CN113430329A - 一种炉后出钢的渣料调节剂和避免水口堵塞的冶炼方法 - Google Patents

一种炉后出钢的渣料调节剂和避免水口堵塞的冶炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明特别涉及一种炉后出钢的渣料调节剂和避免水口堵塞的冶炼方法，属于LF精炼技术领域，方法包括：将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水；在所述转炉冶炼后向铁水加入渣料调节剂，以重量计，所述调节剂的成分包括：石灰500‑600份、萤石150‑300份、石英砂200‑300份，所述石英砂中SiO2含量≥99％，用以对钢包顶渣的碱度进行预调整至2.8‑3.2；控制LF精炼渣始终保持在中、低碱度，一方面可以降低CaO的活度，避免LF强搅过程中钢渣乳化，使得CaO进入钢水形成高熔点的钙铝酸盐，另一方面可以减少镁铝尖晶石的形成，可以使水口堵塞得到缓解。

Description

一种炉后出钢的渣料调节剂和避免水口堵塞的冶炼方法
技术领域
本发明属于LF精炼技术领域，特别涉及一种炉后出钢的渣料调节剂和避免水口堵塞的冶炼方法。
背景技术
热系铝脱氧钢在炼钢生产过程采用LF精炼造渣工艺，传统的LF脱S造渣工艺均在精炼造高碱度、强还原的精炼渣，该工艺在深脱S的同时，由于高的碱度和强的还原性使渣中的MgO还原进入钢中，形成MgO·Al2O3夹杂物。此外在脱硫强搅拌过程高碱度渣部分乳化，使CaO进入钢中形成高熔点的钙铝酸盐，CaO、MgO、Al2O3的复合夹杂物在浇注过程析出，造成水口堵塞。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的炉后出钢的渣料调节剂和避免水口堵塞的冶炼方法。
本发明实施例提供了一种炉后出钢的渣料调节剂，以重量计，所述调节剂的成分包括：石灰500-600份、萤石150-300份、石英砂200-300份，所述石英砂中SiO2含量≥99％。
基于同一发明构思，本发明实施例还提供了一种避免水口堵塞的冶炼方法，所述方法包括：
将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水；
在所述转炉冶炼后向铁水加入渣料调节剂，以重量计，所述调节剂的成分包括：石灰500-600份、萤石150-300份、石英砂200-300份，所述石英砂中SiO2含量≥99％，用以将钢包顶渣的碱度预调整至2.8-3.2。
可选的，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述转炉冶炼的出钢采用滑板挡渣技术，所述转炉冶炼的转炉下渣厚度≤40mm。
可选的，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述转炉冶炼的转炉渣碱度控制在3.5-4.8。
可选的，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述转炉冶炼的炉后强搅流量≥600NL/min，所述转炉冶炼的炉后强搅时间为3min-5min。
可选的，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述LF精炼的炉渣碱度为3.0-3.8。
可选的，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述LF精炼的炉渣氧化性TFe≤1.0。
可选的，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述LF精炼过程中采用埋弧造渣，所述埋弧造渣的造渣时间为8min-12min，所述埋弧造渣采用的渣料包括白灰和铝矾土，所述渣料的用量为500Kg-800Kg，所述渣料的加入时机为预吹氩3min后。
可选的，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述LF精炼过程中采用的渣脱氧剂为铝类脱氧剂，所述渣脱氧剂分两批次加入。
可选的，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，述LF精炼过程中造渣底吹流量控制在200NL/min-500NL/min。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的避免水口堵塞的冶炼方法，方法包括：将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水；在所述转炉冶炼后向铁水加入渣料调节剂，以重量计，所述调节剂的成分包括：石灰500-600份、萤石150-300份、石英砂200-300份，所述石英砂中SiO2含量≥99％，用以对钢包顶渣的碱度进行预调整至2.8-3.2；控制LF精炼渣始终保持在中、低碱度，一方面可以降低CaO的活度，避免LF强搅过程中钢渣乳化，使得CaO进入钢水形成高熔点的钙铝酸盐，另一方面可以减少镁铝尖晶石的形成，可以使水口堵塞得到缓解。
