CN113278766A - 一种提高新砌钢包lf炉造渣效率的工艺控制方法 - Google Patents

一种提高新砌钢包lf炉造渣效率的工艺控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种提高新砌钢包LF造渣效率的工艺控制方法。包括连铸浇余热渣回收工艺控制、转炉出钢工艺控制、LF炉送电工艺控制和LF底吹工艺控制；连铸浇余热渣回收工艺控制，是指新砌钢包首次装入初炼钢水前，先回收1‑1.5t的连铸浇余热渣，总渣量保证在1‑1.5t；转炉出钢工艺控制，是指新砌钢包在转炉炉后装入初炼钢水时，在转炉出钢1/5‑4/5时，向钢包内加入LF炉造渣料的40%‑60%，同时加入吨钢0.4‑1.1kg/t的脱氧合金；LF炉送电加热工艺控制，是指造渣阶段送电功率采用长弧加热，加热效率保证≥4.5℃/min；LF炉底吹工艺控制，是指新砌钢包进入LF炉工位后，接通底吹氩气管，脱造渣阶段底吹气量控制在20‑45m3/h。本发明可显著提高新砌钢包在LF炉的造渣效率，降低脱氧合金和石灰的消耗。

Description

一种提高新砌钢包LF炉造渣效率的工艺控制方法
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，具体涉及一种提高新砌钢包LF造渣效率的工艺控制方法。
背景技术
LF炉造渣是LF炉外精炼的一个至关重要的技术环节，相比电炉炼钢来讲，LF炉造渣操作取代了电炉还原操作，利用LF炉造白渣对钢液进行脱氧、脱硫、去气和去夹杂，达到对初炼钢水进一步调质的作用，而评价精炼效果好坏都与所造渣的理化性能有直接关系。LF炉造渣需要加入具有特殊作用的造渣剂，利用电弧产生热量将固态渣熔化成液态渣，使钢液与熔渣充分接触净化钢液，同时熔渣覆盖在钢液表面还可以对钢液起到隔绝保温的作用，其冶金作用如下：1）脱硫去氧作用。在LF炉底部喷吹氩气，利用氩气对钢液进行搅拌，增大钢渣之间的接触面积，促进钢渣的充分接触，改善精炼渣对钢液脱硫脱氧的动力学条件；2）对LF炉包衬进行保护，增加导热量，提高精炼过程的热效率。熔渣在LF炉中起泡，在泡沫渣中进行埋弧操作，使耐火材料和炉衬免受高温电弧的侵蚀，延长炉体寿命；3）吸收钢液中的非金属夹杂物。向钢包内吹入氩气增加搅拌速率，有助于夹杂物上浮，增大熔渣对夹杂物的吸附率；4）对钢液起保护作用，炉渣覆盖在钢液上表面防止钢液二次氧化。电弧在加热过程中会电解空气中的水蒸气产生氢气污染钢液，将熔渣覆盖在钢液表面可以避免气体进入钢液，减少钢液中的氢含量。
因此当装满初炼钢水的钢包进入LF炉，如何高效快速造白渣，对于高效化生产，提高脱氧脱硫效率，减少精炼电耗和脱氧合金消耗都非常关键。目前制约现场造渣效率的因素非常多，特别是新砌钢包，由于温度均匀性差和内壁耐材首次受钢水冲刷，容易导致炉渣低温和耐材中MgO等夹杂成分含量超标，使LF炉进站钢水升温化渣慢，成渣效率低，脱氧合金和石灰消耗高，造成成本的严重浪费，制约目前所有炼钢厂高效化生产节奏的提高。因此如何满足生产的需求，提高新砌钢包首次使时的造渣效率非常关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种提高新砌钢包造渣效率的工艺控制方法，可显著提高新砌钢包在LF炉的造渣效率。
解决上述技术问题的技术方案为：
一种提高新砌钢包LF炉造渣效率的工艺控制方法，包括连铸浇余热渣回收工艺控制、转炉出钢工艺控制、LF炉送电工艺控制和LF底吹工艺控制；所述连铸浇余热渣回收工艺控制，是指新砌钢包首次装入初炼钢水前，先回收1-1.5t的连铸浇余热渣，总渣量保证在1-1.5t；
