钢结束前加完，煤制品的加入采用两种方式，一种为将其加工为5-15kg小包装形式投送到钢包中，另一种为采用料仓称量下料的方式。

实施例5

高碳钢转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，包括如下步骤：

2)对无烟煤制品进行烘干，使水分含量≤3％；

3)转炉出钢前，钢包底吹氩进行供气，吹氩的条件为：氩气流量150-200m3/h，时间150-200s；钢包底部可见钢水后开始向钢包内分批、匀速、均匀加入无烟煤制品，无烟煤制品的加入量：煤量800kg，煤制品中煤的质量百分比为45％，在出钢结束前加完，无烟煤制品的加入采用两种方式，一种为将其加工为5-15kg小包装形式投送到钢包中，另一种为采用料仓称量下料的方式。

在加入煤或煤制品的过程中，避免加入过于集中，才能达到良好的脱钢中氧的效果，否则易造成增碳及出钢过程中火焰过大现象，也可能出现喷溅的现象。待煤加完后可进行后续的操作。由于加入量比较大，可出现增碳，因而可取代部分增碳剂。

比较例1、

中碳钢降低铝消耗

项目	定氧/ppm	加煤量/kg	铝粒/kg	Ar前ALs/％
					试验平均	443	300	34	0.015
正常平均	442		161	0.015

试验数据显示，炼钢出钢过程中用无烟煤或以无烟煤为主原料的制品(煤含量40-95％)脱氧工艺采用煤脱氧后，300㎏的煤在不影响脱氧效果的前提下，降低127㎏的铝球消耗。

以试验数据为例，煤价格1200元/吨，铝球价格13854元/吨

300㎏煤的成本：300×1.2＝360元

127㎏铝球的成本：127×13.854＝1759元

替代后降低成本：

1759-360＝1399元。

每炉可降低成本1399元，板材炼钢厂的平均炉产为174吨，1399÷174＝8.04元/吨钢。

某炼钢厂2019年预计中碳钢年产300万吨，全年预计降低成本300×8.04＝2412万元。

比较例2、

低碳钢降低铝消耗

(1)碳含量在0.01％～0.04％的低碳钢加入10kg～300kg，碳含量在0.04％～0.08％的低碳钢加入10kg～500kg。

项目	定氧/ppm	加煤量/kg	铝粒/kg	Ar前ALs/％
					试验平均	541	200	111	0.015
正常平均	543		200	0.015

试验数据显示，炼钢出钢过程中用无烟煤或以无烟煤为主原料的制品(煤含量40-95％)脱氧工艺采用煤脱氧后，200㎏的煤在不影响脱氧效果的前提下，降低89㎏的铝球消耗。

以试验数据为例，煤价格1200元/吨，铝球价格13854元/吨

300㎏煤的成本：200×1.2＝240元

127㎏铝球的成本：89×13.854＝1233元

替代后降低成本：

1233-240＝993元。

每炉可降低成本1399元，板材炼钢厂的平均炉产为176吨，993÷176＝5.64元/吨钢。

某炼钢厂2019年预计中碳钢年产200万吨，全年预计降低成本200×5.64＝1128万元。

(2)碳含量在0.04％～0.08％的低碳钢

项目	定氧/ppm	加煤量/kg	铝粒/kg	Ar前ALs/％
					试验平均	454	300	38	0.016
正常平均	4459		167	0.016

试验数据显示，炼钢出钢过程中用无烟煤或以无烟煤为主原料的制品(煤含量40-95％)脱氧工艺采用煤脱氧后，300㎏的煤在不影响脱氧效果的前提下，降低129㎏的铝球消耗。

以试验数据为例，煤价格1200元/吨，铝球价格13854元/吨

300㎏煤的成本：300×1.2＝360元

129㎏铝球的成本：129×13.854＝1787元

替代后降低成本：

1787-360＝1427元。

每炉可降低成本1427元，板材炼钢厂的平均炉产为174吨，1427÷176＝8.11元/吨钢。

某炼钢厂2019年预计低碳钢年产200万吨，全年预计降低成本200×8.11＝1622万元。

比较例3、

超低碳钢降低铝消耗

项目	定氧/ppm	加煤量/kg	铝粒/kg	精炼前定氧/ppm
					试验平均	652	100	0	517
正常平均	654		50	523

试验数据显示，炼钢出钢过程中用无烟煤或以无烟煤为主原料的制品(煤含量40-95％)脱氧工艺采用煤脱氧后，100㎏的煤在不影响脱氧效果的前提下，降低50㎏的铝球消耗。

以试验数据为例，煤价格1200元/吨，铝球价格13854元/吨

300㎏煤的成本：100×1.2＝120元

127㎏铝球的成本：50×13.854＝693元

替代后降低成本：

693-120＝573元。

每炉可降低成本573元，板材炼钢厂的平均炉产为177吨，573÷177＝3.24元/吨钢。

某炼钢厂2019年预计超低碳钢年产200万吨，全年预计降低成本200×3.24＝648万元。

比较例4、

高碳钢降低铝消耗

以试验数据为例，煤价格1200元/吨，铝球价格13854元/吨

300㎏煤的成本：300×1.2＝360元

127㎏铝球的成本：127×13.854＝1759元

替代后降低成本：

1759-360＝1399元。

某炼钢厂2019年预计中碳钢年产50万吨，全年预计降低成本50×8.04＝402万元。

预计全年累计降成本6212万元。

Claims

1.一种转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，其特征在于，转炉出钢前，钢包底吹氩供气、钢包底可见钢水后，向钢包内加煤或煤制品，进行炼钢脱氧。

2.按照权利要求1所述的转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，其特征在于，包括如下步骤：

2)对煤或煤制品进行烘干，使水分含量≤3％；

3.按照权利要求2所述的转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，其特征在于，当炼钢钢种为中碳钢和低碳钢时，煤或煤制品的加入量：煤量10-500kg；当炼钢钢种为超低碳钢时，煤或煤制品的加入量：煤量10-300kg；当炼钢钢种为高碳钢时，煤或煤制品的加入量：煤量10-1000kg。

4.按照权利要求1或2所述的转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，其特征在于，所述煤制品中煤的质量百分比为40-95％。

5.按照权利要求1或2所述的转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，其特征在于，所述煤为无烟煤，所述煤制品为以无烟煤为主要成分的煤制品。

6.按照权利要求2所述的转炉出钢过程中的炼钢脱氧方法，其特征在于，步骤3)中吹氩的条件为：氩气流量150-200m3/h，时间150-200s。