CN113322364B - 一种极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,所述方法依次包括:转炉冶炼步骤:对包括铁水的原料进行冶炼、脱氧和出钢合金化;LF精炼步骤:对所述转炉冶炼步骤所得的钢液进行调渣、精炼,得到精炼钢液;RH脱气步骤:对所述精炼钢液进行真空脱气;连铸步骤:对所述RH脱气步骤后所得的钢液进行连铸,得到铸坯。本发明根据铁水Si含量进行区分单双渣区冶炼,大幅度节约冶炼原料消耗,缩短冶炼周期,加快生产流程。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域,涉及一种极地用钢的超高磷铁水冶炼低磷钢的方法。
背景技术
随着世界能源的日益短缺,各国相继加大极地油气能源开发力度并建造诸多海洋平台,极地用耐超低温钢的需求量猛增。由于极地温度极低,钢中磷含量对钢的韧性至关重要,但目前国内铁水磷含量差异较大,部分钢厂受矿石原料影响,产出的超高磷铁水不适合生产低磷钢,这严重拖慢了生产节奏。随着用户对低磷优质钢材需求量的不断增大,如何在最低的成本下利用转炉实现此类超高磷铁水冶炼极地用低磷钢是现阶段研究的重点。目前,国内外部分企业广泛采用转炉双联法生产低磷钢,如JFE的LD-NRP法、神户制钢的H炉、宝钢的BRP法等,此类工艺对设备要求较高,且转炉铁水倒运过程中热量损失大,生产效率较低;也有在同一座转炉上连续进行铁水脱磷和脱碳的操作的双渣法,该工艺操作简单,无需新增设备,已在国内外广泛采用。
虽然目前关于利用高磷铁水冶炼低磷钢的专利较多,但是此类冶炼工艺普遍存在工艺流程长、成本高等缺点。以下简要介绍几个相似的专利:
专利文献CN 109593907 A公布了“一种冶炼低磷钢的方法”,该专利通过控制转炉吹炼枪位、供氧强度、底吹流量、出钢下渣控制等步骤生产成品P≤0.005%的合格铸坯,但该方法仅适用于磷含量小于等于0.10%铁水。
专利文献CN 109897933 A公布了“一种转炉生产低磷洁净钢的高效冶炼工艺”,该专利通过转炉双渣法冶炼低磷钢,但冶炼方法用铁水磷含量均在低于0.13%,且留渣处理易产生回磷现象,不适用于超高磷铁水冶炼。
专利文献CN 109402323 A公布了“一种超高磷铁水冶炼超低磷钢的方法”,该专利通过在LF精炼过程中优化白灰与熔渣改制剂的配比,调整钢渣成分增大钢渣的磷容量,从而增大磷在钢渣与钢液中的分配比,为脱磷提供有利条件。但该冶炼方法并未对转炉冶炼过程进行详尽描述,且LF炉就位钢水中P含量处于较低水平,且LF精炼过程用时过长,不利于高效率低成本的批量化工业生产。
发明内容
针对现有技术的不足,本申请的目的是提供一种极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,可实现利用磷含量高于0.150%的铁水冶炼磷含量小于0.007%钢的要求,能显著降低钢材的韧脆性转变温度,满足极地极寒工况下要求。
为实现上述目的,本发明采用以下技术方案:
一种极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,依次包括:
转炉冶炼步骤:对包括铁水的原料进行冶炼、脱氧和出钢合金化;
LF精炼步骤:对所述转炉冶炼步骤所得的钢液进行调渣、精炼,得到精炼钢液;
RH脱气步骤:对所述精炼钢液进行真空脱气;
连铸步骤:对所述RH脱气步骤后所得的钢液进行连铸,得到铸坯。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,当作为原料的所述铁水中P元素的含量≥0.15wt%时,Si元素的含量为0.15-0.6wt%,S元素的含量为≤0.006wt%,As元素的含量为≤0.006wt%;优选地,所述铁水的温度≥1230℃;若铁水温度过低会可能造成钢水后吹严重,吹损大,钢铁料消耗高,成本高,钢水质量无保障,炉龄下降等问题。