所述转炉出钢工艺控制，是指新砌钢包在转炉炉后装入初炼钢水时，在转炉出钢1/5-4/5时，向钢包内加入LF炉造渣料的40%-60%，同时加入吨钢0.4-1.1kg/t的脱氧合金；
所述LF炉送电加热工艺控制，是指造渣阶段送电功率采用长弧加热，加热效率保证≥4.5℃/min；
所述LF炉底吹工艺控制，是指新砌钢包进入LF炉工位后，接通底吹氩气管，脱造渣阶段底吹气量控制在20-45m3/h。
上述的一种提高新砌钢包LF炉造渣效率的工艺控制方法，所述连铸浇余热渣回收工艺控制，热渣化学成分的质量百分比中（FeO+MnO）≤1.5%、MgO≤6%、P2O5≤0.07%。
上述的一种提高新砌钢包LF炉造渣效率的工艺控制方法，所述转炉出钢工艺控制，将钢包底吹气量全程开至最大，要求出钢钢流圆整不发散，下渣量≤5.5kg/t，钢包出钢量保证钢包净空300-500mm，且出钢温度≥1590℃。
上述的一种提高新砌钢包LF炉造渣效率的工艺控制方法，所述LF炉送电加热工艺控制，是指造渣阶段送电功率采用长弧加热，加热效率保证≥4.5℃/min，全程炉内微正压和埋弧操作。
本发明设计思路为：
本发明连铸浇余热渣回收工艺控制，主要是因为钢包工作层为了提高耐侵蚀耐高温等能力，采用含有MgO的耐火材料，导致新砌钢包工作层表层MgO质耐火材料首次使用时容易受钢水冲刷脱落，进入钢水上浮进入炉渣，使炉渣中MgO含量升高，当MgO含量≥8%时，炉渣流动性变差，导致加入的脱氧合金难以熔化均匀，同时也影响渣钢反应的动力学条件。要求热渣成分（FeO+MnO）≤1.5%、MgO≤6%、P2O5≤0.07%，总渣量1-1.5t，是因为渣中（FeO+MnO）＞1.5%时，浇余热渣中氧化性扩散导致LF炉进站炉渣氧化性高，影响造渣脱氧效率。MgO≤6%是防止浇余热渣MgO过高导致新的炉渣MgO含量高，使炉渣流动性变差，脱氧脱硫动力学不足；渣中P2O5≤0.07%是防止浇余热渣中P高，导致新渣中P高并使钢水回P；总渣量保证1-1.5t是因为渣量如果过大，加之转炉下渣量，造成LF进站炉渣量大，影响加热化渣效率，如果渣量过小，起不到稀释新砌钢包耐材脱落MgO的效果。
转炉出钢工艺控制中转炉出钢1/5-4/5时，向钢包内加入LF炉造渣料的40%-60%，同时加入吨钢0.4-1.1kg/t的脱氧合金，主要是依靠转炉出钢钢流的冲击，为造渣料熔化和充分反应提供动力学条件，并利用转炉炉后到LF精炼进站的时间段充分反应造渣；底吹氩气量开至最大，也是为造渣料充分熔化和钢水反应提供动力学条件；要求转炉出钢钢流圆而不散，下渣量≤5.5kg/t，是防止出钢钢流散溅，与空气接触氧化和吸氮，造成后期造渣压力增大，影响造渣效率；钢包净空300-500mm，是因为新砌钢包容量小，必须保证净空，以免进入LF炉大功率加热送电和大底吹搅拌造渣时，钢渣距离钢包表面太近四处喷溅，导致包沿粘渣和钢水接触空气发生吸氮和二次氧化，影响造渣效率；出钢温度≥1590℃是因为新砌钢包温度均匀性差，保证出钢温度可以保证造渣料充分熔化，并防止钢水进入LF炉因为温度过低，送电加热化渣时间长影响造渣效率。
造渣阶段送电功率采用长弧加热，加热效率保证≥4.5℃/min，是为了保证进站钢水迅速升温，快速化渣以免影响造渣效率。全程炉内微正压是为了保证炉内还原气氛，防止炉渣与空气接触氧化，影响造还原渣；全程埋弧造渣是为了提高电极送电效率和保温，并防止钢水二次氧化。
所述造渣阶段底吹气量控制在20-45m3/h，是为了保证新砌钢包在LF工位造渣脱硫脱氧时，有足够的反应动力学条件，使钢渣充分接触，保证钢水脱硫脱氧效率，提升LF造渣效率。
本发明的有益效果为：
采用本发明的工艺控制方法可显著提高新砌钢包LF炉造渣效率，降低脱氧合金和石灰消耗，缩短送电加热时间和冶炼周期，改善钢水质量，降低企业生产成本。具有显著的经济效益及社会效益，对整个生产起到积极的促进作用。
