CN111635978A - 降低电炉终点碳氧积的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于电炉炼钢技术领域，具体公开了一种降低电炉终点碳氧积的方法，包括以下步骤：a、上一炉冶炼留钢10t，向炉内加入石灰和废钢物料，使废钢物料熔化，熔化过程中加入碳粉和化渣剂，同时向炉内吹氧气，待废钢物料完全熔化后加入硅铁；b、冶炼过程中底吹气体，熔化期采用N2，氧化期采用CO2；c、造渣过程中钢渣碱度控制在2.8～3.2，冶炼终点温度控制为1650～1680℃。采用本发明方法可将电炉冶炼终点碳氧积降低到0.0028以下，效益显著。

Description

降低电炉终点碳氧积的方法
技术领域
本发明属于电炉炼钢技术领域，具体涉及一种降低电炉终点碳氧积的方法。
背景技术
在转炉工况条件下，钢液中溶解的C和O存在某一固定乘积，其前提是在碳含量的分压及温度都已固定的条件下，可利用C-O反应关系，即m＝ω[C]×ω[O]，在平衡状态下(一定的温度T和平衡分压PCO)是一个常数。根据反应平衡的原理，随着钢中碳的降低其氧质量分数势必会增高，因此，钢水终点碳氧积高低是衡量钢中氧的重要依据。在出钢过程中，如何能在保证一定碳质量分数的同时，尽量降低钢水中的氧质量分数，为此，降低转炉终点碳氧积有利于降低合金消耗，减少脱氧过程中形成的夹杂物，提高钢水质量，对于降低炼钢成本和生产高品质的产品具有着重要意义。
传统电弧炉炼钢生产工艺是全部冷装废钢工艺，炉料组分结构以废钢、生铁等原料为主，并辅以氧枪吹炼，加入造渣料，全程流渣操作，当达到所需钢种的成分和温度要求时即可出钢，然后进行炉外精炼。然而电炉的冶炼过程动力条件差，热源不足，通常冶炼过程中吹氧脱碳升温导致后期钢水氧活度偏高，碳含量偏低。因此，电炉冶炼中终点碳氧积的控制也尤为重要。
发明内容
本发明的目的在于解决现有电炉冶炼中终点碳氧积较高的问题。
本发明解决上述技术问题的技术方案为：降低电炉终点碳氧积的方法，包括以下步骤：
a、上一炉冶炼留钢10t，向炉内加入石灰18～25kg/t钢和废钢物料40～50t，使废钢物料熔化，熔化过程中加入碳粉40～60kg/t钢和化渣剂2～5kg/t钢，同时向炉内吹氧气，氧气吹入量为10～30m3/t钢，氧气压力为0.8～1.2Mpa，待废钢物料完全熔化后加入硅铁2.5～3.5kg/t钢；
b、冶炼过程中底吹气体，熔化期采用N2，流量为0.06～0.25Nm3/t·min；氧化期采用CO2，流量为0.20～0.45Nm3/t·min；
c、造渣过程中钢渣碱度控制在2.8～3.2，冶炼终点温度控制为1650～1680℃。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，步骤a中，所述废钢物料为含铁量＞80％废钢。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，步骤a中，所述化渣剂由以下重量百分比的成分组成：40～45％CaO，30～40％Fe2O3，10～12％Al2O3，8～10SiO2，其余为不可避免的杂质。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，所述化渣剂的粒度≤15mm。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，步骤a中，所述石灰为含有85～90％的CaO的活性石灰。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，步骤a中，所述碳粉为C含量≥95％的碳粉。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，步骤a中，所述硅铁中含有75％Si，22％Fe，其余为不可避免的杂质。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，步骤a中，所述硅铁分两次加入，第一次加入2/3，第二次加入1/3，两次加入的时间间隔为15～30min。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提供了一种降低电炉终点碳氧积的方法，通过控制硅铁和化渣剂的加入量以及加入时机，同时结合底吹的控制，使得整个反应动力学条件变好，有利于物理化学反应，从而降低终点碳氧积。采用本发明方法可将电炉冶炼终点碳氧积降低到0.0028以下，效益显著。
具体实施方式
一种降低电炉终点碳氧积的方法，采用返回法工艺为装料→熔化→氧化→出钢，具体包括以下步骤：
a、上一炉冶炼留钢10t，向炉内加入石灰18～25kg/t钢和废钢物料40～50t，使废钢物料熔化，熔化过程中加入碳粉40～60kg/t钢和化渣剂2～5kg/t钢，同时向炉内吹氧气，氧气吹入量为10～30m3/t钢，氧气压力为0.8～1.2Mpa，待废钢物料完全熔化后加入硅铁2.5～3.5kg/t钢；
b、冶炼过程中底吹气体，熔化期采用N2，流量为0.06～0.25Nm3/t·min；氧化期采用CO2，流量为0.20～0.45Nm3/t·min；
c、造渣过程中钢渣碱度控制在2.8～3.2，冶炼终点温度控制为1650～1680℃。
其中，为了节约生产成本，上述降低电炉终点碳氧积的方法，步骤a所述废钢物料为含铁量＞80％废钢，并且废钢物料中P≤0.015％，S≤0.015％。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，步骤a中，所述化渣剂由以下重量百分比的成分组成：40～45％CaO，30～40％Fe2O3，10～12％Al2O3，8～10SiO2，其余为不可避免的杂质。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，所述化渣剂的粒度≤15mm。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，石灰的作用是造渣脱磷，控制碱度；硅铁作为发热剂，增加热量，平衡渣的碱度。具体的，所述石灰为含有85～90％的CaO的活性石灰；所述硅铁中含有75％Si，22％Fe，其余为不可避免的杂质；硅铁分两次加入，第一次加入2/3，第二次加入1/3，两次加入的时间间隔为15～30min。
其中，上述降低电炉终点碳氧积的方法，步骤a中，所述碳粉为C含量≥95％的碳粉。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述，并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1
上一炉冶炼留钢10t，向炉内加入石灰20kg/t钢，向电炉加入废钢物料共45t，通电后将废钢物料熔化，在废钢物料熔化过程中加入碳粉，碳粉加入量为42kg/t钢，化渣剂3kg/t钢，同时向炉内吹氧气，氧气吹入量为15m3/t钢，氧气压力为0.9Mpa。待废钢物料完全熔化后再加入硅铁2.5kg/t钢，分两次加入，第一次加入2/3，第二次加入1/3，两次加入的时间间隔为15min，同时在冶炼过程中底吹气体模式：熔化期采用N2，流量按控制为0.2Nm3/t·min；氧化期采用CO2，流量按控制为0.32Nm3/t·min。造渣过程中钢渣碱度控制在2.9。终点温度控制在1650℃。
采用上述措施后电炉冶炼终点碳氧积为0.0028。
实施例2
上一炉冶炼留钢10t，向炉内加入石灰22kg/t钢，向电炉加入废钢物料共45t，通电后将废钢物料熔化，在废钢物料熔化过程中加入碳粉，碳粉加入量为43kg/t钢，化渣剂4kg/t钢，同时向炉内吹氧气，氧气吹入量为16m3/t钢，氧气压力为1.1Mpa。待废钢物料完全熔化后再加入硅铁2.5kg/t钢，分两次加入，第一次加入2/3，第二次加入1/3，两次加入的时间间隔为30min，同时在冶炼过程中底吹气体模式：熔化期采用N2，流量按控制为0.2Nm3/t·min；氧化期采用CO2，流量按控制为0.4Nm3/t·min。造渣过程中钢渣碱度控制在3.0。终点温度控制在1670℃。
采用上述措施后电炉冶炼终点碳氧积为0.00275。
对比例
上一炉冶炼留钢10t，向炉内加入石灰20kg/t钢，向电炉加入废钢物料45t，通电后将废钢物料熔化，在废钢物料熔化过程中加入碳粉，碳粉加入量为40kg/t钢，同时向炉内吹氧气，氧气吹入量为19m3/t钢，氧气压力为1.1Mpa。终点温度控制在1690℃。造渣过程中钢渣碱度控制在3.0。终点温度控制在1670℃。
采用上述措施电炉冶炼终点碳氧积为0.0042。
由实施例和对比例可知，采用本发明方法可将电炉冶炼终点碳氧积从0.0042降低到0.0028以下，效益显著。

