CN113664172A - 一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和大方坯连铸工序，其改进之处为：RH精炼破空后根据钢包炉渣表面状态确定出钢包底吹氩最大流量值，然后将钢包调转到连铸大包回转台待浇位上静置，在连铸钢包浇钢过程中进行钢包底吹氩。本发明通过缩短RH破空后钢包底吹氩处理时间，实现炼钢高效化生产，冶炼每炉钢可节省10～18min，连铸钢包低吹氩操作过程控制简便，效果稳定，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢连铸技术领域，具体涉及一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法。
背景技术
目前冶金行业生产重轨用钢时，常规炼钢工艺为铁水脱硫预处理→ 转炉冶炼→LF精炼→ RH高真空处理+钢包低吹氩→ 连铸保护浇铸，整体冶炼周期较长，难以满足如今炼钢高效化生产的要求。
炼钢RH工序高真空处理完后通常需要进行10～18min的钢包底吹氩操作。钢包底吹氩工艺具有强化熔池搅拌，加速钢渣化学反应的作用，底吹的微小氩气泡在钢液上浮过程中会捕捉夹杂物，能够起到净化钢液的作用。现有技术中，RH高真空处理后进行钢包底吹氩操作是公认的必不可少的步骤。
生产实践中较长的钢包底吹氩时间严重影响冶炼重轨用钢的生产效率，不满足炼钢高效化生产的要求，但钢包底吹氩时间不足，会影响夹杂物去除效果。
中国专利202010726677 .9公开了一种用于连铸钢包回转台底吹氩的软吹方法及控制装置，该专利软吹前需要根据夹杂物要求对钢包底吹透气砖进行选择，并由透气砖类型确定手动软吹的氩气流量值；该方法对底吹氩使用的钢包要求过高，生产中不利于钢包周转，并且同一钢包包龄不同其透气性也不同；浇注过程中软吹控制方法工艺繁琐、操作难度大，并且设备投入成本高。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是提供一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，通过缩短RH破空后钢包底吹氩时间，在连铸浇钢的同时进行底吹氩操作，大幅提升炼钢冶炼效率，实现高效化生产。
解决上述技术问题的技术方案是：
一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和大方坯连铸工序，其改进之处为： RH精炼破空后根据钢包炉渣表面状态确定出钢包底吹氩最大流量值，然后将钢包调转到连铸大包回转台待浇位上静置，在连铸钢包浇钢过程中进行钢包底吹氩。
上述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，所述RH精炼工序，RH精炼破空后增大钢包底吹氩流量，当钢包内完整的炉渣表面出现破裂时立即关闭钢包底吹氩阀门，记录此时的氩气流量作为钢包底吹氩最大流量值。
上述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，所述大方坯连铸工序，在钢包开浇前逐渐增大钢包底吹氩流量，当钢包底吹氩流量达到最大值后进行开浇，钢包底吹氩时间为10～18min，钢包浇钢速度2.63～2.92t/min。
进一步的，连铸工序钢水开浇后，钢包底吹氩气流量根据钢包浇钢时间调节，每间隔3min将钢包底吹氩气流量值下调5～10NL/min。
上述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，所述RH精炼破空后确定的氩气最大流量值为70～250NL/min。
上述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，所述转炉冶炼工序，需要控制钢包净空满足双精炼要求。
上述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，所述大方坯连铸工序全程5流浇钢保护浇铸，生产成横截面为280mm× 380mm的大方连铸坯产品。
生产中当钢包的净空满足LF和RH双精炼要求时，在相同的净空条件下以及在相同的钢包包龄情况下，不同的钢包受侵蚀情况不同，钢包透气性差异很大，导致钢包底吹氩最大流量的两端值范围较宽，通过大量的试验证明，当钢包的净空满足LF和RH双精炼要求时，70～250NL/min的底吹氩流量值涵盖了任何包况条件下钢包底吹氩最大流量值。
所述RH精炼工序，RH破空后钢包内的炉渣完整的覆盖在钢液面上，防止钢水二次氧化，当钢包底吹氩流量值小于70 NL/min时钢包内炉渣表面无破裂现象，无法确定钢包底吹氩最大流量值，当钢包底吹氩流量值大于250 NL/min时钢包内炉渣表面迅速破裂，破裂处裸露出钢水，并有持续扩大裸露钢水表面的趋势，严重造成钢水二次氧化。
