CN115287397A - 一种低铁钢比下的lf精炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低铁钢比下的LF精炼方法，涉及冶金技术领域；该低铁钢比下的LF精炼方法包括：钢水到LF炉后，通入氩气破渣壳；加入萤石和石灰，并进行低档位送电化渣；转档至高于低档位的高档位，并加入钢筋头进行持续送电升温精炼；停止加入钢筋头，并在判断钢包是否吸热饱和后继续在当前档位下加热至预设出站温度后出站；其中，若钢包吸热饱和，则目标出站温度为预设出站温度，若钢包吸热未饱和，则目标出站温度与钢包类别补偿温度之和为预设出站温度。该低铁钢比下的LF精炼方法既能满足钢水质量要求，又能满足低铁钢比的成本需求。
Description
技术领域
本发明涉及冶金技术领域，具体而言，涉及一种低铁钢比下的LF精炼方法。
背景技术
现有技术中，为了避免钢水因温度低导致浇不完，在LF精炼时需要有一个高温区的温度控制，也即加热到高温区后断电，通过氩气搅拌方式让钢包耐材吸热至饱和，以使得LF出站时的温度满足连铸需求。但是，近几年为了节约成本，各钢厂在LF精炼时往往需要加入钢筋头等废钢以降低铁钢比，钢筋头的加入会带来温降，使得升温加热时间延长，使原有的温度控制方法不能适用。因而，目前缺乏既能满足钢水质量要求，又能满足低铁钢比的需求的LF精炼方法。
鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低铁钢比下的LF精炼方法，其既能满足钢水质量要求，又能满足低铁钢比的成本需求。
本发明的实施例是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种低铁钢比下的LF精炼方法，包括：
钢水到LF炉后，通入氩气破渣壳；
加入萤石和石灰，并进行低档位送电化渣；
转档至高于低档位的高档位，并加入钢筋头进行持续送电升温精炼；
停止加入钢筋头，并在判断钢包是否吸热饱和后继续在当前档位下加热至预设出站温度后出站；其中，若钢包吸热饱和，则目标出站温度为预设出站温度，若钢包吸热未饱和，则目标出站温度与钢包类别补偿温度之和为预设出站温度。
在可选的实施方式中，低档位送电化渣的过程中，低档位选择11档位， 11档位的有功功率为6800；
在持续送电升温精炼的过程中，高档位为高于11档位的档位。
在可选的实施方式中，当到站温度小于1517℃时，高档位选择为2档，或者先选择2档，再选择4档，2档的有功功率为15000，4档的有功功率为12500；
当到站温度在1517-1530℃之间时，高档位选择为2档，或者，先选择 2档，再采用4档，或者，选择为4档；
当到站温度高于1530℃时，先选择2档，再选择4档或以下档位，或者，先选择4档，再选择8档或以下的档位，或者，先选择8档或以下的档位，再采用4挡升温送电，8档的有功功率为8000。
在可选的实施方式中，钢包类别通过连铸浇钢结束到转炉出钢的停等时间确定，停等时间小于0.5h的为A类钢包，停等时间在0.5-1h之间的为 B类钢包，停等时间在1-1.5h之间的为C类钢包，停等时间在1.5-2h之间的为D类钢包，停等时间在2-2.5h之间的为E类钢包，停等时间在2.5-3h 之间的为F类钢包，停等时间在大于3h的为G类钢包，新包为H类钢包；
A类钢包的钢包类别补偿温度为0-0.5℃；B类钢包的钢包类别补偿温度为0-0.6℃；C类钢包的钢包类别补偿温度为0-0.7℃；D类钢包的钢包类别补偿温度为0-0.9℃；E类钢包的钢包类别补偿温度为1-2℃；F类钢包、 G类钢包以及H类钢包的钢包类别补偿温度均为4-5℃。
在可选的实施方式中，通过以下方法判断钢包是否吸热饱和：
在预设时间内判断实际升温与理论升温值是否一致，若一致则钢包吸热饱和，若不一致则钢包吸热未饱和；其中，实际升温通过测量得到，理论升温通过预设时间乘以当前档位的升温速率后得到。
在可选的实施方式中，还包括出站前在停止加入钢筋头后根据理论升温与实际升温的温差进行温差温度补偿，以使预设出站温度还增加温差温度补偿值；
其中，A类钢包和B类钢包的温差在1-8℃时，温差温度补偿值分别对应为0±0.5℃、0±0.5℃、1±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2±0.5℃、3±0.5℃以及3±0.5℃；
C类钢包的温差在1-8℃时，温差温度补偿值分别为0±0.5℃、1±0.5℃、 2±0.5℃、2±0.5℃、2.5±0.5℃、3±0.5℃、3±0.5℃以及3±0.5℃；
D类钢包的温差在1-8℃时，温差温度补偿值分别为0±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2±0.5℃、3±0.5℃、3±0.5℃、3.5±0.5℃以及3.5±0.5℃；