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,当作为原料的所述铁水中硅的质量含量≥0.30%时,所述原料还包括废钢;优选地,所述废钢的质量/(铁水+废钢的质量)≤8%。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,当作为原料的所述铁水中硅的质量含量≥0.30%时,采用双渣工艺进行所述冶炼;优选地,所述双渣工艺具体包括:步骤1):向所述原料中加入一部分的渣料,之后采用氧枪向所述原料中吹氧气,待初渣化透后,将氧枪提出转炉、进行倒渣;步骤2):采用氧枪向步骤1)所得的钢液中吹氧气,然后分批加入剩余的所述渣料,继续进行冶炼,冶炼过程中测定钢水的TSC温度和C含量,根据测定结果选择加入石灰或烧结矿,以保证后期碱度并促进渣化透。
优选地,在所述步骤2)中,从加入剩余的所述渣料到测定钢水的TSC温度和C含量之间的时间为70-90s。
优选地,在所述步骤2)中,吹氧气的总时间(即步骤2)的总反应时间)为240-300s。
优选地,所述渣料包括造渣剂和冷却剂;优选地,所述造渣剂为石灰和白云石;所述冷却剂为烧结矿;优选地,在所述步骤1)中,所述石灰的加入量为20-22.5kg/吨钢,所述白云石的加入量3.5-5.5kg/吨钢,所述烧结矿的加入量为28.5-32kg/吨钢;
优选地,在步骤1)中,所述吹氧气的时间为5-6min;
优选地,在步骤1)中,待初渣化透后,15-30s内将氧枪提出转炉;
优选地,在所述步骤2)的所述渣料中,所述石灰的加入量为21-25kg/吨钢,所述白云石的加入量为3.5-5.0kg/吨钢,所述烧结矿的加入量为14-20kg/吨钢;
优选地,在所述步骤2)中,所述TSC温度控制为1540℃-1590℃,碳含量控制为0.25wt%-0.40wt%。优选地,当测得到的TSC≤1540℃时,加入所述石灰继续吹氧冶炼;当测得的TSC≥1590℃时,加入烧结矿。
优选地,在所述步骤2)中,根据测定的TSC温度结果选择加入所述石灰或烧结矿继续吹炼,以保证转炉TSO温度控制为1600℃-1650℃,碳含量控制为0.07%-0.09%;优选地,若所述转炉TSO温度小于1600℃,则进行点吹升温。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,当作为原料的所述铁水中硅的含量<0.30wt%时,所述原料为铁水和废钢;优选地,废钢占所述原料的质量比≤8%。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,当作为原料的所述铁水中硅的质量含量<0.30%时,采用单渣工艺进行冶炼;优选地,所述单渣工艺的具体过程为:步骤a)向所述原料加入石灰、烧结矿和白云石,步骤b)待全程渣子化透,测量TSC,然后根据测定TSC结果选择加入石灰或烧结矿;
优选地,在所述步骤a)中,所述石灰分2-3批次加入,吨钢加入量为42.9-46.2kg/t(即每吨铁水中加入42.9-46.2kg);优选地,所述烧结矿分3-4批次加入,吨钢加入量为39.2-42.8kg/t;优选地,所述白云石分2-3批次加入,吨钢加入量为8.57-10.7kg/t;
优选地,在所述步骤b)中,每吨所述铁水中,所述石灰或烧结矿的加入量为2.15-3.57Kg;优选地,当测得的TSC≤1540℃时,加入所述石灰继续吹氧冶炼;当测得的TSC≥1590℃时,加入烧结矿,作为冷却剂,控制反应节奏。