Claims (8)

1.降低电炉终点碳氧积的方法，其特征在于，包括以下步骤：
a、上一炉冶炼留钢10t，向炉内加入石灰18～25kg/t钢和废钢物料40～50t，使废钢物料熔化，熔化过程中加入碳粉40～60kg/t钢和化渣剂2～5kg/t钢，同时向炉内吹氧气，氧气吹入量为10～30m3/t钢，氧气压力为0.8～1.2Mpa，待废钢物料完全熔化后加入硅铁2.5～3.5kg/t钢；
b、冶炼过程中底吹气体，熔化期采用N2，流量为0.06～0.25Nm3/t·min；氧化期采用CO2，流量为0.20～0.45Nm3/t·min；
c、造渣过程中钢渣碱度控制在2.8～3.2，冶炼终点温度控制为1650～1680℃。
2.根据权利要求1所述降低电炉终点碳氧积的方法，其特征在于，步骤a中，所述废钢物料为含铁量＞80％废钢。
3.根据权利要求1所述降低电炉终点碳氧积的方法，其特征在于，步骤a中，所述化渣剂由以下重量百分比的成分组成：40～45％CaO，30～40％Fe2O3，10～12％Al2O3，8～10SiO2，其余为不可避免的杂质。
4.根据权利要求3所述降低电炉终点碳氧积的方法，其特征在于，所述化渣剂的粒度≤15mm。
5.根据权利要求1所述降低电炉终点碳氧积的方法，其特征在于，步骤a中，所述石灰为含有85～90％的CaO的活性石灰。
6.根据权利要求1所述降低电炉终点碳氧积的方法，其特征在于，步骤a中，所述碳粉为C含量≥95％的碳粉。
7.根据权利要求1所述降低电炉终点碳氧积的方法，其特征在于，步骤a中，所述硅铁中含有75％Si，22％Fe，其余为不可避免的杂质。
8.根据权利要求1所述降低电炉终点碳氧积的方法，其特征在于，步骤a中，所述硅铁分两次加入，第一次加入2/3，第二次加入1/3，两次加入的时间间隔为15～30min。
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