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
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明实施例提供的方法的流程图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
本申请实施例的技术方案为解决上述技术问题，总体思路如下：
根据本发明一种典型的实施方式，提供了一种避免水口堵塞的冶炼方法，所述方法包括：
将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水；
具体而言，包括：出钢挡渣技术，炉后调渣技术，LF调渣技术。
出钢挡渣技术：转炉按照一定的碱度进行吹炼，出钢采用滑板挡渣技术，控制出钢过程下渣量，在出钢过程加入渣料，对炉渣成分进行预调整。具体工艺控制条件如下：
Figure BDA0003100080530000031
控制转炉渣碱度为3.5-4.8的原因碱度在该范围内既可以保证渣中MgO还原能力低，还可以保证一定的脱硫效果和夹杂物吸附能力，该碱度取值过大的不利影响是造成渣中MgO还原进入渣中，形成MgO.Al2O3夹杂物，过小的不利影响是不利于LF过程脱硫和精炼渣对夹杂物的吸附作用，控制转炉渣碱度的具体操作是通过炼钢控制吹炼过程白灰加入量及炉后渣料加入种类和加入量，实现终渣碱度控制；
控制转炉下渣厚度≤40mm、渣料总量为1000-1100kg的原因是确保炉渣碱度在3.5～4.8，该取值过大的不利影响是会造成碱度偏高，无法实现低碱度控制，过小的不利影响是碱度偏低，无法保证低碱度的控制范围。
控制炉后强搅流量≥600NL/min、炉后强搅时间为3-5min的原因是确保到站钢水和渣成分代表性，该取值过大的不利影响是造成钢水温度损失较大，过小的不利影响是钢水和渣成分不均匀。
炉后调渣技术：炉后对渣成分进行预调整，LF进站目标渣碱度在2.8-3.2之间。引进新的渣料调节剂石英砂，其中石英砂的SiO2含量≥99％，在出钢过程和其他渣料一并加入，对钢包顶渣碱度进行预调整。渣料调节剂具体见下表：
Figure BDA0003100080530000041
石灰的作用是调整炉渣中CaO含量，控制石灰的份数为500-600份的原因是保证炉渣碱度合适，该份数取值过大的不利影响是碱度偏高，过小的不利影响是碱度偏低。
萤石的作用是提高化渣速度，快速成渣，控制萤石的份数为150-300份的原因是保证炉渣化渣效果，该份数取值过大的不利影响是渣子后期返干，容易结壳，过小的不利影响是化渣速度慢，造渣效果不好。
石英砂的作用是调整炉渣中SiO2含量，控制石英砂的份数为200-300份的原因是保证炉渣碱度合适，该份数取值过大的不利影响是碱度偏低，过小的不利影响是碱度偏高。
控制石英砂的SiO2含量≥99％的原因是纯度高，对炉渣其他组分影响小，且不容易污染钢水。
选择上述化学成分及其质量分数以解“如何避免强搅拌是氧化钙乳化、且易形成夹杂物”的技术问题，需要克服的技术障碍是如何准确控制炉渣碱度，得到精度相对较高的炉渣碱度。LF过程调渣技术：LF过程埋弧造渣，加入一定量的渣料，造渣过程渣面分批加入渣脱氧剂，在转炉炉后预调渣的基础上，对渣成分进行精调，实现中、低碱度渣控制。具体工艺控制如下：
Figure BDA0003100080530000042
控制炉渣碱度为3.0-3.8的原因是既可以降低MgO还原，还可以保证一定的脱硫效果和夹杂物吸附能力，该碱度取值过大的不利影响是造成渣中MgO还原进入渣中，形成MgO.Al2O3夹杂物，过小的不利影响是不利于LF过程脱硫和精炼渣对夹杂物的吸附作用，控制炉渣碱度的具体操作是控制精炼过程渣料加入种类、加入时机和加入量；
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请的炉后出钢的渣料调节剂和避免水口堵塞的冶炼方法进行详细说明。
实施例1
一种典型的实施方式，提供了一种避免水口堵塞的冶炼方法，所述方法包括：
将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水；
具体而言，包括：出钢挡渣技术，炉后调渣技术，LF调渣技术。
出钢挡渣技术：转炉按照一定的碱度进行吹炼，出钢采用滑板挡渣技术，控制出钢过程下渣量，在出钢过程加入渣料，对炉渣成分进行预调整。具体工艺控制条件如下：
Figure BDA0003100080530000051
炉后调渣技术：炉后对渣成分进行预调整，LF进站目标渣碱度在2.8。引进新的渣料调节剂石英砂，其中石英砂的SiO2含量≥99％，在出钢过程和其他渣料一并加入，对钢包顶渣碱度进行预调整。渣料调节剂具体见下表：
Figure BDA0003100080530000052