优选地,在所述步骤b)中,根据TSO的测定结果,若C含量≥0.10%,则进行点吹,以控制钢水的C、P含量。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,冶炼全过程采用转炉底吹氮气和氩气。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,冶炼前7-8分钟,底吹氮气,其中前1-3min氮气流量为450-580Nm3/h,后期氮气流量增加为800-900Nm3/h(氮气的体积为:压力为一个大气压,温度是0℃的气体体积);冶炼底吹氮气7-8分钟后切换为氩气,氩气气流量增加到1000-1100Nm3/h。在吹炼前期,加强熔池搅拌,促进石灰熔解,提高成渣速度;在吹炼末期,提高熔池搅拌强度,促进渣钢反应平衡,强化脱磷效果。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,当转炉碳氧积≤0.0021,转炉测量终点碳≤0.045%时,直接出钢;当转炉碳氧积>0.0032时,需等转炉TSO成分测定为C:0.06-0.09wt%,P≤0.006wt%,S≤0.020wt%时,方能出钢;转炉碳氧积在0.0021-0.0032之间时,炉测量终点碳需要≤0.045%,否则进行点吹。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,在所述冶炼之后,所述脱氧之前,采用高-低-低枪位(2000mm-1500mm-500mm)利用氮气进行溅渣护炉,溅渣过程重复提压抢,渣溅干后关氮提枪,溅渣时间为140-200s;本发明采用三阶段枪位可实现全炉膛溅渣,且溅渣厚度均匀性好;相对于氧气会发生强烈氧化还原反应,不适用于溅渣护炉,氩气价格较高,经济性差,本发明采用氮气溅渣护炉可充分利用转炉高碱度终渣和制氧厂的氮气副产品,成本较低,且本发明直接采用氧枪吹氮溅渣护炉操作简便,效率高。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,采用铝锰铁进行所述脱氧,所述铝锰铁的加入量为1.7-2.5kg/t钢。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述转炉冶炼步骤中,所述合金化采用的合金包括:金属锰、硅铁、铌铁、钒铁和镍板。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述LF精炼步骤,所述调渣所用的物质为铝渣和碳化钙,优选地,所述调渣所用的物质还包括石灰;优选地,调渣至终渣碱度≥2.2,出站前顶渣必须为黄白渣或白渣,黄白渣或白渣保持时间不低于10分钟。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述LF精炼步骤,在所述调渣后,喂入铝线进行增铝,喂入钛线进行增钛。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述LF精炼步骤,所述精炼的时间为30-45min。在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述LF精炼步骤,调渣所用渣料的质量比为:石灰:萤石:碳化钙:铝渣=(3-5):(3-5):1:(1-2),优选地,石灰:萤石:碳化钙:铝渣=(4-5):(4-5):1:(1-2)。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述RH脱气步骤中,所述真空脱气时,真空度为≤133Pa,环流时间不低于15分钟,纯脱气时间大于5分钟。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述RH脱气步骤中,所述真空脱气之后,喂入钙铝线80-100米/炉,软吹不低于10分钟。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述连铸步骤中,所述钢液的过热度控制在25℃以内。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述连铸步骤中,对于175断面,所述连铸时拉速为1.25-1.35m/min;对于200断面,所述连铸时拉速为1.2-1.4m/min;对于250断面,所述连铸时拉速为1.1-1.3m/min;对于300mm断面,所述连铸时拉速为0.85-0.95m/min;
