CN110699594B - 半钢低成本冶炼if钢的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于冶金技术领域，具体涉及半钢低成本冶炼IF钢的方法。本发明所要解决的技术问题在于提供一种低成本半钢冶炼IF钢的方法。该方法是：a、BOF处理：转炉兑入半钢，采用氧枪吹炼，同时向炉内加入活性石灰，高镁石灰和酸性复合造渣剂，加入类石墨增碳剂和硅铁，控制终点钢水P含量≤0.010％；终点温度1690～1710℃；碳含量0.04％～0.05％；氧活度530～700ppm，出钢；b、RH处理：加入调渣剂进行RH处理，钢液出钢温度在1590～1600℃；c、CC处理：浇铸过程加入超低碳保护渣，得C含量≤0.0020％的IF钢。采用本发明方法降低了IF钢的冶炼成本，降低了IF钢中夹杂物的含量。

Description

半钢低成本冶炼IF钢的方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及半钢低成本冶炼IF钢的方法。
背景技术
我国是钒钛磁铁矿大国，拥有丰富的钒钛磁铁矿资源，国内攀钢、承钢、昆钢、威钢等钢铁企业都是采用钒钛磁铁矿进行冶炼，转炉炼钢主原料是采用经过专用转炉提钒后的半钢，含钒铁水经脱硫提钒后获得的半钢中碳质量百分含量为3.4％～3.8％，半钢中硅、锰发热成渣元素含量均为痕迹，半钢磷质量百分含量为0.060％～0.080％，因此半钢冶炼具有吹炼过程中酸性成渣物质少、渣系组元单一、并且热量不足等特点。
在冶炼IF钢时的终点温度为1640～1660℃，出钢过程与等待钢包以及过程调度等待降温大约100℃，因此需要LF进行电加热补偿温度保证LF出站温度控制在1600摄氏度左右。但是采用LF进行冶炼会导致成本偏高。必须有新思路对IF钢的冶炼进行研究，降低生产成本。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种低成本半钢冶炼IF钢的方法。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是提供了一种半钢低成本冶炼IF钢的方法。包括如下步骤：
a、BOF处理：转炉兑入半钢后，采用氧枪进行吹炼，同时向炉内加入活性石灰10～14kg/t钢，高镁石灰15～20kg/t钢和酸性复合造渣剂8～10kg//t钢，开吹后加入类石墨增碳剂和硅铁，吹炼结束，控制终点钢水P含量≤0.010％；终点温度控制在1690～1710℃；碳含量控制在0.04％～0.05％；氧活度在530～700ppm，出钢；
b、RH处理：加入调渣剂进行RH真空处理，钢液出钢温度控制在1590～1600℃；
c、CC处理：浇铸过程加入超低碳保护渣，得C含量≤0.0020％的IF钢。
其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤a中，氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，拉碳枪位1.4m。
其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤a中，吹氧进度为0～40％时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m3/t·min之间，吹氧进度为40％至吹炼结束供氧强度为3.5～4.5m3/t·min之间，直至吹炼终点。
本发明步骤a中，进行吹炼前的半钢成分的质量百分含量为：C：3.45～3.55％，Si：0.01～0.02％，Mn：0.02～0.04％，P：0.060～0.080％，S：0.002～0.004％。其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤a中，控制终点炉渣碱度3～4之间。
其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤a中，所述加入类石墨增碳剂1.5～2.0kg/t钢；0.8～1.2kg/t钢硅铁。
进一步地，所述类石墨增碳剂的成分质量百分含量为：固定碳≥80.0％，S≤0.30％，P≤0.10％，水分≤1.0％；粒度不超过20mm，且小于5mm粒级不大于5％。
进一步地，所述硅铁中Si质量含量为72％～80％，其余为铁及不可避免的杂质。
其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤a中，所述活性石灰含CaO的质量百分含量为85～90％。所述高镁石灰中成分的质量百分含量为：48～55％CaO和30～40％的MgO。所述酸性复合造渣剂中成分的质量百分含量为：SiO2：48％，MgO：10％，CaO：12％，TFe(全铁)：20％，MnO：8％，Al2O3：2％，以及不可避免的杂质。