上述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，所述转炉工序，转炉炉后钢水重量135～145t，钢包容量150t，控制钢包净空满足双精炼要求，当钢水重量小于135t时无法在RH精炼，当钢水重量大于145t时LF精炼沾包沿、无法造渣，严重时铸耳轴或道轨。
与常规炼钢工艺相比，本发明在RH破空后增大钢包底吹氩流量，通过炉渣破裂确定不同包况条件下钢包底吹氩最大流量，之后将钢包底吹氩工艺转移到连铸浇钢过程中；本发明改变了钢包低吹氩环节和吹氩时钢包底吹氩流量，通过大量工业试验得证按照本发明方法冶炼重轨钢，连铸浇钢过程中采取钢包底吹氩工艺仍能达到净化钢液的效果。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：
本发明采取简单易操作的连铸钢包底吹氩控制方法，将现有技术RH破空后钢包低吹氩工序转移到连铸浇钢过程中，可以实现重轨用钢高效化生产，冶炼每炉钢可节省10～15min，连铸钢包低吹氩操作过程控制简便，效果稳定，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，下面举出实施例1～实施例7对本发明做进一步详细说明，实施例1～实施例7采用钢包容量150t，具体冶炼工艺如下：
实施例1
冶炼钢种为U71MnG的重轨钢，转炉炉后钢水重量142t，钢水高真空处理完RH破空后增大钢包底吹氩气流量,记录钢包内钢液面上的炉渣出现破裂时钢包底吹最大氩气流量为150NL/min，然后将钢包调装到连铸大包回转台待浇位静置；当上一炉钢水浇钢完毕后，转动钢包回转台使钢包转到浇钢位，钢包在开浇前控制吹氩流量为150NL/min，经观察钢包液面未波动，盖上包盖，钢包开始浇钢，钢包浇钢速度为2.63t/min，根据钢包浇钢时间，每间隔3min下调一次吹氩流量5NL/min，具体氩气流量控制见下表1所示，吹氩10min后关闭钢包底吹氩气流量阀，连铸工序全程5流浇钢保护浇铸，生产成横截面为280mm× 380mm的大方连铸坯产品。
将得到的连铸坯轧制成60kg/m钢轨，经金相检验，夹杂物各类评级符合TB/T2344.1-2020的铁路标准要求。
实施例2
冶炼钢种为U71MnG的重轨钢，转炉炉后钢水重量140t，钢水高真空处理完RH破空后增大钢包底吹氩气流量,记录钢包内钢液面上的炉渣出现破裂时钢包底吹最大氩气流量为70NL/min，然后将钢包调装到连铸大包回转台待浇位静置，当上一炉钢水浇钢完毕后，转动钢包回转台使钢包转到浇钢位，钢包在开浇前控制吹氩流量为70NL/min，经观察钢包液面未波动，盖上包盖，钢包开始浇钢，钢包浇钢速度为2.92t/min，根据钢包浇钢时间，每间隔3min下调一次吹氩流量10NL/min，具体氩气流量控制见下表1所示，吹氩15min后关闭钢包底吹氩气流量阀，连铸工序全程5流浇钢保护浇铸，生产成横截面为280mm× 380mm的大方连铸坯产品。
将得到的连铸坯轧制成60kg/m钢轨，经金相检验，夹杂物各类评级符合TB/T2344.1-2020的铁路标准要求。
实施例3
冶炼钢种为U71MnG的重轨钢，转炉炉后钢水重量145t，钢水高真空处理完RH破空后增大钢包底吹氩气流量,记录钢包内钢液面上的炉渣出现破裂时钢包底吹最大氩气流量为90NL/min，然后将钢包调装到连铸大包回转台待浇位静置，当上一炉钢水浇钢完毕后，转动钢包回转台使钢包转到浇钢位，钢包在开浇前控制吹氩流量为90NL/min，经观察钢包液面未波动，盖上包盖，钢包开始浇钢，钢包浇钢速度为2.75t/min，根据钢包浇钢时间，每间隔3min下调一次吹氩流量7NL/min，具体氩气流量控制见下表1所示，吹氩12min后关闭钢包底吹氩气流量阀，连铸工序全程5流浇钢保护浇铸，生产成横截面为280mm× 380mm的大方连铸坯产品。
将得到的连铸坯轧制成60kg/m钢轨，经金相检验，夹杂物各类评级符合TB/T2344.1-2020的铁路标准要求。
实施例4
冶炼钢种为U71MnG的重轨钢，转炉炉后钢水重量142t，钢水高真空处理完RH破空后增大钢包底吹氩气流量,记录钢包内钢液面上的炉渣出现破裂时钢包底吹最大氩气流量为250NL/min，然后将钢包调装到连铸大包回转台待浇位静置，当上一炉钢水浇钢完毕后，转动钢包回转台使钢包转到浇钢位，钢包在开浇前控制吹氩流量为250NL/min，经观察钢包液面未波动，盖上包盖，钢包开始浇钢，钢包浇钢速度为2.85t/min，根据钢包浇钢时间，每间隔3min下调一次吹氩流量8NL/min，具体氩气流量控制见下表1所示，吹氩14min后关闭钢包底吹氩气流量阀，连铸工序全程5流浇钢保护浇铸，生产成横截面为280mm× 380mm的大方连铸坯产品。
将得到的连铸坯轧制成60kg/m钢轨，经金相检验，夹杂物各类评级符合TB/T2344.1-2020的铁路标准要求。
实施例5
