CN115074486A - 一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法 - Google Patents

一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法 Download PDF

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Abstract

本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体公开了一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，该方法为：在转炉内加入石灰、白云石、石灰石、烧结矿为原料的渣料，进行冶炼出钢，钢包渣中的成分包括Al2O3、CaO、SiO2、FeO和MnO，将钢包送至氩站，持续吹氩，吹氩过程中先在钢包中加入石灰，再加入铝矾土，之后再分批次加入铝粒，最后加入钢包覆盖剂，将钢包吊至连铸钢包架上，中包加入保护渣，全程保护浇注，连铸浇注钢坯，控制中包温度和板坯拉速，冷却，即得钢种。本发明提高了精炼渣的吸附能力和钢水的纯净度，同时，节约了生产时间和生产成本。本发明适用于炉外精炼造渣。

Description

一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体地说是一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法。
背景技术
现在，国内外都在研究简便的钢水深层净化技术，以便进一步纯净钢质、降低炼钢过程中各工序的附加成本。在现阶段钢铁制造生产过程中，造渣工艺是转炉炼钢中至关重要的一步操作，直接会影响到转炉冶炼过程是是否能高效完成。原有造渣精炼工艺需要经过LF炉精加工处理才能达到工艺要求，但是经过LF炉加工处理所需时间长，而且花费成本也比较高。
发明内容
本发明的目的，是要提供一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，以提高精炼渣的吸附能力和钢水的纯净度，同时，节约生产时间和生产成本。
本发明为实现上述目的，所采用的技术方法如下：
一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，包括以下步骤：
在转炉内加入石灰、白云石、石灰石、烧结矿为原料的渣料，进行冶炼出钢，钢包渣中的成分包括Al2O3、CaO、SiO2、FeO和MnO，将钢包送至氩站，持续吹氩，吹氩过程中先在钢包中加入石灰，再加入铝矾土，之后再分批次加入铝粒，吹氩结束后加入钢包覆盖剂，将钢包吊至连铸钢包架上，中包加入保护渣，全程保护浇注，连铸浇注钢坯，控制中包温度和板坯拉速，冷却，即得钢种。
作为限定：转炉采用120t复吹氧气顶吹转炉，石灰加入量为27.3～37.5kg/吨钢，白云石加入量为18.1～32.7kg/吨钢，石灰石加入量为0～5.2kg/吨钢，烧结矿加入量为23.1～30.1kg/吨钢，冶炼出钢采用单渣法，终点前一分钟降氧枪操作，终渣FeO+MnO的含量控制在≤16％，终点碳含量控制在0.05～0.12％，出钢采用挡渣锥和挡渣塞挡渣出钢，包渣厚度控制在6.5～12.0kg/吨钢，出钢温度控制在1620～1660℃，在出钢1/5～4/5之间加入石灰2.0～5.0kg/吨钢，钢水溶解氧含量≤20PPm。
作为限定：钢包渣中的成分以质量分数计为：20～25％Al2O3、45～60％CaO、5～15％SiO2、FeO+MnO＜1.5％，其余为微量杂质。
作为限定：吹氩过程中，钢包中石灰加入量为3～8kg/吨钢，加入时机为吹氩2～3分钟后；钢包中铝矾土加入量为1.5～3kg/吨钢，加入时机为吹氩3.5～4分钟后；加入铝粒的批次为6次，每次间隔时间为30～60s，加入时机为加入铝矾土之后立刻加入第一批次的铝粒，其余批次按照间隔时间依次加入，加入铝粒总量为0.29～0.37kg/吨钢，吹氩搅拌至吹氩结束。
作为限定：以质量分数计，石灰中CaO有效质量≥90％，轻烧铝矾土中Al2O3.H20质量≥65％、铝粒中Al质量≥99.5％。
作为限定：吹氩时间为8～12分钟，吹氩压力为0.15～0.25MPa，中包温度控制在1525～1528℃，板坯拉速为0.75～1.05m/min。
本发明由于采用了上述方案，与现有技术相比，所取得的有益效果是：
本发明提供的一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，通过在氩站加入生石灰、铝矾土和铝粒，解决了传统炉外精炼工艺加入过程中烟尘大，严重污染环境的问题，并且生石灰、铝矾土和铝粒活性较强，能够快速成渣，在降低成渣时间的同时，显著提高了精炼渣吸附钢水中夹杂和气体的能力，提高了钢水纯净度。此外，还能够在达到工艺要求的同时，无需LF炉精炼处理流程，加工时间大大缩短，在大批量生产中节约了生产时间和生产成本。
本发明适用于炉外精炼造渣。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明，但本领域的技术人员应当理解，本发明并不限于以下实施例，任何在本发明具体实施例基础上做出的改进和等效变化，都在本发明权利要求保护的范围之内。
实施例1-5一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法
一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，其工艺参数如表1所示，包括以下步骤：
