CN114908207A - 一种通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法，针对钢包投入稀土合金工艺，改善LF精炼钢水工艺条件，以达到提高稀土元素在钢液中收得率的目的。

Description

一种通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法
技术领域
本发明涉及一种通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法。
背景技术
钢包投入稀土合金以工艺手段简单，无需增加专门设备，稀土合金采购成本低的优势被广泛使用。投入时机主要选择在LF精炼后期、VD/RH脱气处理后投入稀土合金。但稀土元素属活泼元素，极易与钢液、钢渣中硫、氧元素反应形成CeO、CeS等化合物从而使得钢水中稀土元素收得率降低，对成本控制、钢液浇注性能产生影响。
炼钢工序生产稀土钢在精炼过程中遵循增加炉渣量提升精炼炉渣硫容量、控制低炉渣氧化性、使用高碱度炉渣、控制精炼温度加强脱硫热力学反应条件的原则，对生产的稀土钢进行炉外精炼脱硫处理。经过大量生产数据分析表明，在钢水中硫元素含量高生产条件下，稀土收得率一直较低，平均稀土收得率26％，炉渣化学检测分析稀土含量平均0.22％。分析结果表明，虽然生产的稀土钢硫元素满足产品成分要求，但大部分稀土元素与钢水中硫元素反应生成稀土硫化物而进入到炉渣中，直接影响了稀土收得率。
因此，针对钢包投入稀土合金工艺，需要改善LF精炼钢水工艺条件，提高稀土元素在钢液中收得率。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法，以提高钢包投入稀土合金工艺中稀土元素收得率。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：
本发明一种通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法，包括:
1)在转炉冶炼阶段，控制转炉终点钢水中硫元素含量，要求转炉出钢硫元素含量S≤0.015％；
2)出钢量占钢包容量1/4时，向钢包加入脱氧剂、冶金白灰，冶金白灰加入量2.5kg/t；脱氧剂加入量依据转炉实际终点情况加入，脱氧剂、冶金白灰加入完成后，加入铁合金；
3)出钢操作完成后，要求开启钢包底吹氩气对钢液进行搅拌，增加钢包内动力学条件，加速融化白灰、脱氧剂、合金；并对钢包内钢水进行定氧，要求离站钢水氧含量≤20ppm，如离站钢水氧含量大于20ppm，钢液到达精炼工位开始炉外精炼处理时，补充加入脱氧剂，加入量以实际生产要求为准；
4)定氧操作结束精炼开始时，加入冶金白灰，开始精炼处理；在全部精炼工序中保证精炼炉渣总量不超过6kg/t；在进行精炼Ca处理工艺后，按生产要求加入稀土合金，进行钢包底吹氩气软吹操作，软吹时间8分钟后结束精炼工序进行上钢浇注。
进一步的，所述2)中，冶金白灰加入量2-3kg/t。
更进一步的，所述2)中，冶金白灰加入量2.5kg/t。
进一步的，所述4)中，冶金白灰加入量1.2-1.8kg/t。
更进一步的，所述4)中，冶金白灰加入量1.5kg/t。
与现有技术相比，本发明的有益技术效果：
采用本方法后，改善钢包投放稀土合金时钢水硫含量对稀土元素收得率影响，降低钢水硫元素对稀土元素的吸附和消耗。有效提升了稀土元素在钢水中收得率。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述方面、特征和优点，下面结合具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。
一种通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法，包括：
在转炉冶炼阶段，控制转炉终点钢水中硫元素含量，要求转炉出钢硫元素含量S≤0.015％；出钢量占钢包容量1/4时，向钢包加入脱氧剂、冶金白灰，冶金白灰加入量2.5kg/t；脱氧剂加入量依据转炉实际终点情况加入。脱氧剂、冶金白灰加入完成后，加入铁合金。出钢操作完成后，要求开启钢包底吹氩气对钢液进行搅拌，增加钢包内动力学条件，加速融化白灰、脱氧剂、合金。并对钢包内钢水进行定氧，要求离站钢水氧含量≤20ppm。如离站钢水氧含量大于20ppm，钢液到达精炼工位开始炉外精炼处理时，补充加入脱氧剂，加入量以实际生产要求为准。