具体实施方式
本发明一种提高新砌钢包LF炉造渣效率的工艺控制方法，包括：包括连铸浇余热渣回收工艺控制、转炉出钢工艺控制、LF炉送电工艺控制和LF底吹工艺控制；主要是当新砌的钢包首次进入转炉炉后装入初炼钢水前，必须先回收1-1.5t的连铸浇余热渣，热渣化学成分的质量百分比中（FeO+MnO）≤1.5%、MgO≤6%、P2O5≤0.07%，总渣量保证在1-1.5t；
转炉出钢时，在出钢量达到1/5-4/5期间，向钢包内加入LF炉造渣料的40%-60%，同时加入吨钢0.4-1.1kg/t的脱氧合金铝，并将钢包底吹气量全程开至最大，出钢钢流圆整而不散，下渣量≤5.5kg/t，钢包出钢量保证钢包净空300-500mm，且出钢温度≥1590℃；
当装有初炼钢水的新砌钢包进入LF炉送电加热时，采用长弧加热，加热效率保证≥4.5℃/min，全程炉内微正压和埋弧造渣操作；
新砌钢包造渣期间，底吹氩气流量控制在20-45m3/h；
以下通过具体实施例对本发明做进一步说明：
实施例1
当新砌钢包首次进入转炉炉后装入初炼钢水前，先回收1t的连铸浇余热渣，热渣化学成分的质量百分比中（FeO+MnO）：1.5%、MgO：6%、P2O5：0.07%；
转炉出钢时，在出钢量达到1/5-4/5期间，向钢包内加入LF炉造渣料的40%，同时加入吨钢0.4kg/t的脱氧合金铝，并将钢包底吹气量全程开至最大，出钢钢流圆而不散，下渣量5.5kg/t，钢包净空500mm，出钢温度1590℃；
当装有初炼钢水的新砌钢包进入LF炉送电加热时，采用长弧加热，加热效率4.5℃/min，全程炉内微正压和埋弧造渣操作；
新砌钢包造渣期间，底吹氩气流量控制在45m3/h；
经生产跟踪，新砌钢包进站10min造白渣形成，与之前16min相比提高6min，整个造渣过程平稳。
实施例2
当新砌钢包首次进入转炉炉后装入初炼钢水前，先回收1.5t的连铸浇余热渣，热渣化学成分的质量百分比中（FeO+MnO）：1.2%、MgO：5.5 %、P2O5：0.06 %；
转炉出钢时，在出钢量达到1/3-4/5期间，向钢包内加入LF炉造渣料的60%，同时加入吨钢1.1kg/t的脱氧合金铝，并将钢包底吹气量全程开至最大，出钢钢流圆而不散，下渣量5.0kg/t，钢包净空300mm，出钢温度1600℃；
当装有初炼钢水的新砌钢包进入LF炉送电加热时，采用长弧加热，加热效率5℃/min，全程炉内微正压和埋弧造渣操作；
新砌钢包造渣期间，底吹氩气流量控制在20m3/h；
经生产跟踪，新砌钢包进站12min白渣形成，与之前16min相比提高4min，整个造渣过程平稳。
实施例3
当新砌的钢包首次进入转炉炉后装入初炼钢水前，先回收1.2t的连铸浇余热渣，热渣成分百分比含量要求（FeO+MnO）:1.3%、MgO：4.6%、P2O5≤0.05%t；
转炉出钢时，在出钢量达到1/5-2/3期间，向钢包内加入LF炉造渣料的50%，同时加入吨钢0.8kg/t的脱氧合金铝，并将钢包底吹气量全程开至最大，出钢钢流圆而不散，下渣量3.6kg/t，钢包出钢净空360mm，且出钢温度1615℃；
当装有初炼钢水的新砌钢包进入LF炉送电加热时，采用长弧加热，加热效率4.6℃/min，全程炉内微正压和埋弧造渣操作；
新砌钢包造渣期间，底吹氩气流量控制在35m3/h；
经生产跟踪，新砌钢包进站11.5min白渣形成，与之前16min相比提高4.5min，整个造渣过程平稳。
实施例4
当新砌钢包首次进入转炉炉后装入初炼钢水前，先回收1.4t的连铸浇余热渣，热渣化学成分的质量百分比中（FeO+MnO）：0.9%、MgO:5%、P2O5：0.04%；
