CN111621618A - 一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法 - Google Patents

一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN111621618A
CN111621618A CN202010336474.9A CN202010336474A CN111621618A CN 111621618 A CN111621618 A CN 111621618A CN 202010336474 A CN202010336474 A CN 202010336474A CN 111621618 A CN111621618 A CN 111621618A
Authority
CN
China
Prior art keywords
slag
steel
sio
components
cao
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202010336474.9A
Other languages
English (en)
Inventor
淦家余
杨海峰
李廷刚
马仲群
曲之国
孙建鹏
靳博承
任越峰
李永金
赵兴通
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Minmetals Yingkou Medium Plate Co ltd
Original Assignee
Minmetals Yingkou Medium Plate Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Minmetals Yingkou Medium Plate Co ltd filed Critical Minmetals Yingkou Medium Plate Co ltd
Priority to CN202010336474.9A priority Critical patent/CN111621618A/zh
Publication of CN111621618A publication Critical patent/CN111621618A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/04—Removing impurities by adding a treating agent
    • C21C7/06—Deoxidising, e.g. killing
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C5/00—Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28—Manufacture of steel in the converter
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0006—Adding metallic additives
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C21—METALLURGY OF IRON
    • C21C—PROCESSING OF PIG-IRON, e.g. REFINING, MANUFACTURE OF WROUGHT-IRON OR STEEL; TREATMENT IN MOLTEN STATE OF FERROUS ALLOYS
    • C21C7/00—Treating molten ferrous alloys, e.g. steel, not covered by groups C21C1/00 - C21C5/00
    • C21C7/0025—Adding carbon material

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Treatment Of Steel In Its Molten State (AREA)

Abstract

本发明公开了一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法，包括如下步骤：1)转炉高拉碳出钢；2）出钢过程中加入硅质脱氧剂及石灰渣料和合金；3)LF炉精炼；4)白渣后成分和精炼渣分析；5)根据精炼渣成分利用废弃浇钢砖调整炉渣成分至CaO•SiO2•Al2O3三元相图A区区域；6）成分调整并软吹；根据钢样成分调整成分至规定值；根据精炼渣成分利用废弃浇钢砖调整炉渣成分至CaO•SiO2•Al2O3三元相图A区；7)吹氩处理；真空度≤100Pa，真空保持时间不低于15min；8）连铸。本发明有效解决了目前行业现有的方法存在的成本较高、电耗高、生产周期长且不循环的缺点。

