CN113088627A - 一种电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法，包含如下步骤：钢中氧含量控制，转炉出钢C‑T协调，出钢碳≤0.07％，出钢温度≥1680℃，钢水初始氧含量控制在400‑700ppm，LF炉加热过程中加入碳粉脱氧，总量按50kg加入；LF炉升温速率控制，碳粉进入水后，平均升温速率为3.0‑4.2℃/min；增氧速率控制，平均加热增氧速率为8.5‑11.7ppm/min。该电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法能达到超低碳、低硅、低锰的要求的同时，有效降低铝丸消耗量，并且不会产生多余的夹杂物，使得钢水纯净度大为提升。
Description
技术领域
本发明涉及电缆钢精炼工序生产的方法，具体是指DL05精炼过程降低铝耗控制方法，以降低DL05精炼工序成本，提高钢水纯净度。
背景技术
电缆钢DL05是洁净钢的代表，钢水成分要求超低碳、低硅、低锰，主要采用铝脱氧，铝丸消耗量大同时铝脱氧产生的Al2O3系夹杂物不利于钢水纯净度的提升，为此，结合现场生产实际，对工艺进行了优化，取得了较好的效果。
发明内容
基于以上现有技术的不足，本发明所解决的技术问题在于提供一种处理效果好的电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法，该电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法能达到超低碳、低硅、低锰的要求的同时，有效降低铝丸消耗量，并且不会产生多余的夹杂物，使得钢水纯净度大为提升。
生产电缆钢DL05采用PB→BOF→AR→LF→RH→CC工艺，RH过程过高的氧含量会抑制碳氧反应，不利于脱碳，同时，钢水氧含量高会造成真空后期产生大量的脱氧产物，不利于钢水纯净度的提升，因此，进真空钢水要控制合适的氧含量，根据生产实践经验，钢水氧含量控制在550-600ppm比较合适。转炉出钢过程控制C-T平衡，同时为控制[Mn]含量，出钢氧控制在400-700ppm，LF炉加热升温过程中钢水不可避免的增氧，LF升温完成后需要脱除钢中多余的氧，铝丸消耗量增加，同时钢中脱氧产物Al2O3系夹杂物数量随之增加，不利于钢水纯净度提升。
本发明的目的是为了克服上述问题，通过加热过程中加入少量碳粉替代铝丸脱除钢中多余氧含量，控制钢水真空处理前合适的氧含量，减少精炼工序铝丸消耗量，同时减少RH进站时Al2O3的夹杂物数量。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法，包含如下步骤：
(1)钢中氧含量控制，转炉出钢C-T协调，出钢碳≤0.07％，出钢温度≥1680℃，钢水初始氧含量控制在400-700ppm，LF炉加热过程中加入碳粉脱氧，总量按50kg加入；
(2)LF炉升温速率控制，碳粉进入水后，平均升温速率为3.0-4.2℃/min；
(3)增氧速率控制，平均加热增氧速率为8.5-11.7ppm/min。
作为上述技术方案的优选，本发明提供的电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法进一步包括下列技术特征的部分或全部：
作为上述技术方案的改进，所述步骤(1)具体为，LF炉低档位化渣3-5min，熔渣化开后，向钢水罐(钢水量115t)中加入30kg碳粉，加热10min补加20kg碳粉；碳粉进入钢水后发生C-O反应，脱除钢中氧约580ppm，减少LF精炼铝丸消耗75kg，同时钢水增碳约200ppm，RH过程在≦100pa低真空度下脱碳时间按15min控制，终点碳含量稳定在20ppm以下。
钢水碳-氧和铝-氧反应如下：
[C]+[O]＝CO (1)
2[Al]+3[O]＝(Al2O3) (2)
钢中氧含量控制
转炉出钢C-T协调，出钢碳≤0.07％，出钢温度≥1680℃，钢水初始氧含量控制在400-700ppm，LF炉加热过程中加入碳粉脱氧，总量按50kg加入，具体操作：LF炉低档位化渣3-5min，熔渣化开后，向钢水罐中加入30kg碳粉，加热10min补加20kg碳粉。碳粉进入钢水后发生C-O反应，脱除钢中氧约580ppm，减少LF精炼铝丸消耗75kg，同时钢水增碳约200ppm，RH过程在≦100pa低真空度下脱碳时间按15min控制，终点碳含量可稳定在20ppm以下。
LF炉升温速率
碳粉进入水后，在高温条件下发生C-O反应，生成的脱氧产物{CO}在氩气泡作用下从钢中向渣面扩散，形成泡沫化熔渣，利于钢水埋弧升温，提高升温速率，减少加热时间，平均升温速率提高1.2℃/min。
增氧速率
C-O反应生成的产物{CO}在炉内形成“保护层”，隔绝钢水与空气的接触，减少加热过程中钢水“增氧吸氮”，加热增氧速率下降1.7ppm/min。
与现有技术相比，本发明的技术方案具有如下有益效果：
其一：碳粉进入钢水后发生C-O反应，脱除钢中自由氧约580ppm，减少铝丸消耗75kg，降低铝耗约0.7kg/t，有效降低钢中Al2O3系夹杂物数量，C-O反应生成的产物{CO}不会污染钢水，同时，钢水含碳量增加基本不影响真空终点碳含量的控制。
其二：熔渣泡沫化，利于埋弧升温，减少加热时间控制加热增氧，升温速率提高1.2℃/min，同时，反应产物{CO}能隔绝钢水与空气的接触，减少升温过程钢水“增氧吸氮”，增氧速率下降1.72ppm/min。
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他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下结合优选实施例，详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1是本发明电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法的LF炉升温速率图；
