CN113025782A - 一种快速脱硫的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种快速脱硫的方法。通过在初炼炉控制出钢下渣量小于2kg/t钢,并且在VD精炼前加入无氟渣料和脱氧剂,结合VD真空状态的还原性气氛下强底吹氩气搅拌,控制底吹氩气搅拌流量为1.50‑3.00NL/(min·t钢),以加快炉渣和钢液之间的脱硫反应,将钢液硫含量在10‑15min内快速降至20ppm以下。该方法具有少渣量、无氟、脱硫速度快、钢液温降少等优点。

Description

一种快速脱硫的方法
技术领域
本申请涉及炼钢精炼技术领域,尤其涉及一种快速脱硫的方法。
背景技术
硫在钢液中通常以MnS的形式存在,MnS夹杂物比钢材基体具有较好的塑性,在轧制过程中很容易变形为长条状,是钢材在酸性环境条件下产生HIC和SSCC裂纹的一个主要因素,且对钢板的Z向性能也会产生非常严重的影响。因此,高品质钢种对硫含量都有严格的要求,必须控制在0.002%以下。
为了提高脱硫效率,主要通过LF精炼进行深脱硫操作,LF精炼过程渣量需要控制在12.5-15.5Kg/t钢,能将钢液中硫含量降至15ppm以下。大渣量意味着高消耗高成本,且化渣时间也相应延长,最终将会延长精炼周期,影响生产节奏。
在精炼脱硫时一般为了快速化渣采用加入萤石的方法,而其中的氟是对人体有害的元素,因此许多学者在致力于无氟精炼,但所采用的方法或者增加成本,或者延长化渣时间,未能取得良好效果。
因此,如何保证既能够在无氟条件下快速脱硫,又能够减少出渣量是目前亟需解决的问题。
发明内容
本发明提供了一种快速脱硫的方法,以解决或者部分解决如何保证既能够在无氟条件下脱硫,又能够减少出渣量的技术问题。
为解决上述技术问题,本发明提供了一种快速脱硫的方法,所述方法包括:
在初炼炉控制出钢下渣量小于2kg/t钢,并且在所述VD精炼前加入无氟渣料、所需合金和脱氧剂;
在所述VD精炼过程的深真空阶段,控制底吹氩气搅拌流量为1.50-3.00NL/(min·t钢),在炉渣和钢液搅拌反应10-15分钟后钢液硫含量降至20ppm以下,钢液温降在20-30℃。
优选的,所述在VD精炼前加入无氟渣料、所需合金和脱氧剂,具体包括:
在所述初炼炉出钢过程中加入所述无氟渣料、所述所需合金和所述脱氧剂;或者
在所述初炼炉出钢到所述VD精炼前的任意环节加入所述无氟渣料、所述所需合金和所述脱氧剂。
优选的,所述所述脱氧剂包括:硅系脱氧剂,锰系脱氧剂,铝系脱氧剂。
优选的,所述在VD精炼前加入无氟渣料,具体包括:
在VD真空精炼前加入3-5Kg/t钢白灰和2-3Kg/t钢轻烧白云石,并保证所述VD精炼前钢液的铝含量0.06%-0.10%。
优选的,所述在VD精炼前加入无氟渣料,具体包括:
在所述VD真空精炼前加入加入5-8kg/t钢白灰,并保证所述VD精炼前钢液的铝含量0.06%-0.10%。
优选的,所述在炉渣和钢液搅拌反应10-15分钟后钢液硫含量降至20ppm以下,钢液温降在20-30℃,具体为:
在炉渣和钢液搅拌反应10-15分钟后,所述钢液硫含量从100ppm以下降至20ppm以下,钢液温降在20-30℃。
优选的,所述在所述VD精炼过程的深真空阶段,控制底吹氩气搅拌流量为1.50-3.00NL/(min·t钢),在炉渣和钢液搅拌反应10-15分钟后钢液硫含量降至20ppm以下,钢液温降在20-30℃之后,所述方法还包括:
精炼渣成分的质量百分比为:CaO%:50%-55%,Al2O3%:28%-35%,MgO%:7%-11%,SiO2%:3%-6%,(FeO%+MnO%)<0.8%。
优选的,所述初炼炉包括转炉、电炉、中频炉。
通过本发明的一个或者多个技术方案,本发明具有以下有益效果或者优点:
本发明提供了一种快速脱硫的方法。通过在初炼炉控制出钢下渣量小于2kg/t钢,并且在VD精炼前加入无氟渣料和脱氧剂,结合VD真空状态的还原性气氛下强底吹氩气搅拌,控制底吹氩气搅拌流量为1.50-3.00NL/(min·t钢),以加快炉渣和钢液之间的脱硫反应,将钢液硫含量在10-15min内快速降至20ppm以下。该方法具有少渣量、无氟、脱硫速度快、钢液温降少等优点。
上述说明仅是本发明技术方案的概述,为了能够更清楚了解本发明的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中,用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中:
