CN110819768B

CN110819768B - 一种用于低碳铝镇静钢提高rh真空槽化冷钢效率的方法

Info

Publication number: CN110819768B
Application number: CN201911141776.4A
Authority: CN
Inventors: 李应江; 李宝庆; 邓勇; 胡晓光; 单永刚; 孔磊; 张虎
Original assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Current assignee: Maanshan Iron and Steel Co Ltd
Priority date: 2019-11-20
Filing date: 2019-11-20
Publication date: 2021-11-09
Anticipated expiration: 2039-11-20
Also published as: CN110819768A

Abstract

本发明公开了一种用于低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法，包括如下步骤：步骤一、低碳铝镇静钢经RH精炼，RH破空后，将钢包下降至钢包顶渣液面距RH浸渍管下口端部400～600mm；步骤二、下降RH顶枪，控制吹氧使熔化后的废钢液通过浸渍管排至钢包顶渣面；步骤三、吹氧结束后，将钢包下降至地面。本方法具有操作简便、效率高等优点，适合在国内同类钢厂推广应用，具有显著的经济效益。

Description

一种用于低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法

技术领域

本发明属于精炼技术领域，具体涉及一种用于低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法。

背景技术

RH真空脱气精炼方法是由德国蒂森公司(Tyssen)所属的鲁尔公司(Ruhrstahl)和海拉斯公司(Heraeus)共同研制成功了真空钢液循环脱气法。近年来，RH精炼装备在国内得到大规模的应用。RH精炼装备的主体结构是真空槽，以及与真空槽连通的两个浸渍管，一个为上升管，一个为下降管。精炼钢水时，将钢包顶升至浸渍管插入钢水液面以下400mm～600mm，这样钢水与真空槽形成一个密闭系统，通过布置在真空槽上部槽的抽气通道抽真空，在真空槽与大气间压差的推动下，钢包内钢水提升到真空槽，再通过在上升管吹氩管吹入氩气，上升管内钢液-氩气混合物密度降低，从而造成钢水在“钢包-上升管-真空槽-下降管-钢包”连续循环，在真空槽内极低压力下产生化学反应，获得期望的冶金功能。

低碳铝镇静钢是指碳含量C:0.015～0.025％、Als含量：0.020～0.070％的钢种，其在RH精炼的冶炼工艺是先将经转炉初炼的碳含量介于0.020～0.045％，氧含量介于0.030～0.060％的钢水先脱碳至0.0060％，再利用铝粒终脱氧及合金化，合金化后循环一定时间后破空，完成精炼处理。在RH脱碳时，碳和氧产生剧烈的化学反应，造成钢水大量飞溅，从而造成冷钢大量粘附于槽壁。粘有冷钢的真空槽，若后续继续生产中低档钢种，对质量影响不大，若生产管线钢、硅钢、汽车外板等高品质钢种，会严重影响产品质量及过程成分、温度控制准确性。因此，在低碳铝镇静钢产量任务大且RH真空槽生产品种复杂的条件下，去除低碳铝镇静钢生产过程中粘附在真空槽内壁上的冷钢，是RH真空槽后续能直接生产高品质钢的关键。

钢厂传统去除真空槽冷钢的方法是利用已脱氧钢水对真空槽进行洗槽，即：专门安排一炉已经脱氧的高温钢水到RH工序处理，利用其高温来熔化真空槽内的冷钢，达到去除冷钢的目的，存在生产组织难度大，效率低等缺点。

中国专利(申请公开号：CN 106011386A)公开了“一种RH顶枪化冷钢的控制方法”，其核心思想是依据真空槽连续冶炼炉次、真空槽洗槽需求、真空槽空置时间、真空槽温度以及真空槽冷钢粘附程度，通过控制顶枪枪位、顶枪流量以及持续时间来达到化冷钢的目的，其优点在于能根据真空槽槽体的具体情况，采取不同的控制策略，化冷钢效果好且不会导致耐材损坏，其缺点在于化冷钢作业复杂且耗时长，化冷钢前，需将处理好的钢水吊走，然后吊运接渣盆放在浸渍管下部以接住从浸渍管流下的熔化的冷钢，再根据真空槽具体情况，控制顶枪吹氧时间、枪位及流量来进行化冷钢。