Description

一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金生产技术领域，涉及一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法。
背景技术
高品质钢，如轴承钢、弹簧钢、帘线钢、管线钢等，对夹杂物要求极为苛刻，要求杂质含量低、无害夹杂物少。如弹簧钢在机械应用中起着非常重要的作用，在各种仪器、仪表中有着缓冲、减震、支撑、传力等各种功能。长期在交变、冲击、突变的载荷下工作，易出现疲劳破坏。必须具备强度高，疲劳寿命长，减震性能优越等性能。产生疲劳裂纹的夹杂有：Al2O3•MgO、CaO•SiO2•Al2O3•MgO、TiN、Al2O3•CaO、CaO•SiO2•Al2O3、Al2O3等。这些夹杂物具有硬度高，不易变形的特点，易使弹簧钢在长期使用过程中产生疲劳断裂。
对弹簧钢要求冶炼过程不仅要保证夹杂物数量少，尺寸小，还有保证夹杂物有很好的变形性能，在轧制过程沿轧制方向变形状。
在冶炼时，采用高碱度精炼渣，优点是总氧控制较低，有效地降低夹杂物数量和尺寸，但也有钢中不变形夹杂物含量较高，影响钢材局部区域的疲劳寿命；采用低碱度渣冶炼，优点是夹杂物成分控制在低熔点区域，减少高硬度脆性夹杂物对钢材性能产生的危害，但缺点是钢水纯净度偏低，夹杂物尺寸偏大，需要长精炼时间来提升钢液纯净度。
此外，目前行业现有的方案存在成本较高、电耗高、生产周期长且不循环的缺点。同时，在冶炼过程中，需要使用大量的浇钢砖（耐火砖），其中的主要成分是Al2O3和SiO2，通常其质量比为6:4；浇钢砖使用一次后，基本上是废弃处理，造成资源的浪费和环境的污染。
发明内容
本发明公开了一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法，解决目前行业现有的方法存在的成本较高、电耗高、生产周期长且不循环的缺点。采用精炼渣先高碱度后低碱度策略，利用废弃浇钢砖作为精炼渣造渣原料，炉渣具有熔点低、钢中夹杂物易变形，夹杂物易于聚合长大，利于上浮去除的特点，为资源再利用，符合可循环持续环保政策。
本发明是通过如下技术方案实现的：一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)转炉高拉碳出钢；出钢成分中：质量百分比C≥0.06%，P≤0.012%，出钢温度1630~1670℃，红包无渣出钢；
2）出钢过程中加入硅质脱氧剂及石灰渣料和合金；所述合金包括增碳剂、硅锰铁、石灰；
3)LF炉精炼；造高碱度渣并脱氧，钢包到达工位后，送电，采用硅质和碳质脱氧剂脱氧，据转炉后分析结果加至中下限；
4)白渣后成分和精炼渣分析；温度≥1520℃、渣白后，停电抬电极，取成分样和精炼渣样分析；
精炼白渣成分参数控制：
ω(CaO)% =50~65%；ω(SiO2)%=15~30%；ω(Al2O3)%≤8%；（FeO）≤1.2%；炉渣碱度R=2.5~6；
5)根据精炼渣成分利用废弃浇钢砖调整炉渣成分至CaO•SiO2•Al2O3三元相图A区区域；
6）成分调整并软吹；根据钢样成分调整成分至规定值；根据精炼渣成分利用废弃浇钢砖调整炉渣成分至CaO•SiO2•Al2O3三元相图A区；
调渣后精炼渣成分参数控制：
ω(CaO)% = 35~50%；ω(SiO2)%=30~45%；ω(Al2O3)%≤18%；其他6~12%，炉渣碱度R=1.1~1.5；
7)吹氩处理；真空度≤100Pa，真空保持时间不低于15min；
8）连铸。
与现有技术相比，本发明的优点是：
1）本发明提供了一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法，上述现有行业同行技术存在的不足成本较高、电耗高、生产周期长，且原料成本高、不循环，而利用废弃浇钢砖为资源再利用生产高品质钢的方法；
2）本发明中，炉渣碱度控制经历2个阶段，前期高碱度，后期低碱度，利用各自优点，规避其缺点。前期保证钢水低氧化性、后期使钢中夹杂塑性化。
附图说明
图1为本发明所述方法的流程图；
图2 为CaO•SiO2•Al2O3三元相图。
具体实施方式
本发明公开了一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法，包括如下步骤：
1)转炉高拉碳出钢；出钢成分中：质量百分比C≥0.06%，P≤0.012%，出钢温度1630~1670℃，红包无渣出钢；
2）出钢过程中加入硅质脱氧剂及石灰渣料和合金；所述合金包括增碳剂、硅锰铁（或硅铁、锰铁）、石灰；
3)LF炉精炼；造高碱度渣并脱氧，钢包到达工位后，送电，采用硅质和碳质脱氧剂脱氧，据转炉后分析结果加至中下限；
4)白渣后成分和精炼渣分析；温度≥1520℃、渣白后，停电抬电极，取成分样和精炼渣样分析；
精炼白渣成分参数控制：
ω(CaO)% =50~65%；ω(SiO2)%=15~30%；ω(Al2O3)%≤8%；（FeO）≤1.2%；炉渣碱度R=2.5~6；
5)根据精炼渣成分利用废弃浇钢砖调整炉渣成分至CaO•SiO2•Al2O3三元相图A区区域；