其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤a中，所述出钢后在钢面加入活性石灰4～6kg/t钢；渣面加铝矾土0.8～1.2kg/t钢。
其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤b中，所述加入调渣剂0.9～1.8kg/t钢；所述调渣剂的成分质量百分含量为CaO≥43.0％，Al2O3：18.0～30.0％，Al≥6.0％，P≤0.05％，S≤0.15％，SiO2≤10.0％，水分≤0.5％，其余为不可避免的杂质。
其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤b中，所述钢液出钢成分质量百分含量为：C≤0.0015％，Si≤0.020％，Mn：0.07±0.03％，P≤0.010％，Als：0.028％～0.055％，Ti：0.075％～0.090％。
其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤c中，在浇铸过程中钢坯的拉速为0.8～1.3m/min；中间包温度为1550～1570℃。
其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤c中，所述加入超低碳保护渣2～3kg/t钢；所述超低碳保护渣中成分质量百分含量为：CaO：25％～31％，SiO2：33～35％，MnO≤0.05％，Al2O3：3％～6％，C≤0.5％，BaO：22％～25％，F：8％～10％，Li2O：4％～5％，其余为粘接剂及不可避免的杂质。
其中，上述半钢低成本冶炼IF钢的方法中，步骤c中，所述IF钢的成分质量百分含量为：C≤0.0020％、Si≤0.020％、Mn：0.04～0.10％、P≤0.010％、S≤0.008％、Ti：0.065～0.085％、Als：0.020～0.050％、N≤0.0030％、V≤0.005％。
本发明的有益效果是：
本发明在BOF处理步骤中加入类石墨增碳剂和硅铁，通过化学升温方式达到了不采用LF过程即可冶炼IF钢，显著地降低了IF钢的冶炼成本，具有良好的应用前景。采用本发明方法降低了IF钢中夹杂物的含量，使制备得到的IF钢中C≤0.0020％、Si≤0.020％、Mn：0.04～0.10％、P≤0.010％、S≤0.008％、Ti：0.065～0.085％、Als：0.020～0.050％、N≤0.0030％、V≤0.005％。
具体实施方式
具体的，半钢低成本冶炼IF钢的方法，包括如下步骤：
a、BOF处理：转炉兑入半钢后，采用氧枪进行吹炼，同时向炉内加入活性石灰10～14kg/t钢，高镁石灰15～20kg/t钢和酸性复合造渣剂8～10kg//t钢进行造渣，采用上述造渣剂还可以进一步保护炉衬。开吹2min后加入类石墨增碳剂1.5～2.0kg/t钢和0.8～1.2kg/t钢硅铁。采用类石墨增碳剂和硅铁达到化学升温的目的，同时加快了造渣，代替了LF过程冶炼IF钢，从而降低成本。吹炼为氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，拉碳枪位1.4m；吹氧进度为0～40％时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m3/t·min之间，吹氧进度为40％至吹炼结束供氧强度为3.5～4.5m3/t·min之间，直至吹炼终点，控制终点炉渣碱度3～4之间。吹炼结束，控制终点钢水P含量≤0.010％；终点温度控制在1690～1710℃；碳含量控制在0.04％～0.05％；氧活度在530～700ppm，出钢，出钢后在钢面加入活性石灰4～6kg/t钢；渣面加铝矾土0.8～1.2kg/t钢，进行保温，造渣，吸附钢液中夹杂物。
b、RH处理：加入0.9～1.8kg/t钢调渣剂进行RH真空处理，钢液出钢温度控制在1590～1600℃，钢液出钢成分质量百分含量为：C≤0.0015％，Si≤0.020％，Mn：0.07±0.03％，P≤0.010％，Als：0.028％～0.055％，Ti：0.075％～0.090％。
c、CC处理：浇铸过程加入2～3kg/t钢超低碳保护渣，得C≤0.0020％、Si≤0.020％、Mn：0.04～0.10％、P≤0.010％、S≤0.008％、Ti：0.065～0.085％、Als：0.020～0.050％、N≤0.0030％、V≤0.005％的IF钢。