图1示出了根据本发明一个实施例的一种快速脱硫的方法的流程图。
具体实施方式
为了使本申请所属技术领域中的技术人员更清楚地理解本申请,下面结合附图,通过具体实施例对本申请技术方案作详细描述。
在本发明实施例中,提供了一种快速脱硫的方法。通过在初炼炉控制出钢下渣量小于2kg/t钢,并且在VD精炼前加入无氟渣料和脱氧剂,结合VD真空状态的还原性气氛下强底吹氩气搅拌,控制底吹氩气搅拌流量为1.50-3.00NL/(min·t钢),以加快炉渣和钢液之间的脱硫反应,将钢液硫含量在10-15min内快速降至20ppm以下。该方法具有少渣量、无氟、脱硫速度快、钢液温降少等优点。
下面参看图1,是本发明实施例的一种快速脱硫的方法的流程图,该方法包括以下步骤:
步骤101,在初炼炉控制出钢下渣量小于2kg/t钢,并且在VD精炼前加入无氟渣料、所需合金和脱氧剂。
在具体的实施过程中,初炼炉包括转炉、电炉、中频炉,当然也可以为其他。而在VD精炼前就会控制出钢下渣量小于2kg/t钢,以为后续的快速脱硫打好基础。而在加入反应所需材料时,加入了无氟渣料、所需合金和脱氧剂。加入无氟渣料的目的是为了使精炼环境处于无氟条件,所需合金的种类和量根据VD精炼的钢种所决定。脱氧剂的目的是为了使精炼环境处于还原条件下。而对于加入时机,可以在初炼炉出钢过程中加入无氟渣料、所需合金和脱氧剂;或者可以在初炼炉出钢到VD精炼前的任意环节加入无氟渣料、所需合金和脱氧剂。
其中,在VD精炼前加入的脱氧剂可以为硅系、锰系、铝系等脱氧剂,可根据实际情况进行选择性加入。
加入无氟渣料时,在VD精炼前加入5-8kg/t钢无氟渣料。例如可在VD真空精炼前加入3-5Kg/t钢白灰和2-3Kg/t钢轻烧白云石;或者,不考虑钢包寿命影响,无氟渣料也可以全部采用白灰,例如在VD真空精炼前加入加入5-8kg/t钢白灰等。
而加入无氟渣料、所需合金和脱氧剂之后,VD精炼前钢液的铝含量0.06%-0.10%,以保证VD精炼时钢液的铝含量达到较高水平。
步骤102,在VD精炼过程的深真空阶段,控制底吹氩气搅拌流量为1.50-3.00NL/(min·t钢),在炉渣和钢液搅拌反应10-15分钟后钢液硫含量降至20ppm以下,钢液温降在20-30℃。
具体来说,考虑到渣钢之间的脱硫反应需要良好的热力学条件和动力学条件,如果在炉渣和钢液的热力学条件都满足的情况下,动力学条件越充分,越能降低加入的脱硫渣的渣量和脱硫反应所需要的时间。而VD真空精炼设备在深真空处理阶段利用强烈的底吹氩气搅拌功能能使钢渣在真空状态的还原性气氛下充分混合接触,因此,在VD精炼过程的深真空阶段,控制底吹氩气搅拌流量为1.50-3.00NL/(min·t钢),以发挥VD真空状态还原性气氛下大底吹氩气搅拌强的特点,加快炉渣和钢液之间的脱硫反应,在炉渣和钢液搅拌反应10-15分钟后,钢液硫含量即可从从100ppm以下降至20ppm以下,钢液温降在20-30℃。
而在反应过后,精炼渣成分的质量百分比为:CaO%:50%-55%,Al2O3%:28%-35%,MgO%:7%-11%,SiO2%:3%-6%,(FeO%+MnO%)<0.8%。
本发明实施例通过在初炼炉控制出钢下渣量小于2kg/t钢,并且在VD精炼前加入无氟渣料和脱氧剂,结合VD真空状态的还原性气氛下强底吹氩气搅拌,控制底吹氩气搅拌流量为1.50-3.00NL/(min·t钢),以加快炉渣和钢液之间的脱硫反应,将钢液硫含量在10-15min内快速降至20ppm以下。该方法具有少渣量、无氟、脱硫速度快、钢液温降少等优点。
进一步的,上述操作的控制工艺非常简单,且无需增加任何设备,仅对现有工艺进行优化控制,没有增加操作难度,容易在现场实施,效果稳定。
实施例一
钢种D36H,出钢量213t,出钢下渣量1.9kg/t钢,VD进站前加入3.9Kg/t钢的白灰和2.1Kg/t钢的轻烧白云石,加铝至钢液中铝含量为0.075%,VD真空精炼过程深真空阶段底吹氩气搅拌的流量为1.5NL/(min·t钢),精炼渣成分的质量百分比为:CaO%:54.76%,Al2O3%:30.98%,MgO%:8.12%,SiO2%:4.11%,(FeO%+MnO%):0.67%,10分钟后钢液中的硫含量由进站时的86ppm降至17ppm,钢液温降25℃。
实施例二