6）成分调整并软吹；根据钢样成分调整成分至规定值；根据精炼渣成分利用废弃浇钢砖调整炉渣成分至CaO•SiO2•Al2O3三元相图A区；
调渣后精炼渣成分参数控制：（质量百分比ω）
ω(CaO)% = 35~50%；ω(SiO2)%=30~45%；ω(Al2O3)%≤18%；其他6~12%，炉渣碱度R=1.1~1.5；
7)吹氩处理；真空度≤100Pa，真空保持时间不低于15min；
8）连铸。
下面以附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
实施例：
以生产弹簧钢55SiCrV为例，以转炉（或电炉）生产。
转炉出钢成分：[C]≥0.06%，[P]≤0.012%；出钢温度：1630~1670℃；红包无渣出钢；
出钢过程加物料：增碳剂、硅锰铁（或硅铁、锰铁）、其他合金、石灰；
测温，取样。
LF炉：
钢包到达工位后，送电，采用硅质和碳质脱氧剂脱氧，据转炉后分析结果加至规定范围，待温度≥1520℃、渣白后，停电抬电极，取成分样和渣样分析。
成分结果出来后，调整钢水成分；
渣样结果出来后，通过废弃浇钢砖调整精炼渣成分。
1）精炼白渣组元的计算
钢包渣重量的计算：G白渣=1/4ρ渣*∏*（R钢包）2*h渣；
2)白渣各组元的重量
CaO重= G白渣*ω(CaO)%；SiO2重= G白渣*ω(SiO2)%；Al2O3重= G白渣*ω(Al2O3)%；
其它重= G白渣*ω(其它)% ；
3)浇钢砖各组元重量
SiO2重= G浇钢砖*ω(SiO2)%；Al2O3重= G浇钢砖*ω(Al2O3)% ；
4）加浇钢砖后炉渣重量
G调渣后=G白渣+ G浇钢砖；
5）加浇钢砖调渣后各组元重量
CaO重= G调渣后*ω(CaO)%；SiO2重= G调渣后*ω(SiO2)%；Al2O3重= G调渣后*ω(Al2O3)%；
其它重= G调渣后*ω(其它)% ；
6）加浇钢砖调渣后炉渣碱度
R=ω(CaO)%/ω(SiO2)% 。
实施例
某炉4号转炉生产55SiCrVA,出钢后进入2号LF炉生产，LF加入石灰，加电石和硅铁粉脱氧，白渣后测渣厚65mm（钢包渣线部位内径2980mm，取渣样分析，渣样结果：CaO为61.577%、SiO2为23.08%，Al2O3为5.86%，其他为9.49%，炉渣碱度2.67，渣重1800kg(80mm)；
测算情况：
1)白渣总量
G白渣=1/4ρ渣*∏*（R钢包）2*h渣=1/4*3300*3.1415*1.98*1.98*0.065=1496kg；
2)白渣各组元的重量
CaO重= G白渣*ω(CaO)%=1496*0.6157=921.19kg；
SiO2重= G白渣*ω(SiO2)%=1496*0.2308=345.28kg；
Al2O3重= G白渣*ω(Al2O3)%=1496*0.0586=87.67kg；
其它重= G白渣*ω(其它)%=1496*0.0949=141.97kg；
按规程和历史数据预测加入浇钢砖块720kg(成分SiO2重60%；Al2O3重40%)；
3)浇钢砖各组元重量
SiO2重= G浇钢砖*ω(SiO2)%= 720*0.6= 432kg；
Al2O3重=G浇钢砖*ω(Al2O3)%= 720*0.4= 288kg；
4)加浇钢砖调渣后各组元重量
CaO重=CaO白渣重+CaO浇钢砖=921.19 +0=921.19kg；
SiO2重= SiO2白渣重+ SiO2浇钢砖=345.28+ 432=777.28 kg；
Al2O3重=Al2O3白渣重+ Al2O3浇钢砖=87.67 +288=375.67kg；
其它重= 141.97 kg；
5）调渣后总重
G调渣后=G白渣+G浇钢砖=1496+720=2216kg；
或者G调渣后= CaO重+ SiO2重+ Al2O3重+其它重=921.19+777.28+375.67+141.97=2216kg；
6）调渣后各组元重量百分比：
ω(CaO)%= 921.19/2216=41.565%；
ω(SiO2)%= 777.28/2216=35.076%；
ω(Al2O3)%= 375.67/2216=16.952%；
ω(其它)%= 141.97/2216=6.407%；
其中ω(CaO)%+ ω(SiO2)%+ ω(Al2O3)%= 41.565%+35.076%+16.952%=93.593%；
忽略ω(其它)%，折合在三元相图中成分:
ω(CaO)%= 41.565%/100%=44.11%
ω(SiO2)%= 35.076%/100%=37.48%
ω(Al2O3)%= 16.952%/100%=18.11%
7）调渣后炉渣碱度
R = ω(CaO)%/ ω(SiO2)%= 41.11%/37.48%= 1.18。
炉渣成分在图2 中A区的下侧中部区域，符合本方法所述，完成生产过程。
本发明精炼渣先高碱度、后低碱度，利用各阶段的优点，规避其缺点。本发明就是利用模铸时废弃的浇钢砖，在精炼时再利用，炉渣具有熔点低、钢中夹杂复易变形，夹杂物易于聚合长大，利于上浮去除的特点。所生产的钢符合高品质钢的相关要求。