在本发明在吹炼开始2min后，加入石墨增碳剂和硅铁可以起到升温的作用同时进一步加快造渣，控制夹杂物含量，代替了LF冶炼步骤即可冶炼IF钢，显著降低了IF的冶炼成本。其中，所述类石墨增碳剂的成分质量百分含量为：固定碳≥80.0％，S≤0.30％，P≤0.10％，水分≤1.0％；粒度不超过20mm，且小于5mm粒级不大于5％。所述硅铁中Si质量含量为72％～80％，其余为铁及不可避免的杂质。
本发明方法制备得到的IF钢中成分质量百分含量为：C≤0.0020％、Si≤0.020％、Mn：0.04～0.10％、P≤0.010％、S≤0.008％、Ti：0.065～0.085％、Als：0.020～0.050％、N≤0.0030％、V≤0.005％。本发明方法显著降低了IF钢中的夹杂物的含量。
本发明中，氧枪的枪位是指氧枪喷头的喷头末端至熔池液面的距离。
下面将通过具体的实施例对本发明作进一步地详细阐述。
实施例1
入炉半钢条件为温度1330℃，C：3.45％，Si：0.013％，Mn：0.023％，P：0.074％，S：0.003％。
BOF处理：220t转炉冶炼，转炉兑入半钢后，开吹的同时向炉内加入活性石灰12kg/t钢，高镁石灰18kg及酸性复合造渣剂9kg/t钢，开吹2min后加入类石墨增碳剂1.6kg/t钢和1.0kg/t硅铁，氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，拉碳枪位1.4m。保证熔渣具有很好的流动性，以早化渣、多去磷并保护炉衬。控制终点炉渣碱度3～4之间，吹氧进度为0～40％时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m3/t·min之间，吹氧进度为40％至吹炼结束供氧强度为3.5～4.5m3/t·min之间，直至吹炼终点。终点温度控制在1700℃。碳含量控制在0.04％，氧活度控制在650ppm，终点P控制在0.006％。出钢过后在钢面上加入活性石灰1000kg，渣面加铝矾土200kg。
RH处理：加入300kg调渣剂进行RH真空处理，钢液出钢温度为1593℃，钢液出钢成分质量百分含量为：C：0.0012％，Si：0.009％，Mn：0.048％，P：0.0078％，Als：0.030％，Ti：0.075％。
CC处理：浇铸过程加入2.5kg/t钢超低碳保护渣，钢坯拉速为0.8～1.3m/min，中间包温度为1550～1570℃，得到C：0.0015％、Si：0.01％、Mn：0.05％、P：0.008％、S：0.008％、Ti：0.065％、Als：0.025％、N：0.0025％、V：0.005％的IF钢。
实施例2
入炉半钢条件为温度1332℃，C：3.48％，Si：0.015％，Mn：0.028％，P：0.064％，S：0.0035％。
BOF处理：220t转炉冶炼，转炉兑入半钢后，开吹的同时向炉内加入活性石灰12kg/t钢，高镁石灰16kg及酸性复合造渣剂8.3kg/t钢，开吹2min后加入类石墨增碳剂1.8kg/t钢和1.1kg/t硅铁，氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，拉碳枪位1.4m。保证熔渣具有很好的流动性，以早化渣、多去磷并保护炉衬。控制终点炉渣碱度3～4之间，吹氧进度为0～40％时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m3/t·min之间，吹氧进度为40％至吹炼结束供氧强度为3.5～4.5m3/t·min之间，直至吹炼终点。终点温度控制在1705℃。碳含量控制在0.047％，氧活度控制在690ppm，终点P控制在0.006％。出钢过后在钢面上加入活性石灰1000kg，渣面加铝矾土200kg。
RH处理：加入300kg调渣剂进行RH真空处理，钢液出钢温度为1595℃，钢液出钢成分质量百分含量为：C：0.0013％，Si：0.014％，Mn：0.055％，P：0.007％，Als：0.042％，Ti：0.078％。
CC处理：浇铸过程加入3kg/t钢超低碳保护渣，钢坯拉速为0.8～1.3m/min，中间包温度为1550～1570℃，得到C：0.0015％、Si：0.01％、Mn：0.05％、P：0.008％、S：0.008％、Ti：0.065％、Als：0.025％、N：0.0025％、V：0.005％的IF钢。
对比例
入炉半钢条件为温度1325℃，C：3.52％，Si：0.012％，Mn：0.025％，P：0.065％，S：0.0036％。