采用120t复吹氧气顶吹转炉，在转炉内加入27.3～37.5kg/吨钢石灰、18.1～32.7kg/吨钢白云石、0～5.2kg/吨钢石灰石、23.1～30.1kg/吨钢烧结矿为原料的渣料，采用单渣法进行冶炼出钢，终点前一分钟降氧枪操作，终渣中FeO+MnO的含量控制在≤16％，终点碳含量控制在0.05～0.12％，出钢采用挡渣锥和挡渣塞挡渣出钢，包渣厚度控制在6.5～12.0kg/吨钢，出钢温度控制在1620～1660℃，在出钢1/5～4/5之间加入石灰2.0～5.0kg/吨钢，钢水溶解氧含量为≤20PPm，钢包渣中的成分以质量分数计为：20～25％Al2O3、45～60％CaO、5～15％SiO2、FeO+MnO＜1.5％，其余为微量杂质。出钢后将钢包送至氩站，持续吹氩8～12分钟，吹氩压力为0.15～0.25MPa，当吹氩2～3分钟后，在钢包中加入石灰3～8kg/吨钢，吹氩3.5～4分钟后，再加入铝矾土1.5～3kg/吨钢，之后，分六次加入铝粒，每次间隔时间为30～60s，加入铝矾土之后立刻加入第一批次的铝粒，其余批次按照间隔时间依次加入，加入的铝粒总量为0.29～0.37kg/吨钢，吹氩搅拌至吹氩结束，最后加入钢包覆盖剂0.35～0.50kg/吨钢，将钢包吊至连铸钢包架上，中包加入保护渣，全程保护浇注，连铸浇注钢坯，中包温度控制在1525～1528℃，板坯拉速为0.75～1.05m/min，冷却，即得钢种。
实施例1-5中，以质量分数计，石灰中CaO有效质量≥90％，轻烧铝矾土中Al2O3.H20质量≥65％、铝粒中Al质量≥99.5％。
表1实施例1-5种转炉炼钢炉外精炼造渣方法中的工艺参数
Figure BDA0003739783370000031
Figure BDA0003739783370000041
实施例1-5得到的钢种按照金相显微镜观察法进行夹杂物评级，其执行的标准按照GB/T10561-2005,ISO4967:1998E执行，钢种中气体分析使用美国立克(LECO)ONH836分析仪进行分析，气体含量按质量百分数计，单位为％，夹杂物评级结果和气体分析结果如表2所示。
表2实施例1-5钢种夹杂物评级和气体分析结果
实施例 钢种 夹杂物评级 [H] [N] T<sub>[O]</sub>
1 Q345qD A0.5，B0,C0,D0,DS1 1.3 25.3 12.2
2 Q345R A0.5,B0,C0,D0.5，DS1 1.2 26.5 15.2
3 Q420qD A0，B0.5,C0,D0,DS0 1.8 23.1 15.6
4 Q355C A0，B0.5,C0,D0.5,DS0 1.2 22.8 13.5
5 Q390D A0.5，B0,C0,D0.5,DS1 1.2 21.5 10.8
对比例1
采用常规工艺省去LF炉精炼处理流程后制得的钢种，其制造方法如下：采用120t复吹氧气顶吹转炉，在转炉内加入32.5kg/吨钢石灰、20.6kg/吨钢白云石、5.2kg/吨钢石灰石、30.1kg/吨钢烧结矿为原料的渣料，采用单渣法进行冶炼出钢，终点前一分钟降氧枪操作，终渣中FeO+MnO的含量控制在≤16％，终点碳含量控制在0.05％，出钢采用挡渣锥和挡渣塞挡渣出钢，包渣厚度控制在6.7kg/吨钢，出钢温度控制在1647℃，在出钢1/5～4/5之间加入石灰3.6kg/吨钢，钢水溶解氧含量为≤20PPm，，出钢后将钢包送至氩站，持续吹氩12分钟，吹氩压力为0.22MPa，期间，当吹氩2～3分钟，在钢包中加入石灰8kg/吨钢，吹氩3.0～4.5分钟间，加入铝钙球，其主要成分为25～28％Al2O3、35～55％CaO、5～15％SiO2、＞20％Al、其余为杂质元素，吹氩软搅至吹氩结束，最后加入钢包覆盖剂0.35～0.50kg/吨钢，将钢包吊至连铸钢包架上，中包加入保护渣，全程保护浇注，连铸浇注钢坯，中包温度控制在1526℃，板坯拉速为0.87m/min，冷却，即得钢种。
对比例2
采用常规工艺省去LF炉精炼处理流程后制得的钢种，其制造方法如下：采用120t复吹氧气顶吹转炉，在转炉内加入30.3kg/吨钢石灰、21.1kg/吨钢白云石、3.5kg/
吨钢石灰石、27.6kg/吨钢烧结矿为原料的渣料，采用单渣法进行冶炼出钢，终点前一分钟降氧枪操作，终渣中FeO+MnO的含量控制在≤16％，终点碳含量控制在0.12％，出钢采用挡渣锥和挡渣塞挡渣出钢，包渣厚度控制在8.1kg/吨钢，出钢温度控制在1627℃，在出钢1/5～4/5之间加入石灰5.0kg/吨钢，钢水溶解氧含量为≤20PPm，，出钢后将钢包送至氩站，持续吹氩11分钟，吹氩压力为0.15MPa，期间，当吹氩2～3分钟，在钢包中加入石灰3kg/吨钢，吹氩3.0～4.5分钟间，加入铝钙球，加入铝钙球，其主要成分为25～28％Al2O3、35～55％CaO、5～15％SiO2、＞20％Al、其余为杂质元素，吹氩软搅至吹氩结束，最后加入钢包覆盖剂0.35～0.50kg/吨钢，将钢包吊至连铸钢包架上，中包加入保护渣，全程保护浇注，连铸浇注钢坯，中包温度控制在1527℃，板坯拉速为0.83m/min，冷却，即得钢种。
按照金相显微镜观察法进行夹杂物评级，其执行的标准按照GB/T10561-2005,ISO4967:1998E执行，钢种中气体分析使用美国立克(LECO)ONH836分析仪进行分析，气体含量单位为PPm，对比例1和对比例2的夹杂物评级结果和气体分析结果如表3所示。
表3对比例1和2的钢种夹杂物评级和气体分析结果
常规工艺 钢种 夹杂物评级 [H] [N] T<sub>[O]</sub>
对比例1 Q345qD A2.5，B2.0，C1.5，D1，D<sub>S</sub>0 1.3 25.3 26.8
对比例2 Q345R A2.5，B2.0，C1.5，D0，D<sub>S</sub>1.5 1.2 26.5 31.6
由表2和表3可得，本发明得到的钢种的夹杂物评级要优于常规方法省去LF炉精炼处理流程后得到的钢种夹杂物评级，本发明得到的钢种中全氧含量低于常规方法省去LF炉精炼处理流程后得到的钢种中全氧含量，显著提高了精炼渣吸附钢水中夹杂和气体的能力，提高了钢水纯净度。