转炉出钢时，在出钢量达到1/3-2/3期间，向钢包内加入LF炉造渣料的55%，同时加入吨钢0.7kg/t的脱氧合金铝，并将钢包底吹气量全程开至最大，出钢钢流圆而不散，下渣量3.5kg/t，钢包净空400mm，且出钢温度1620℃；
当装有初炼钢水的新砌钢包进入LF炉送电加热时，采用长弧加热，加热效率4.8℃/min，全程炉内微正压和埋弧造渣操作；
新砌钢包造渣期间，底吹氩气流量控制在35m3/h；
经生产跟踪，新砌钢包进站13min白渣形成，与之前16min相比提高3min，整个造渣过程平稳。
实施例5
当新砌钢包首次进入转炉炉后装入初炼钢水前，先回收1.1t的连铸浇余热渣，热渣化学成分的质量百分比中（FeO+MnO）：1.1%、MgO:5.7%、P2O5：0.05%；
转炉出钢时，在出钢量达到1/3-4/5期间，向钢包内加入LF炉造渣料的50%，同时加入吨钢0.8kg/t的脱氧合金铝，并将钢包底吹气量全程开至最大，出钢钢流圆而不散，下渣量3.0kg/t，钢包净空350mm，且出钢温度1630℃；
当装有初炼钢水的新砌钢包进入LF炉送电加热时，采用长弧加热，加热效率4.8℃/min，全程炉内微正压和埋弧造渣操作；
新砌钢包造渣期间，底吹氩气流量控制在45m3/h；
经生产跟踪，新砌钢包进站12min白渣形成，与之前16min相比提高4min，整个造渣过程平稳。
实施例6
当新砌钢包首次进入转炉炉后装入初炼钢水前，先回收1.3t的连铸浇余热渣，热渣化学成分的质量百分比中（FeO+MnO）：1.0%、MgO:6.2%、P2O5：0.04%；
转炉出钢时，在出钢量达到1/5-2/3期间，向钢包内加入LF炉造渣料的45%，同时加入吨钢1.0kg/t的脱氧合金铝，并将钢包底吹气量全程开至最大，出钢钢流圆而不散，下渣量4.5kg/t，钢包净空420mm，且出钢温度1625℃；
当装有初炼钢水的新砌钢包进入LF炉送电加热时，采用长弧加热，加热效率4.9℃/min，全程炉内微正压和埋弧造渣操作；
新砌钢包造渣期间，底吹氩气流量控制在43m3/h；
经生产跟踪，新砌钢包进站13.5min白渣形成，与之前16min相比提高2.5min，整个造渣过程平稳。

Claims (4)

1.一种提高新砌钢包LF炉造渣效率的工艺控制方法，其特征在于：包括连铸浇余热渣回收工艺控制、转炉出钢工艺控制、LF炉送电工艺控制和LF底吹工艺控制；所述连铸浇余热渣回收工艺控制，是指新砌钢包首次装入初炼钢水前，先回收1-1.5t的连铸浇余热渣，总渣量保证在1-1.5t；
所述转炉出钢工艺控制，是指新砌钢包在转炉炉后装入初炼钢水时，在转炉出钢1/5-4/5时，向钢包内加入LF炉造渣料的40%-60%，同时加入吨钢0.4-1.1kg/t的脱氧合金；
所述LF炉送电加热工艺控制，是指造渣阶段送电功率采用长弧加热，加热效率保证≥4.5℃/min；
所述LF炉底吹工艺控制，是指新砌钢包进入LF炉工位后，接通底吹氩气管，脱造渣阶段底吹气量控制在20-45m3/h。
2.如权利要求1所述的一种提高新砌钢包LF炉造渣效率的工艺控制方法，其特征在于：所述连铸浇余热渣回收工艺控制，热渣化学成分的质量百分比中（FeO+MnO）≤1.5%、MgO≤6%、P2O5≤0.07%。
3.如权利要求1所述的一种提高新砌钢包LF炉造渣效率的工艺控制方法，其特征在于：所述转炉出钢工艺控制，将钢包底吹气量全程开至最大，要求出钢钢流圆整不发散，下渣量≤5.5kg/t，钢包出钢量保证钢包净空300-500mm，且出钢温度≥1590℃。
4.如权利要求1所述的一种提高新砌钢包LF炉造渣效率的工艺控制方法，其特征在于：所述LF炉送电加热工艺控制，是指造渣阶段送电功率采用长弧加热，加热效率保证≥4.5℃/min，全程炉内微正压和埋弧操作。
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