钢种X60,出钢量302t,出钢下渣量1.1kg/t钢,VD进站前加入3.5Kg/t钢的白灰和2.6Kg/t钢的轻烧白云石,加铝至钢液中铝含量为0.080%,VD真空精炼过程深真空阶段底吹氩气搅拌的流量为2.5NL/(min·t钢),精炼渣成分的质量百分比为:CaO%:53.25%,Al2O3%:31.37%,MgO%:8.79%,SiO2%:3.58%,(FeO%+MnO%):0.63%,14分钟后钢液中的硫含量由进站时的62ppm降至12ppm,钢液温降26℃。
实施例三
钢种Q345DH,出钢量107t,出钢下渣量1.6kg/t钢,VD进站前加入3.0Kg/t钢的白灰和2.8Kg/t钢的轻烧白云石,加铝至钢液中铝含量为0.062%,VD真空精炼过程深真空阶段底吹氩气搅拌的流量为2.0NL/(min·t钢),精炼渣成分的质量百分比为:CaO%:51.96%,Al2O3%:28.18%,MgO%:9.79%,SiO2%:5.29%,(FeO%+MnO%):0.78%,13分钟后钢液中的硫含量由进站时的98ppm降至14ppm,钢液温降28℃。
尽管已描述了本申请的优选实施例,但本领域内的普通技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本申请范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的精神和范围。这样,倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内,则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (8)

1.一种快速脱硫的方法,其特征在于,所述方法包括:
在初炼炉控制出钢下渣量小于2kg/t钢,并且在VD精炼前加入无氟渣料、所需合金和脱氧剂;
在所述VD精炼过程的深真空阶段,控制底吹氩气搅拌流量为1.50-3.00NL/(min·t钢),在炉渣和钢液搅拌反应10-15分钟后钢液硫含量降至20ppm以下,钢液温降在20-30℃。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在VD精炼前加入无氟渣料、所需合金和脱氧剂,具体包括:
在所述初炼炉出钢过程中加入所述无氟渣料、所述所需合金和所述脱氧剂;或者
在所述初炼炉出钢到所述VD精炼前的任意环节加入所述无氟渣料、所述所需合金和所述脱氧剂。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述脱氧剂包括:硅系脱氧剂,锰系脱氧剂,铝系脱氧剂。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在VD精炼前加入无氟渣料,具体包括:
在所述VD真空精炼前加入3-5Kg/t钢白灰和2-3Kg/t钢轻烧白云石,并保证所述VD精炼前钢液的铝含量0.06%-0.10%。
5.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在VD精炼前加入无氟渣料,具体包括:
在所述VD真空精炼前加入加入5-8kg/t钢白灰,并保证所述VD精炼前钢液的铝含量0.06%-0.10%。
6.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在炉渣和钢液搅拌反应10-15分钟后钢液硫含量降至20ppm以下,钢液温降在20-30℃,具体为:
在炉渣和钢液搅拌反应10-15分钟后,所述钢液硫含量从100ppm以下降至20ppm以下,钢液温降在20-30℃。
7.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述在所述VD精炼过程的深真空阶段,控制底吹氩气搅拌流量为1.50-3.00NL/(min·t钢),在炉渣和钢液搅拌反应10-15分钟后钢液硫含量降至20ppm以下,钢液温降在20-30℃之后,所述方法还包括:
精炼渣成分的质量百分比为:CaO%:50%-55%,Al2O3%:28%-35%,MgO%:7%-11%,SiO2%:3%-6%,(FeO%+MnO%)<0.8%。
8.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述初炼炉包括转炉、电炉、中频炉。
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