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,在所述连铸步骤中,结晶器采用包晶钢保护渣;中间包采用覆盖剂结合碳化稻壳覆盖,保证中间包液面覆盖良好:大包长水口采用氩封,流量90-120L/min;若流量<90L\min时,难以起到隔绝空气效果,若流量>120L\min,则浪费氩气。
在上述极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法中,作为一种优选实施方式,按质量百分比,所述冶炼方法得到的钢成分中P含量低于0.007%;更优选地,所述所述冶炼方法得到的钢成分按质量百分比包括:C:0.06-0.10%,Si:0.20-0.35,Mn:1.5-1.65%,Nb:0.010-0.030%,V:0.010-0.035%,Ti:0.010-0.035%,,Al:0.015-0.040。
与现有技术相比,本发明的有益效果是
1.本申请所述极地用钢的超高磷铁水冶炼低磷钢的方法根据铁水硅含量判定是否采取双渣工艺,若铁水硅≥0.30%时,转炉冶炼采用双渣工艺;铁水硅<0.30%时:转炉采用单渣工艺,再采用精炼深脱磷工艺进一步脱磷,该方法可实现以超高磷铁水为原料连续稳定冶炼磷含量低于0.007%的钢,且所需辅料消耗较低,生产节奏快,具有广阔的推广前景。
2.根据铁水Si含量进行区分单双渣区冶炼,大幅度节约冶炼原料消耗,缩短冶炼周期,加快生产流程。
3.对超高P铁水采用最优化造渣料配比及合理的吹氧流量、吹氧时间,通过转炉冶炼获得超低磷铁水。
4.LF精炼阶段,采用合理的渣料配比及冶炼方式,减少钢水回P量。
5.本申请所述极地用钢的超高磷铁水冶炼低磷钢的方法成本相对低廉,工艺简单易于操作,本冶炼方法生产的铸坯轧制的钢板适合应用于极寒工况、综合性能要求高的工程中。
6.本方法冶炼、连铸后的钢坯,经轧制后,钢板屈服强度≥420MPa、抗拉强度520-680MPa、-52℃冲击功≥100J、断面收缩率≥19%。
具体实施方式
为了突出表达本发明的目的、技术方案及优点,下面结合实施例对本发明进一步说明,示例通过本发明的解释方式表述而非限制本发明。本发明技术方案不局限于以下所列举的具体实施方式,还包括各具体实施方式之间的任意组合。
本说明书中公开的任一特征,除非特别叙述,均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述,每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。
实施例1
一种极地用钢的超高磷铁水冶炼低磷钢的方法:
(1)转炉冶炼
采用140t顶底复吹转炉,原料组成为:高磷脱硫铁水141t(C:5.65%、Mn:0.213%、P:0.151%、S:0.002%、Si:0.54%、AS:0.0020%,铁水温度1310℃),废钢用量为10t。采用双渣工艺进行冶炼,在冶炼时,氧气第一次下枪开吹阶段,枪位控制在1500mm左右。氧枪打火后,氧枪流量调整为25000m3/h左右,枪位在1800mm,加入石灰3050kg,烧结矿3600kg,白云石400kg,第一批料在开吹150s前加入完毕。初渣化透后30秒提枪倒渣,提枪时机原则上在5分钟左右。
二次下枪氮气打渣后切换氧气,待氧枪打火后,氧枪流量调整为24500m3/h左右,枪位在1700mm左右,随后分批次共加入石灰3200kg、烧结矿2700kg、白云石550kg,同时避免吹炼返干。TSC温度在1540℃-1590℃,碳含量控制在0.25%-0.40%,测完TSC后,加入150kg石灰,调整TSO温度为1600℃-1650℃。最后采用高-低-低枪位(2000mm-1500mm-500mm)进行溅渣护炉,溅渣过程重复提压抢,渣溅干后关氮提枪,溅渣时间为186s。当转炉碳氧积≤0.0021,转炉测量终点碳≤0.045wt%时出钢,转炉出钢温度为1620℃,出钢时加入铝锰铁260kg、金属锰2100kg、镍板120kg、钒铁60kg、铌铁50kg、硅铁440kg;顺钢流加入600kg合成渣,200Kg预熔渣。