BOF处理：220t转炉冶炼，转炉兑入半钢后，开吹的同时向炉内加入活性石灰13kg/t钢，高镁石灰18kg及酸性复合造渣剂9.5kg/t钢，氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，拉碳枪位1.4m。保证熔渣具有很好的流动性，以早化渣、多去磷并保护炉衬。控制终点炉渣碱度3～4之间，吹氧进度为0～40％时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m3/t·min之间，吹氧进度为40％至吹炼结束供氧强度为3.5～4.5m3/t·min之间，直至吹炼终点。终点温度控制在1660℃。碳含量控制在0.048％，氧活度控制在658ppm以下，终点P控制在0.007％以下。出钢过后在钢面上加入活性石灰1000kg，渣面加铝矾土200kg。
LF处理：加入280kg调渣剂，出站温度为1638℃。
RH处理：加入200kg调渣剂进行RH真空处理，钢液出钢温度为1595℃，钢液出钢成分质量百分含量为：C：0.0015％，Si：0.017％，Mn：0.065％，P：0.008％，Als：0.041％，Ti：0.081％。
CC处理：浇铸过程加入2kg/t钢超低碳保护渣，钢坯拉速为0.8～1.3m/min，中间包温度为1550～1570℃，得到C：0.0017％、Si：0.019％、Mn：0.069％、P：0.0086％、S：0.005％、Ti：0.076％、Als：0.040％、N：0.0025％、V：0.0046％的IF钢。
采用本发明方法可取消LF处理过程，实现了短流程生产合格的IF钢，吨钢成本可降低30元，具有较高的经济效益。

Claims (6)

1.半钢低成本冶炼IF钢的方法，其特征在于包括如下步骤：
a、BOF处理：转炉兑入半钢后，采用氧枪进行吹炼，同时向炉内加入活性石灰10～14kg/t钢，高镁石灰15～20kg/t钢和酸性复合造渣剂8～10kg/t钢，开吹2min后加入1.5～2.0kg/t钢的类石墨增碳剂和0.8～1.2kg/t钢的硅铁，吹炼结束，控制终点钢水P含量≤0.010%；终点温度控制在1690～1710℃；碳含量控制在0.04%～0.05%；氧活度在530～700ppm，出钢；类石墨增碳剂的成分质量百分含量为：固定碳≥80.0%，S≤0.30%，P≤0.10%，水分≤1.0%；粒度不超过20mm，且小于5mm粒级不大于5%；硅铁中Si质量含量为 72%～80%，其余为铁及不可避免的杂质；
b、RH处理：加入调渣剂进行RH真空处理，钢液出钢温度控制在1590～1600℃；
c、CC处理：浇铸过程加入超低碳保护渣，得C含量≤0.0020%的IF钢；所述IF钢的成分质量百分含量为：C≤0.0020%、Si≤0.020%、Mn：0.04～0.10%、P≤0.010%、S≤0.008%、Ti：0.065～0.085%、Als：0.020～0.050%、N≤0.0030%、V≤0.005%。
2.根据权利要求1所述的半钢低成本冶炼IF钢的方法，其特征在于：步骤a中，所述采用氧枪进行吹炼，满足以下至少一项：
氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，拉碳枪位1.4m；
吹氧进度为0～40%时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m3/（t ▪min）之间，吹氧进度为大于40%至吹炼结束时，氧枪供氧强度为3.5～4.5m3/（t ▪min）之间，直至吹炼终点；
控制终点炉渣碱度3～4之间。
3.根据权利要求1所述的半钢低成本冶炼IF钢的方法，其特征在于：步骤a中，所述出钢后在钢面加入活性石灰4～6kg/t钢；渣面加铝矾土0.8～1.2kg/t钢。
4.根据权利要求1所述的半钢低成本冶炼IF钢的方法，其特征在于：步骤b中，所述加入调渣剂0.9～1.8kg/t钢；所述调渣剂的成分质量百分含量为CaO≥43.0%，Al2O3：18.0～30.0%，Al≥6.0%，P≤0.05%，S≤0.15%，SiO2≤10.0%，水分≤0.5%，其余为不可避免的杂质。
5.根据权利要求1所述的半钢低成本冶炼IF钢的方法，其特征在于：步骤b中，所述钢液出钢成分质量百分含量为：C≤0.0015%，Si≤0.020%，Mn：0.07±0.03%，P≤0.010%，Als：0.028%～0.055%，Ti：0.075%～0.090%。
6.根据权利要求1所述的半钢低成本冶炼IF钢的方法，其特征在于：步骤c中，所述加入超低碳保护渣2～3kg/t钢；所述超低碳保护渣中成分质量百分含量为：CaO：25%～31%，SiO2：33～35%，MnO≤0.05%，Al2O3：3%～6%，C≤0.5%，BaO：22%～25%，F：8%～10%，Li2O：4%～5%，其余为粘接剂及不可避免的杂质。
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