图2是本发明电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法的增氧速率图；
图3是本发明电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法的铝丸消耗量图。
具体实施方式
下面详细说明本发明的具体实施方式，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面、特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。
生产电缆钢DL05采用PB→BOF→AR→LF→RH→CC工艺，RH过程过高的氧含量会抑制碳氧反应，不利于脱碳，同时，钢水氧含量高会造成真空后期产生大量的脱氧产物，不利于钢水纯净度的提升，因此，进真空钢水要控制合适的氧含量，根据生产实践经验，钢水氧含量控制在550-600ppm比较合适。转炉出钢过程控制C-T平衡，同时为控制[Mn]含量，出钢氧控制在400-700ppm，LF炉加热升温过程中钢水不可避免的增氧，LF升温完成后需要脱除钢中多余的氧，铝丸消耗量增加，同时钢中脱氧产物Al2O3系夹杂物数量随之增加，不利于钢水纯净度提升。
本发明的目的是为了克服上述问题，通过加热过程中加入少量碳粉替代铝丸脱除钢中多余氧含量，控制钢水真空处理前合适的氧含量，减少精炼工序铝丸消耗量，同时减少RH进站时Al2O3的夹杂物数量。
技术方案：
钢水碳-氧和铝-氧反应如下：
[C]+[O]＝CO (1)
2[Al]+3[O]＝(Al2O3) (2)
钢中氧含量控制
转炉出钢C-T协调，出钢碳≤0.07％，出钢温度≥1680℃，钢水初始氧含量控制在400-700ppm，LF炉加热过程中加入碳粉脱氧，总量按50kg加入，具体操作：LF炉低档位化渣3-5min，熔渣化开后，向钢水罐中加入30kg碳粉，加热10min补加20kg碳粉。碳粉进入钢水后发生C-O反应，脱除钢中氧约580ppm，减少LF精炼铝丸消耗75kg，同时钢水增碳约200ppm，RH过程在≦100pa低真空度下脱碳时间按15min控制，终点碳含量可稳定在20ppm以下。
LF炉升温速率
碳粉进入水后，在高温条件下发生C-O反应，生成的脱氧产物{CO}在氩气泡作用下从钢中向渣面扩散，形成泡沫化熔渣，利于钢水埋弧升温，提高升温速率，减少加热时间，平均升温速率提高1.2℃/min。如图1所示，是本发明LF炉升温速率示意图。
增氧速率
C-O反应生成的产物{CO}在炉内形成“保护层”，隔绝钢水与空气的接触，减少加热过程中钢水“增氧吸氮”，加热增氧速率下降1.7ppm/min。如图2所示，是本发明增氧速率示意图。
碳粉进入钢水后发生C-O反应，脱除钢中自由氧约580ppm，减少铝丸消耗75kg，降低铝耗约0.7kg/t。如图3所示，是本发明铝丸消耗量示意图。
实施例
以生产钢种DL05为例，生产过程如下所示：LF炉到站温度1548℃，初始氧含量452ppm，加热氩气流量200-300L/min，加热3-5分钟渣化透后加入30kg碳粉，加热10分钟时补加20kg碳粉，加热30分钟升温至1650℃，过程定氧816ppm，加入40kg铝丸脱氧，LF炉离站氧575ppm，RH脱碳时间17分钟，脱碳结束钢水氧含量443ppm，加入铝丸90kg，RH结束碳含量8ppm，氧含量18.2ppm，浇铸过程平稳。
与现有技术相比，本技术有以下优点：
其一：碳粉进入钢水后发生C-O反应，脱除钢中自由氧约580ppm，减少铝丸消耗75kg，降低铝耗约0.7kg/t，有效降低钢中Al2O3系夹杂物数量，C-O反应生成的产物{CO}不会污染钢水，同时，钢水含碳量增加基本不影响真空终点碳含量的控制。
其二：熔渣泡沫化，利于埋弧升温，减少加热时间控制加热增氧，升温速率提高1.2℃/min，同时，反应产物{CO}能隔绝钢水与空气的接触，减少升温过程钢水“增氧吸氮”，增氧速率下降1.72ppm/min。
本发明所列举的各原料，以及本发明各原料的上下限、区间取值，以及工艺参数(如温度、时间等)的上下限、区间取值都能实现本发明，在此不一一列举实施例。
以上所述是本发明的优选实施方式而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和变动，这些改进和变动也视为本发明的保护范围。
Claims (2)
1.一种电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法，其特征在于，包含如下步骤：
(1)钢中氧含量控制，转炉出钢C-T协调，出钢碳≤0.07％，出钢温度≥1680℃，钢水初始氧含量控制在400-700ppm，LF炉加热过程中加入碳粉脱氧，总量按50kg加入；
(2)LF炉升温速率控制，碳粉进入水后，平均升温速率为3.0-4.2℃/min；
(3)增氧速率控制，平均加热增氧速率为8.5-11.7ppm/min。
2.如权利要求1所述的电缆钢精炼工序降低铝耗控制方法，其特征在于：所述步骤(1)具体为，LF炉低档位化渣3-5min，熔渣化开后，向钢水罐中加入30kg碳粉，加热10min补加20kg碳粉；碳粉进入钢水后发生C-O反应，脱除钢中氧约580ppm，减少LF精炼铝丸消耗75kg，同时钢水增碳约200ppm，RH过程在≦100pa低真空度下脱碳时间按15min控制，终点碳含量稳定在20ppm以下；其中，钢水罐中钢水量为115t。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20210709 |
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