中国专利(申请公开号：CN 105861785 A)公开了“一种去除RH真空室中部槽和底部槽冷钢的方法”，其操作步骤主要有三点：1)RH真空室上线处理钢水前，使用氧枪低枪位高流量煤气烘烤真空室下部；2)RH真空室在线后期，插入管寿命为95～100次时，用沸腾钢钢水进站冲洗真空室，冲洗完毕后启动刮渣装置进行刮渣，将插入管外壁残渣清理干净；3)RH真空室下线时，使用氧枪煤气烘烤，集中融化真空室内残余钢渣，并使钢渣收集在渣箱中。这个方法仅仅是针对真空室上线前、插入管寿命为95～100次以及真空室下线前来进行化冷钢操作，不具备普遍适应性，且利用沸腾钢钢水进站冲洗真空室，对生产组织带来不便。

发明内容

本发明旨在解决现有技术中存在的技术问题。为此，本发明提供一种用于低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法，目的是提高化冷钢效率，且无需吊运接渣盆，同时克服传统洗槽方法去冷钢存在的生产组织难度大，效率低等缺点。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案为：

一种用于低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法，包括如下步骤：

步骤一、低碳铝镇静钢经RH精炼，RH破空后，将钢包下降至钢包顶渣液面距RH浸渍管下口端部400～600mm；

步骤二、下降RH顶枪，控制吹氧使熔化后的废钢液通过浸渍管排至钢包顶渣面；

步骤三、吹氧结束后，将钢包下降至地面。

所述步骤二中RH顶枪的枪位下降至距RH真空槽底部600～800mm。

所述吹氧的氧气流量控制在2500～3500Nm³/h，时间为3～5min。

吹氧期间，浸渍管中的上升管提升气体采用氮气，压力控制在0.9～1.0Mpa，流量控制在160～180Nm³/h。目的是防止提升气体小管堵塞。

所述钢包下降至地面后将钢包吊运至连铸工序浇注位开浇。

所述低碳铝镇静钢包括如下质量百分比的化学成分：C 0.015～0.025％、Als0.020-0.070％、Mn 0.05-0.50％、Si≤0.03％、P≤0.025％和S≤0.015％。

本发明中RH破空后，通过钢包顶升装置将钢包下降至钢包顶渣液面距RH浸渍管下口端部400～600mm。RH顶枪位于真空室的上方，通过升降顶枪调节顶枪距离RH真空槽底部的距离。在RH真空槽底部的两侧分别设置上升管及下降管，钢包吊运至上升管及下降管的下方，以便于从上升管及下降管流出的熔化钢液流入钢包顶渣面，在上升管内通入提升气体，起到防堵塞作用。

本发明的上述方法通过RH顶枪供氧，氧气与真空室内残钢中的Fe产生[O]+[Fe]＝(FeO)放热化学反应，放出的热量将残钢熔化，通过浸渍管流入钢包渣表面，从而起到清除真空槽冷钢的目的；真空槽内废钢熔化后，通过上升管及下降管直接排至钢包渣面，不需要吊运接渣盆接熔化的冷钢，从而提高了化冷钢效率。

本发明的有益效果：本发明方法不需要吊运接渣盆放在在浸渍管下部，在RH冶炼低碳铝镇静钢破空后，利用RH顶枪吹氧将残留在在RH真空槽内的冷钢熔化后通过浸渍管排入钢包炉渣表面，其实施效果体现在：1)不需要吊运接渣盆，将冷钢熔化后直接排至钢包渣面上，全部化冷钢过程仅需要3～5min，远低于传统方法(20～25min),提高了生产效率；2)减少了真空槽内冷钢量，减少钢水损失；3)钢水质量指标，如：RH终点全氧、中包全氧、RH终点[Als]、中包[Als]以及RH→中包[Als]损失等与现行化冷钢工艺基本相当；4)RH真空槽冶炼低碳铝镇静钢后，真空槽后续可直接安排高品质钢种生产，生产组产灵活性大。

综上所述，本方法具有操作简便、效率高等优点，适合在国内同类钢厂推广应用，具有显著的经济效益。

附图说明

本说明书包括以下附图，所示内容分别是：

图1是本发明RH低碳铝镇静钢RH破空后化冷钢的结构示意图。

图中标记为：

1、钢包，2、钢水，3、钢包顶渣，4、液体残渣液，5、上升管，6、下降管，7、提升气体，8、真空槽内壁残钢渣，9、真空槽，10、氧气，11、顶枪。

具体实施方式

下面对照附图，通过对实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，目的是帮助本领域的技术人员对本发明的构思、技术方案有更完整、准确和深入的理解，并有助于其实施。需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对发明的限制。

本发明提供了一种用于低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法，减少RH生产低碳铝镇静钢时真空槽结冷钢对RH真空槽后续直接冶炼管线钢、汽车面板等高品质钢质量的影响，同时克服了传统洗槽方法去冷钢存在的生产组织难度大，效率低等缺点。