LF过程调渣技术：LF过程埋弧造渣，加入一定量的渣料，造渣过程渣面分批加入渣脱氧剂，在转炉炉后预调渣的基础上，对渣成分进行精调，实现中、低碱度渣控制。具体工艺控制如下：
Figure BDA0003100080530000053
实施例2
一种典型的实施方式，提供了一种避免水口堵塞的冶炼方法，所述方法包括：
将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水；
具体而言，包括：出钢挡渣技术，炉后调渣技术，LF调渣技术。
出钢挡渣技术：转炉按照一定的碱度进行吹炼，出钢采用滑板挡渣技术，控制出钢过程下渣量，在出钢过程加入渣料，对炉渣成分进行预调整。具体工艺控制条件如下：
Figure BDA0003100080530000061
炉后调渣技术：炉后对渣成分进行预调整，LF进站目标渣碱度在2.8-3.2之间。引进新的渣料调节剂石英砂，其中石英砂的SiO2含量≥99％，在出钢过程和其他渣料一并加入，对钢包顶渣碱度进行预调整。渣料调节剂具体见下表：
Figure BDA0003100080530000062
LF过程调渣技术：LF过程埋弧造渣，加入一定量的渣料，造渣过程渣面分批加入渣脱氧剂，在转炉炉后预调渣的基础上，对渣成分进行精调，实现中、低碱度渣控制。具体工艺控制如下：
Figure BDA0003100080530000063
实施例3
一种典型的实施方式，提供了一种避免水口堵塞的冶炼方法，所述方法包括：
将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水；
具体而言，包括：出钢挡渣技术，炉后调渣技术，LF调渣技术。
出钢挡渣技术：转炉按照一定的碱度进行吹炼，出钢采用滑板挡渣技术，控制出钢过程下渣量，在出钢过程加入渣料，对炉渣成分进行预调整。具体工艺控制条件如下：
Figure BDA0003100080530000071
炉后调渣技术：炉后对渣成分进行预调整，LF进站目标渣碱度在2.8-3.2之间。引进新的渣料调节剂石英砂，其中石英砂的SiO2含量≥99％，在出钢过程和其他渣料一并加入，对钢包顶渣碱度进行预调整。渣料调节剂具体见下表：
Figure BDA0003100080530000072
LF过程调渣技术：LF过程埋弧造渣，加入一定量的渣料，造渣过程渣面分批加入渣脱氧剂，在转炉炉后预调渣的基础上，对渣成分进行精调，实现中、低碱度渣控制。具体工艺控制如下：
Figure BDA0003100080530000073
对比例1
一种典型的实施方式，提供了一种避免水口堵塞的冶炼方法，所述方法包括：
将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水；
具体而言，包括：出钢挡渣技术，炉后调渣技术，LF调渣技术。
出钢挡渣技术：转炉按照一定的碱度进行吹炼，出钢采用滑板挡渣技术，控制出钢过程下渣量，在出钢过程加入渣料，对炉渣成分进行预调整。具体工艺控制条件如下：
Figure BDA0003100080530000074
Figure BDA0003100080530000081
炉后调渣技术：炉后对渣成分进行预调整，LF进站目标渣碱度在2.8。引进新的渣料调节剂石英砂，其中石英砂的SiO2含量≥99％，在出钢过程和其他渣料一并加入，对钢包顶渣碱度进行预调整。渣料调节剂具体见下表：
Figure BDA0003100080530000082
LF过程调渣技术：LF过程埋弧造渣，加入一定量的渣料，造渣过程渣面分批加入渣脱氧剂，在转炉炉后预调渣的基础上，对渣成分进行精调，实现中、低碱度渣控制。具体工艺控制如下：
Figure BDA0003100080530000083
对比例2
一种典型的实施方式，提供了一种避免水口堵塞的冶炼方法，所述方法包括：
将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水；
具体而言，包括：出钢挡渣技术，炉后调渣技术，LF调渣技术。
出钢挡渣技术：转炉按照一定的碱度进行吹炼，出钢采用滑板挡渣技术，控制出钢过程下渣量，在出钢过程加入渣料，对炉渣成分进行预调整。具体工艺控制条件如下：
Figure BDA0003100080530000084
Figure BDA0003100080530000091
炉后调渣技术：炉后对渣成分进行预调整，LF进站目标渣碱度在2.8-3.2之间。引进新的渣料调节剂石英砂，其中石英砂的SiO2含量≥99％，在出钢过程和其他渣料一并加入，对钢包顶渣碱度进行预调整。渣料调节剂具体见下表：
Figure BDA0003100080530000092
LF过程调渣技术：LF过程埋弧造渣，加入一定量的渣料，造渣过程渣面分批加入渣脱氧剂，在转炉炉后预调渣的基础上，对渣成分进行精调，实现中、低碱度渣控制。具体工艺控制如下：
Figure BDA0003100080530000093
相关实验：
将实施例1-3和对比例1-2获得的钢液检测，测试结果如下表所示。