定氧操作结束精炼开始时，加入冶金白灰1.5kg/t，开始精炼处理。在全部精炼工序中保证精炼炉渣总量不超过6kg/t。在进行精炼Ca处理工艺后，按生产要求加入稀土合金，进行钢包底吹氩气软吹操作，软吹时间8分钟后结束精炼工序进行上钢浇注。
本发明在120t转炉进行生产试验。试验组与空白对比组选定相同钢种、生产工艺各进行了10炉生产试验。试验方案为空白组按原生产工艺在精炼进行生产，精炼结束后，投放含量30％稀土合金18kg(换算钢水量50ppm)，对精炼前、精炼后钢水进行取样化学分析其中硫元素、稀土元素含量；实验组按控制精炼到站钢水硫含量专利方法进行生产，精炼结束后，投放含量30％稀土合金18kg(换算钢水量50ppm)，对精炼前、精炼后钢水进行取样化学分析其中硫元素、稀土元素含量。试验数据总结如下表所示：
表1空白对比组钢液稀土元素含量
空白组钢种稀土成分含量检测结果
Figure BDA0003601833410000041
根据取样化学分析，空白组生产的钢种精炼到站钢液硫元素平均含量0.028％，精炼结束离站钢液硫元素平均含量0.007％，脱硫比平均73.65％，稀土含量分布0.00007-0.0019％，平均含量0.0013％。钢液平均稀土元素收得率25.93％。
表2实验组钢液稀土元素含量
试验组钢种稀土成分含量检测结果
Figure BDA0003601833410000042
Figure BDA0003601833410000051
根据取样化学分析，实验组生产的钢种精炼到站钢液硫元素平均含量0.014％，精炼结束离站钢液硫元素平均含量0.007％，脱硫比平均51.8％，稀土含量分布0.0017-0.0022％，平均含量0.0020％，钢液平均稀土元素收得率40.20％。
通过两组试验数据对比可明显看出，使用本专利后，精炼脱硫比由73.65％降低至51.80％，下降21.85％，有效降低精炼工序脱硫率；钢液稀土元素收得率由25.93％上升至40.20％，提高14.27％，有效提高了稀土元素在钢液中收得率。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法，其特征在于，包括:
1)在转炉冶炼阶段，控制转炉终点钢水中硫元素含量，要求转炉出钢硫元素含量S≤0.015％；
2)出钢量占钢包容量1/4时，向钢包加入脱氧剂、冶金白灰，冶金白灰加入量2.5kg/t；脱氧剂加入量依据转炉实际终点情况加入，脱氧剂、冶金白灰加入完成后，加入铁合金；
3)出钢操作完成后，要求开启钢包底吹氩气对钢液进行搅拌，增加钢包内动力学条件，加速融化白灰、脱氧剂、合金；并对钢包内钢水进行定氧，要求离站钢水氧含量≤20ppm，如离站钢水氧含量大于20ppm，钢液到达精炼工位开始炉外精炼处理时，补充加入脱氧剂，加入量以实际生产要求为准；
4)定氧操作结束精炼开始时，加入冶金白灰，开始精炼处理；在全部精炼工序中保证精炼炉渣总量不超过6kg/t；在进行精炼Ca处理工艺后，按生产要求加入稀土合金，进行钢包底吹氩气软吹操作，软吹时间8分钟后结束精炼工序进行上钢浇注。
2.根据权利要求1所述的通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法，其特征在于，所述2)中，冶金白灰加入量2-3kg/t。
3.根据权利要求2所述的通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法，其特征在于，所述2)中，冶金白灰加入量2.5kg/t。
4.根据权利要求1所述的通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法，其特征在于，所述4)中，冶金白灰加入量1.2-1.8kg/t。
5.根据权利要求4所述的通过控制钢水硫含量提高稀土收得率的方法，其特征在于，所述4)中，冶金白灰加入量1.5kg/t。
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