Claims (1)

1.一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法，其特征在于：包括如下步骤：
1)转炉高拉碳出钢；出钢成分中：质量百分比C≥0.06%，P≤0.012%，出钢温度1630~1670℃，红包无渣出钢；
2）出钢过程中加入硅质脱氧剂及石灰渣料和合金；所述合金包括增碳剂、硅锰铁、石灰；
3)LF炉精炼；造高碱度渣并脱氧，钢包到达工位后，送电，采用硅质和碳质脱氧剂脱氧，据转炉后分析结果加至中下限；
4)白渣后成分和精炼渣分析；温度≥1520℃、渣白后，停电抬电极，取成分样和精炼渣样分析；
精炼白渣成分参数控制：
ω(CaO)% =50~65%；ω(SiO2)%=15~30%；ω(Al2O3)%≤8%；（FeO）≤1.2%；炉渣碱度R=2.5~6；
5)根据精炼渣成分利用废弃浇钢砖调整炉渣成分至CaO•SiO2•Al2O3三元相图A区区域；
6）成分调整并软吹；根据钢样成分调整成分至规定值；根据精炼渣成分利用废弃浇钢砖调整炉渣成分至CaO•SiO2•Al2O3三元相图A区；
调渣后精炼渣成分参数控制：
ω(CaO)% = 35~50%；ω(SiO2)%=30~45%；ω(Al2O3)%≤18%；其他6~12%，炉渣碱度R=1.1~1.5；
7)吹氩处理；真空度≤100Pa，真空保持时间不低于15min；
8）连铸。
CN202010336474.9A 2020-04-26 2020-04-26 一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法 Pending CN111621618A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010336474.9A CN111621618A (zh) 2020-04-26 2020-04-26 一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202010336474.9A CN111621618A (zh) 2020-04-26 2020-04-26 一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN111621618A true CN111621618A (zh) 2020-09-04

Family

ID=72257923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010336474.9A Pending CN111621618A (zh) 2020-04-26 2020-04-26 一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111621618A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112159925A (zh) * 2020-09-15 2021-01-01 石横特钢集团有限公司 一种高强韧锚杆钢钢坯生产工艺
CN113502372A (zh) * 2021-05-26 2021-10-15 山东鲁丽钢铁有限公司 一种120tLF精炼炉用快速造白渣材料及工艺