冶炼全程底吹氮气和氩气,冶炼前8分钟,底吹氮气,其中前3min氮气流量为500m3/h,后5min氮气流量增加为850m3/h;冶炼底吹氮气8分钟后切换为氩气,氩气气流量增加到1050m3/h。
(2)LF冶炼
LF精炼加入石灰200kg、萤石200kg、碳化钙50kg、铝渣80kg进行调渣;喂铝线150m进行增铝,喂入钛线130m增钛。终渣碱度控制在2.2以上。
冶炼过程全程底吹氩搅拌,前期可适当调高氩气压力,出站前采用小压力软吹,保证夹杂物上浮,精炼软吹氩时间为5分钟,总体精炼时间为45分钟。
(3)RH冶炼
RH处理时,浸渍管插入深度为400mm;处理时真空度为30Pa,环流时间为22分钟,纯脱气时间10分钟。RH处理结束后,喂钙铝线90米/炉,软吹10分钟,RH冶炼周期为23分钟。
(4)连铸
结晶器采用包晶钢保护渣;中间包采用覆盖剂结合碳化稻壳覆盖,保证中间包液面覆盖良好。大包长水口采用氩封,流量90L/min,结晶器采用非正弦振动模式。连铸坯断面尺寸为250mm*2400mm,拉速为1.1m/min。
该炉次终点情况C:0.07%,Si:0.28%,Mn:1.52%,P:0.006%,S:0.001%,Nb:0.025%,Ti:0.015%,V:0.025%,Ni:0.11%,Als:0.020%;该炉消耗情况为:石灰48.53kg/吨钢,渣料总消耗为54.41kg/吨钢,氧气消耗为47.05Nm3/吨钢。
采用本实施例方法生产5炉次钢,钢中P含量都低于0.007wt%,所得钢坯经轧制后,钢板屈服强度425-510MPa、抗拉强度520-590MPa、-60℃冲击功150-210J、断面收缩率22-32%。
实施例2:
一种极地用钢的超高磷铁水冶炼低磷钢的方法:
(1)转炉冶炼
采用140t顶底复吹转炉,原料组成为:高磷脱硫铁水92%(C:4.437%、Mn:0.213%、P:0.148%、S:0.003%、Si:0.294%、AS:0.0018%,铁水温度1316℃),余量为废钢。在冶炼时采用单渣工艺,氧气下枪开吹阶段,枪位控制在1500mm左右;氧枪打火后,氧枪流量调整为26000m3/h左右,枪位在1800mm,供氧气压力为0.8MPa;冶炼前8分钟,底吹氮气,氮气底吹流量为560m3/h,而后增加为880m3/h,底吹8分钟后切换为氩气,流量增加到1200m3/h,加入烧结矿6200kg,石灰6040kg,白云石800kg,保证后期碱度并促进渣化透;终点枪位控制在1200mm左右。最后采用高-低-低枪位(2000mm-1500mm-500mm)进行溅渣护炉,溅渣过程重复提压抢,渣溅干后关氮提枪,溅渣时间为163s。转炉出钢温度为1646℃,出钢时加入铝锰铁240kg、金属锰2040kg、镍板120kg、钒铁60kg、铌铁50kg、硅铁440kg;顺钢流加入600kg合成渣、200Kg预熔渣。
(2)LF冶炼
LF精炼加入石灰352kg、萤石157kg、铝渣180kg,碳化钙20Kg进行调渣;喂铝线120m进行增铝,喂入钛线150m增钛。终渣碱度控制在2.2以上。
冶炼过程全程底吹氩搅拌,前期可适当调高氩气压力,出站前采用小压力软吹,保证夹杂物上浮,软吹氩时间为5分钟,总冶炼时间为42分钟。
(3)RH冶炼
RH处理时,浸渍管插入深度为400mm;处理时真空度为30Pa,环流时间为22分钟,纯脱气时间10分钟。RH处理结束后,喂钙铝线80米,软吹10分钟,RH冶炼周期为22分钟。
(4)连铸
结晶器采用包晶钢保护渣;中间包采用覆盖剂结合碳化稻壳覆盖,保证中间包液面覆盖良好。大包长水口采用氩封,流量90L/min,结晶器采用非正弦振动模式。连铸坯断面尺寸为300mm,拉速为0.85m/min。
该炉次终点情况C:0.07%,Si:0.27%,Mn:1.51%,P:0.0065%,S:0.001%,Nb:0.026%,Ti:0.015%,V:0.026%,Ni:0.12%,Als:0.020%该炉消耗情况为:石灰47kg/吨钢,渣料总消耗为51.5kg/吨钢,氧气消耗为47.79Nm3/吨钢,钢铁料消耗1.10t/吨钢。