本发明的方法包括如下步骤：

步骤一、低碳铝镇静钢经RH精炼，RH破空后，操作钢包车顶升装置，将钢包下降至钢包顶渣液面距RH浸渍管下口端部400～600mm。

步骤二、下降RH顶枪，控制吹氧使熔化后的废钢液通过浸渍管排至钢包顶渣面，当RH浸渍管无液态渣流出时控制停止吹氧。具体操作时，作为优选的，枪位下降至距RH真空槽底部600～800mm时，控制吹氧，氧气流量控制在2500～3500Nm³/h，吹氧时间为3～5min。吹氧期间，浸渍管上升管提升气体采用氮气，压力控制在0.9～1.0Mpa，流量控制在160～180Nm³/h，防止提升气体小管堵塞。

步骤三、吹氧结束后，操作钢包车顶升装置，将钢包下降至地面，后将钢包吊运至连铸工序浇注位开浇。

上述方法中，涉及的RH低碳铝镇静钢RH破空后化冷钢的结构示意图如图1所示，钢包1内有钢水2，钢包的顶端设置有钢包顶渣3，将钢包1吊运至真空槽9的下方，具体是位于上升管5及下降管6的出口下方，在真空槽的上方设置顶枪11，顶枪11可进行升降操作，当顶枪下降至距RH真空槽底部600～800mm时，控制吹氧气10，通过氧气与真空室内残钢中的Fe发生放热化学反应，产生的热量将真空槽内壁残钢渣8熔化，熔化后的液体残渣液4通过上升管及下降管直接排至钢包顶渣面。在吹氧期间，上升管内通入提升气体7，防止提升气体小管堵塞。

下面通过具体的优选实例进行说明：

实施例1

一种低碳铝镇静钢中包括如下质量百分比的化学成分：

C％	Si％	Mn％	P％	S％	Als％
						0.021	0.008	0.25	0.012	≤0.008	0.045

用于上述低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法，包括如下步骤：

步骤一、低碳铝镇静钢经RH精炼，RH破空后，操作钢包车顶升装置，将钢包下降至钢包顶渣液面距RH浸渍管下口端部550mm。

步骤二、下降RH顶枪，枪位下降至距RH真空槽底部700mm，吹氧。氧气流量控制在3500Nm³/h,当RH浸渍管无液态渣流出时停止吹氧，耗时5min。吹氧期间，浸渍管上升管提升气体采用氮气，压力控制在0.95Mpa，流量控制再170Nm³/h，防止提升气体小管堵塞。

采用上述方法，化冷钢后RH真空槽内无冷钢残渣残留。采用上述工艺方法处理后，低碳铝镇静钢化冷钢浇次连铸浇铸，浇铸时间从起点左右开始到十一点多结束，通过测试的曲线图(以红色曲线作为塞棒曲线)可以看出，塞棒曲线平稳，钢水正常浇铸，未蓄流。

对比例1

本对比例与实施例1的不同点在于，RH破空后，未采用实施例1中的方法化冷钢。之后直接采用现有工艺连铸浇铸。

对比例2

本对比例与实施例1的不同点在于，RH破空后，未采用实施例1中的方法化冷钢。之后直接采用现有工艺连铸浇铸。对比例2与对比例1采用相同的工艺方法，不同点在于采用不同的炉次。

经检测，实施例1与对比例1及对比例2的钢水质量指标情况如下表所示：

由上表可以看出，实施例1中，RH终点全氧、中包全氧、RH终点[Als]、中包[Als]以及RH→中包[Als]损失等指标与现行化冷钢工艺基本相当。采用本实施例的方法，不会对钢水质量产生负面影响。

以上结合附图对本发明进行了示例性描述。显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制。只要是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或未经改进，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种用于低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤二、下降RH顶枪，RH顶枪的枪位下降至距RH真空槽底部600～800mm，控制吹氧使熔化后的废钢液通过浸渍管排至钢包顶渣面，所述吹氧的氧气流量控制在2500～3500Nm³/h，时间为3～5min；

步骤三、吹氧结束后，将钢包下降至地面。

2.根据权利要求1所述用于低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法，其特征在于，吹氧期间，浸渍管上升管提升气体采用氮气，压力控制在0.9～1.0Mpa，流量控制在160～180Nm³/h。

3.根据权利要求1所述用于低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法，其特征在于，所述钢包下降至地面后将钢包吊运至连铸工序浇注位开浇。

4.根据权利要求1所述用于低碳铝镇静钢提高RH真空槽化冷钢效率的方法，其特征在于，所述低碳铝镇静钢包括如下质量百分比的化学成分：C 0.015～0.025%、Als 0.020-0.070%、Mn 0.05-0.50%、Si≤0.03%、P≤0.025%和S≤0.015%。