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120304820A1 (en) * 2000-06-05 2012-12-06 Sanyo Special Steel Co., Ltd. Process for Producing a High-Cleanliness Steel
CN104694697A (zh) * 2014-11-26 2015-06-10 南京钢铁股份有限公司 一种环保节约的新型炼钢造渣工艺
CN104745765A (zh) * 2015-03-26 2015-07-01 中天钢铁集团有限公司 一种Cr-Mn系列弹簧钢冶炼工艺
CN107400751A (zh) * 2017-07-12 2017-11-28 河钢股份有限公司邯郸分公司 控制中碳高硅高锰钢中脆性夹杂物的冶炼方法
CN107841597A (zh) * 2017-10-23 2018-03-27 钢铁研究总院 一种采用lf精炼双渣法生产硅脱氧低硫高碳钢的方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120304820A1 (en) * 2000-06-05 2012-12-06 Sanyo Special Steel Co., Ltd. Process for Producing a High-Cleanliness Steel
CN104694697A (zh) * 2014-11-26 2015-06-10 南京钢铁股份有限公司 一种环保节约的新型炼钢造渣工艺
CN104745765A (zh) * 2015-03-26 2015-07-01 中天钢铁集团有限公司 一种Cr-Mn系列弹簧钢冶炼工艺
CN107400751A (zh) * 2017-07-12 2017-11-28 河钢股份有限公司邯郸分公司 控制中碳高硅高锰钢中脆性夹杂物的冶炼方法
CN107841597A (zh) * 2017-10-23 2018-03-27 钢铁研究总院 一种采用lf精炼双渣法生产硅脱氧低硫高碳钢的方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112159925A (zh) * 2020-09-15 2021-01-01 石横特钢集团有限公司 一种高强韧锚杆钢钢坯生产工艺
CN113502372A (zh) * 2021-05-26 2021-10-15 山东鲁丽钢铁有限公司 一种120tLF精炼炉用快速造白渣材料及工艺

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109252008B (zh) 一种低碳低氮超低硫钢的生产方法
CN106148844B (zh) 一种含硫超低钛高标轴承钢的制备方法
CN104862443B (zh) 一种低碳低硅焊丝钢的冶炼方法
CN101519710B (zh) 一种合金结构钢非金属夹杂物控制方法
CN105567899B (zh) 一种提高机械用圆钢切削性能的冶炼方法
CN103834848B (zh) 一种含硼预应力钢丝和钢绞线用钢及其冶炼工艺
CN108330245A (zh) 一种不锈钢的高纯净冶炼方法
CN107841687B (zh) 一种超低硼钢的冶炼工艺
CN111254254A (zh) 一种含硫工程机械用钢的制备方法
CN108893682B (zh) 模具钢钢坯及其制备方法
CN111621618A (zh) 一种利用废弃浇钢砖生产高品质钢的方法
Yang et al. Effect of top slag with low basicity on transformation control of inclusions in spring steel deoxidized by Si and Mn
CN103233094B (zh) 高强度合金钢的冶炼工艺
CN115595402B (zh) 一种45#钢精炼造渣方法
CN110982984A (zh) 一种Al脱氧非钙处理钢的生产工艺
CN111020096A (zh) 一种双相汽车钢dp590的单lf工艺低氮控制方法
CN109913739A (zh) 航空工业紧固件用优质q195连铸方坯的生产工艺
CN103243195B (zh) 一种高性能风力发电电机轴用钢锭冶炼工艺
CN113430449A (zh) 含硫易切削钢astm1141冶炼及连铸生产工艺
CN114774615B (zh) 一种采用高硫半钢生产超低硫钢的方法
CN114107600B (zh) 一种含有形核剂的27SiMn钢的冶炼方法
CN115927948B (zh) 一种薄板连铸连轧耐候钢冶炼方法
CN107619906A (zh) 铝脱氧钢钢坯制备方法
CN113637887A (zh) 一种低碳低氧位硫易切削钢的制备方法
CN115341071A (zh) 一种减少含硫结构钢硫化物夹杂的冶炼方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20200904