采用本实施例方法生产5炉次钢,钢中P含量都低于0.007wt%,所得钢坯经轧制后,钢板屈服强度440-500MPa、抗拉强度525-605MPa、-60℃冲击功130-190J、断面收缩率23-29%。
Claims (12)
1.一种极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,依次包括:
转炉冶炼步骤:对包括铁水的原料进行冶炼、脱氧和出钢合金化;
在所述转炉冶炼步骤中,当作为原料的所述铁水中P元素的含量≥0.15wt%时,Si元素的含量为0.15-0.6wt%,S元素的含量为≤0.006wt%,As元素的含量为≤0.006wt%;所述铁水的温度≥1230℃;
在所述转炉冶炼步骤中,当作为原料的所述铁水中硅的质量含量≥0.30%时,采用双渣工艺进行所述冶炼;所述双渣工艺具体包括:步骤1):向所述原料中加入一部分的渣料,所述渣料包括造渣剂和冷却剂,所述造渣剂为石灰和白云石,所述冷却剂为烧结矿,之后采用氧枪向所述原料中吹氧气,待初渣化透后,将氧枪提出转炉、进行倒渣;在所述步骤1)中,所述石灰的加入量为20-22.5kg/吨钢,所述白云石的加入量3.5-5.5kg/吨钢,所述烧结矿的加入量为28.5-32kg/吨钢;在步骤1)中,所述吹氧气的时间为5-6min;在步骤1)中,待初渣化透后,15-30s内将氧枪提出转炉;
步骤2):采用氧枪向步骤1)所得的钢液中吹氧气,然后分批加入剩余的所述渣料,继续进行冶炼,冶炼过程中测定钢水的TSC温度和C含量,根据测定结果选择加入石灰或烧结矿,以保证后期碱度并促进渣化透;所述渣料包括造渣剂和冷却剂;所述造渣剂为石灰和白云石;所述冷却剂为烧结矿;在所述步骤2)中,从加入剩余的所述渣料到测定钢水的TSC温度和C含量之间的时间为70-90s;所述步骤2)的总反应时间为240-300s;在所述步骤2)的所述渣料中,所述石灰的加入量为21-25kg/吨钢,所述白云石的加入量为3.5-5.0kg/吨钢,所述烧结矿的加入量为14-20kg/吨钢;在所述步骤2)中,所述TSC温度控制为1540℃-1590℃,碳含量控制为0.25wt%-0.40wt%;在所述步骤2)中,根据测定的TSC温度结果选择加入所述石灰或烧结矿继续吹炼,以保证转炉TSO温度控制为1600℃-1650℃,碳含量控制为0.07wt%-0.09wt%;若所述转炉TSO温度小于1600℃,则进行点吹升温;
在所述转炉冶炼步骤中,当作为原料的所述铁水中硅的质量含量<0.30%时,采用单渣工艺进行冶炼;所述单渣工艺的具体过程为:步骤a)向所述原料加入石灰、烧结矿和白云石,在所述步骤a)中,所述石灰分2-3批次加入,吨钢加入量为42.9-46.2kg/t;所述烧结矿分3-4批次加入,吨钢加入量为39.2-42.8kg/t;所述白云石分2-3批次加入,吨钢加入量为8.57-10.7kg/t;
步骤b)待全程渣子化透,测量TSC,然后根据测定TSC结果选择加入石灰或烧结矿;在所述步骤b)中,每吨所述铁水中,所述石灰或烧结矿的加入量为2.15-3.57Kg;当TSC≤1540℃时,加入所述石灰继续吹氧冶炼;当TSC≥1590℃时,加入烧结矿;在所述步骤b)中,根据TSO的测定结果,若C含量≥0.10%,则进行点吹,以控制钢水的C、P含量;
在所述转炉冶炼步骤中,冶炼前7-8分钟,底吹氮气,其中前1-3min氮气流量为450-580Nm3/h,后期氮气流量增加为800-900 Nm3/h;冶炼底吹氮气7-8分钟后切换为氩气,氩气气流量增加到1000-1100 Nm3/h;
在所述转炉冶炼步骤中,当转炉碳氧积>0.0032时,需等转炉TSO成分测定为C:0.06-0.09 wt%,P≤0.006 wt%,S≤0.020 wt %时,方能出钢;转炉碳氧积在0.0021-0.0032之间时,炉测量终点碳需要≤0.045%,否则进行点吹;