Figure BDA0003100080530000094
表中，CaO乳化情况的测试方法是用ASPEX分析钢中高熔点CaO·Al2O3夹杂物的数量；MgO·Al2O3夹杂物情况的测试方法是用ASPEX分析钢中MgO·Al2O3夹杂物数量密度。
从实施例1-3中数据可知：采用本方法能够抑制精炼渣的CaO活度，避免LF强搅过程中钢渣乳化使CaO进入钢水形成高熔点的钙铝酸盐，同时可以抑制渣中MgO还原进入形成MgO·Al2O3夹杂物，通过对比例1-2和实施例数据的对比可得中低碱度精炼渣在保证一定脱s效果的前提下，可以减少精炼造渣过程CaO乳化形成高熔点CaO·Al2O3夹杂物，还可以抑制MgO的还原，减少MgO·Al2O3夹杂物的生成，采用较高的碱度，虽然脱硫效果好，但是造成较为严重的CaO乳化，而采用过低的碱度，虽然能抑制CaO乳化，但是基本丧失了脱s功能，同时还会造成较大的调节剂的浪费。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少还具有如下技术效果或优点：
(1)本发明实施例提供的方法，引进新的渣料调节剂石英砂，改变传统的造渣理念，克服了技术偏见；
(2)本发明实施例提供的方法，尤其适用于制备普通级别的铝脱氧钢；
(3)本发明实施例提供的方法能够抑制精炼渣的CaO活度，避免LF强搅过程中钢渣乳化使CaO进入钢水形成高熔点的钙铝酸盐；
(4)本发明实施例提供的方法可以抑制渣中MgO还原进入形成MgO·Al2O3夹杂物，减少镁铝尖晶石的形成，可以是水口堵塞得到缓解。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的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发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种炉后出钢的渣料调节剂，其特征在于，以重量计，所述调节剂的成分包括：石灰500-600份、萤石150-300份、石英砂200-300份，所述石英砂中SiO2含量≥99％。
2.一种避免水口堵塞的冶炼方法，其特征在于，所述方法包括：
将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水；
在所述转炉冶炼后向铁水加入渣料调节剂，以重量计，所述调节剂的成分包括：石灰500-600份、萤石150-300份、石英砂200-300份，所述石英砂中SiO2含量≥99％，用以将钢包顶渣的碱度预调整至2.8-3.2。
3.根据权利要求2所述的避免水口堵塞的冶炼方法，其特征在于，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述转炉冶炼的出钢采用滑板挡渣技术，所述转炉冶炼的转炉下渣厚度≤40mm。
4.根据权利要求2所述的避免水口堵塞的冶炼方法，其特征在于，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述转炉冶炼的转炉渣碱度控制在3.5-4.8。
5.根据权利要求2所述的避免水口堵塞的冶炼方法，其特征在于，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述转炉冶炼的炉后强搅流量≥600NL/min，所述转炉冶炼的炉后强搅时间为3min-5min。
6.根据权利要求2所述的避免水口堵塞的冶炼方法，其特征在于，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述LF精炼的炉渣碱度为3.0-3.8。
7.根据权利要求2所述的避免水口堵塞的冶炼方法，其特征在于，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述LF精炼的炉渣氧化性TFe≤1.0。
8.根据权利要求2所述的避免水口堵塞的冶炼方法，其特征在于，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述LF精炼过程中采用埋弧造渣，所述埋弧造渣的造渣时间为8min-12min，所述埋弧造渣采用的渣料包括白灰和铝矾土，所述渣料的用量为500Kg-800Kg，所述渣料的加入时机为预吹氩3min后。
9.根据权利要求2所述的避免水口堵塞的冶炼方法，其特征在于，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，所述LF精炼过程中采用的渣脱氧剂为铝类脱氧剂，所述渣脱氧剂分两批次加入。
10.根据权利要求2所述的避免水口堵塞的冶炼方法，其特征在于，所述将铁水进行转炉冶炼和LF精炼，获得待浇铸钢水中，述LF精炼过程中造渣底吹流量控制在200NL/min-500NL/min。
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