Claims (6)

1.一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，其特征在于，包括以下步骤：
在转炉内加入石灰、白云石、石灰石、烧结矿为原料的渣料，进行冶炼出钢，钢包渣中的成分包括Al2O3、CaO、SiO2、FeO和MnO，将钢包送至氩站，持续吹氩，吹氩过程中先在钢包中加入石灰，再加入铝矾土，之后再分批次加入铝粒，吹氩结束后加入钢包覆盖剂，将钢包吊至连铸钢包架上，中包加入保护渣，全程保护浇注，连铸浇注钢坯，控制中包温度和板坯拉速，冷却，即得钢种。
2.根据权利要求1所述的一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，其特征在于，转炉采用120t复吹氧气顶吹转炉，石灰加入量为27.3～37.5 kg/吨钢，白云石加入量为18.1～32.7 kg/吨钢，石灰石加入量为0～5.2 kg/吨钢，烧结矿加入量为23.1～30.1 kg/吨钢，冶炼出钢采用单渣法，终点前一分钟降氧枪操作，终渣FeO+MnO的含量控制在≤16%，终点碳含量控制在0.05～0.12%，出钢采用挡渣锥和挡渣塞挡渣出钢，包渣厚度控制在6.5～12.0kg/吨钢，出钢温度控制在1620～1660℃，在出钢1/5～4/5之间加入石灰2.0～5.0kg/吨钢，钢水溶解氧含量≤20PPm。
3.根据权利要求2所述的一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，其特征在于，钢包渣中的成分以质量分数计为：20～25%Al2O3、45～60%CaO、5～15%SiO2、FeO+MnO＜1.5%，其余为微量杂质。
4.根据权利要求3所述的一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，其特征在于，吹氩过程中，钢包中石灰加入量为3～8kg/吨钢，加入时机为吹氩2～3分钟后；钢包中铝矾土加入量为1.5～3kg/吨钢，加入时机为吹氩3.5～4分钟后；加入铝粒的批次为6次，每次间隔时间为30～60s，加入时机为加入铝矾土之后立刻加入第一批次的铝粒，其余批次按照间隔时间依次加入，加入铝粒总量为0.29～0.37kg/吨钢，吹氩搅拌至吹氩结束。
5.根据权利要求4所述的一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，其特征在于，以质量分数计，石灰中CaO有效质量≥90%，轻烧铝矾土中Al2O3.H20质量≥65%、铝粒中Al质量≥99.5%。
6.根据权利要求5所述的一种转炉炼钢炉外精炼造渣方法，其特征在于，吹氩时间为8～12分钟，吹氩压力为0.15～0.25MPa，中包温度控制在1525～1528℃，板坯拉速为0.75～1.05m/min。
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