冶炼钢种为U71MnG的重轨钢，转炉炉后钢水重量144t，钢水高真空处理完RH破空后增大钢包底吹氩气流量,记录钢包内钢液面上的炉渣出现破裂时钢包底吹最大氩气流量为100NL/min，然后将钢包调装到连铸大包回转台待浇位静置，当上一炉钢水浇钢完毕后，转动钢包回转台使钢包转到浇钢位，钢包在开浇前控制吹氩流量为100NL/min，经观察钢包液面未波动，盖上包盖，钢包开始浇钢，钢包浇钢速度为2.90t/min，根据钢包浇钢时间，每间隔3min下调一次吹氩流量10NL/min，具体氩气流量控制见下表1所示，吹氩16min后关闭钢包底吹氩气流量阀，连铸工序全程5流浇钢保护浇铸，生产成横截面为280mm× 380mm的大方连铸坯产品。
将得到的连铸坯轧制成60kg/m钢轨，经金相检验，夹杂物各类评级符合TB/T2344.1-2020的铁路标准要求。
实施例6
冶炼钢种为U71MnG的重轨钢，转炉炉后钢水重量143t，钢水高真空处理完RH破空后增大钢包底吹氩气流量,记录钢包内钢液面上的炉渣出现破裂时钢包底吹最大氩气流量为200NL/min，然后将钢包调装到连铸大包回转台待浇位静置，当上一炉钢水浇钢完毕后，转动钢包回转台使钢包转到浇钢位，钢包在开浇前控制吹氩流量为200NL/min，经观察钢包液面未波动，盖上包盖，钢包开始浇钢，钢包浇钢速度为2.92t/min，根据钢包浇钢时间，每间隔3min下调一次吹氩流量10NL/min，具体氩气流量控制见下表1所示，吹氩15min后关闭钢包底吹氩气流量阀，连铸工序全程5流浇钢保护浇铸，生产成横截面为280mm× 380mm的大方连铸坯产品。
将得到的连铸坯轧制成60kg/m钢轨，经金相检验，夹杂物各类评级符合TB/T2344.1-2020的铁路标准要求。
实施例7
冶炼钢种为U71MnG的重轨钢，转炉炉后钢水重量145t，钢水高真空处理完RH破空后增大钢包底吹氩气流量,记录钢包内钢液面上的炉渣出现破裂时钢包底吹最大氩气流量为180NL/min，然后将钢包调装到连铸大包回转台待浇位静置，当上一炉钢水浇钢完毕后，转动钢包回转台使钢包转到浇钢位，钢包在开浇前控制吹氩流量为180NL/min，经观察钢包液面未波动，盖上包盖，钢包开始浇钢，钢包浇钢速度为2.80t/min，根据钢包浇钢时间，每间隔3min下调一次吹氩流量9NL/min，具体氩气流量控制见下表1所示，吹氩18min后关闭钢包底吹氩气流量阀，连铸工序全程5流浇钢保护浇铸，生产成横截面为280mm× 380mm的大方连铸坯产品。
将得到的连铸坯轧制成60kg/m钢轨，经金相检验，夹杂物各类评级符合TB/T2344.1-2020的铁路标准要求。
表1
由实例1～7可知，在连铸工序浇钢过程中对钢包进行底吹氩工艺，缩短了RH处理周期，其中实例1～7缩短了RH处理时间10min、15min、12min、14min、16min、15min、18min，提高了炼钢整体生产效率，同时产品经金相检验，夹杂物各类评级符合TB/T 2344.1-2020的铁路标准要求，具有显著的经济效益。
Claims (6)
1.一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，包括转炉冶炼、LF精炼、RH精炼和大方坯连铸工序，其特征在于： RH精炼破空后根据钢包炉渣表面状态确定钢包底吹氩最大流量值，然后将钢包调转到连铸大包回转台待浇位上静置，在连铸钢包浇钢过程中进行钢包底吹氩。
2.如权利要求1所述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，其特征在于：所述RH精炼工序，RH精炼破空后增大钢包底吹氩流量，当钢包内完整的炉渣表面出现破裂时记录氩气流量作为钢包底吹氩最大流量值，同时关闭钢包底吹氩阀门。
3.如权利要求1所述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，其特征在于：所述大方坯连铸工序，在钢包开浇前增大钢包底吹氩流量，当钢包底吹氩流量达到最大值后进行开浇，钢包底吹氩时间为10～18min，钢包浇钢速度2.63～2.92t/min；
进一步的，连铸工序开浇后，钢包底吹氩气流量根据钢包浇钢时间调节，每间隔3min将钢包底吹氩气流量值下调5～10NL/min。
4.如权利要求1或2所述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，其特征在于：所述RH精炼破空后确定的氩气最大流量值为70～250NL/min。
5.如权利要求1所述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，其特征在于：所述转炉冶炼工序，需要控制钢包净空满足双精炼要求。
6.如权利要求1所述的一种用于冶炼重轨钢的连铸钢包底吹氩控制方法，其特征在于：所述大方坯连铸工序全程5流浇钢保护浇铸，生产成横截面为280mm× 380mm的大方连铸坯产品。
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