在所述转炉冶炼步骤中,采用铝锰铁进行所述脱氧,所述铝锰铁的加入量为1.7-2.5kg/t钢;
在所述转炉冶炼步骤中,在所述冶炼之后,所述脱氧之前,采用高-低-低枪位利用氮气进行溅渣护炉,溅渣过程重复提压抢,渣溅干后关氮提枪,溅渣时间为140-200s;
LF精炼步骤:对所述转炉冶炼步骤所得的钢液进行调渣、精炼,得到精炼钢液;在所述LF精炼步骤,调渣所用渣料的质量比为:石灰:萤石:碳化钙:铝渣=(3-5):(3-5):1:(1-2),在所述调渣后,喂入铝线进行增铝,喂入钛线进行增钛;在所述LF精炼步骤,所述精炼的时间为30-45min;
RH脱气步骤:对所述精炼钢液进行真空脱气;
连铸步骤:对所述RH脱气步骤后所得的钢液进行连铸,得到铸坯;
按质量百分比,所述冶炼方法得到的钢成分中P含量低于0.007wt%。
2.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,在所述转炉冶炼步骤中,所述原料还包括废钢;所述废钢的质量/(铁水+废钢的质量)≤8%。
3.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,在所述转炉冶炼步骤中,冶炼全过程采用转炉底吹氮气和氩气。
4.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,在所述转炉冶炼步骤中,当转炉碳氧积≤0.0021,转炉测量终点碳≤0.045%时,直接出钢。
5.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,在所述转炉冶炼步骤中,所述合金化采用的合金包括:金属锰、硅铁、铌铁、钒铁和镍板。
6.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,在所述LF精炼步骤,调渣至终渣碱度≥2.2,出站前顶渣必须为黄白渣或白渣,黄白渣或白渣保持时间不低于10分钟。
7.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,在所述RH脱气步骤中,所述真空脱气时,真空度为≤133Pa,环流时间不低于15分钟,脱气时间大于5分钟。
8.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,在所述RH脱气步骤中,所述真空脱气之后,喂入钙铝线80-100米/炉,软吹不低于10分钟。
9.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,在所述连铸步骤中,所述钢液的过热度控制在25℃以内。
10.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,在所述连铸步骤中,对于175断面,所述连铸时拉速为1.25-1.35m/min;对于200断面,所述连铸时拉速为1.2-1.4m/min;对于250断面,所述连铸时拉速为1.1-1.3m/min;对于300mm断面,所述连铸时拉速为0.85-0.95m/min。
11.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,在所述连铸步骤中,结晶器采用包晶钢保护渣;中间包采用覆盖剂结合碳化稻壳覆盖,保证中间包液面覆盖良好:大包长水口采用氩封,流量90-120L/min。
12.根据权利要求1所述的极地用钢的超高磷铁水低成本冶炼方法,其特征在于,所述冶炼方法得到的钢成分按质量百分比包括:C:0.06-0.10%,Si:0.20-0.35,Mn:1.5-1.65%,Nb:0.010-0.030%,V:0.010-0.035%,Ti:0.010-0.035%,Al:0.015-0.040%。
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