E类钢包和F类钢包的温差在1-8℃时，温差温度补偿值分别对应为 0±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2.5±0.5℃、3±0.5℃、3±0.5℃、4±0.5℃以及 4±0.5℃；
G类钢包和H类钢包的温差在1-8℃时，温差温度补偿值分别为 0±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2.5±0.5℃、3±0.5℃、3.5±0.5℃、4±0.5℃以及 4±0.5℃。
在可选的实施方式中，还包括在出站前根据转炉出钢的温度进行出钢温度补偿，以使预设出站温度还增加出钢温度补偿时所对应的出钢补偿温度值；其中，当转炉出钢温度控制在1600±5℃，或者控制在1610±5℃时，出钢补偿温度值为0±0.5℃；当转炉出钢温度控制在1620±5℃，或者控制在 1630±5℃，或者控制在1640±5℃时，出钢补偿温度值为-1±0.5℃；当转炉出钢温度控制在1650±5℃，或者控制在1660±5℃，或者控制在1670±5℃时，出钢补偿温度值为-2±0.5℃；
和/或，
还包括在根据加入的钢筋头的量进行钢筋头温度补偿，以使预设出站温度还增加钢筋头温度补偿时所对应的钢筋头补偿温度值；
其中，当钢筋头的加入量为2±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-1±0.5℃；当钢筋头的加入量为2.5±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-1±0.5℃；当钢筋头的加入量为3±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-1±0.5℃；当钢筋头的加入量为 3.5±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-2±0.5℃；当钢筋头的加入量为4±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-2±0.5℃；当钢筋头的加入量为4.5±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-3±0.5℃；当钢筋头的加入量为5±0.5吨，钢筋头补偿温度值为 -3±0.5℃；当钢筋头的加入量为5.5±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-3±0.5℃。
在可选的实施方式中，A类钢包在高档位下的升温加热时间为 19-20min；B类钢包在高档位下的升温加热时间为21-22min；C类钢包在高档位下的升温加热时间为23-24min；D类钢包在高档位下的升温加热时间为25-26min；E类钢包在高档位下的升温加热时间为27-28min；F类钢包在高档位下的升温加热时间为29-30min；G类钢包在高档位下的升温加热时间为31-32min；H类钢包在高档位下的升温加热时间为33-34min；
和/或，
还包括出站前根据精炼的升温加热时间进行升温时间的温度补偿，以使预设出站温度还增加升温时间的温度补偿值；其中，加热时间为19-22min 时，升温时间的温度补偿值为0±0.5℃；加热时间为23-28min时，升温时间的温度补偿值为-1±0.5℃；加热时间为29-34min时，升温时间的温度补偿值为-2±0.5℃。
在可选的实施方式中，还包括出站前根据石灰和萤石的加入量进行渣量温度补偿，以使预设出站温度还增加渣量温度补偿值；
其中，当石灰的加入量为200-250kg，且萤石的加入量为40kg时，渣量温度补偿值为0±0.5℃；当石灰的加入量为250-300kg，且萤石的加入量为40kg时，渣量温度补偿值为-1±0.5℃。
在可选的实施方式中，还包括出站前在根据出站到开浇每分钟的等待温降以及等待时间进行温降温度补偿，以使预设出站温度还增加温降温度补偿值；
其中，出站到开浇的等待时间为15±5min；A类钢包和B类钢包的每分钟的等待温降值为0.5±0.01℃，C类钢包的每分钟的等待温降值为 0.55±0.01℃，D类钢包的每分钟的等待温降值为0.57±0.01℃，E类钢包的每分钟的等待温降值为0.6±0.01℃，F类钢包的每分钟的等待温降值为 0.7±0.01℃，G类钢包的每分钟的等待温降值为0.8℃，H类钢包的每分钟的等待温降值为0.9±0.01℃。
本发明的实施例至少具备以下优点或有益效果：
本发明的实施例提供了一种低铁钢比下的LF精炼方法，包括：钢水到 LF炉后，通入氩气破渣壳；加入萤石和石灰，并进行低档位送电化渣；转档至高于低档位的高档位，并加入钢筋头进行持续送电升温精炼；停止加入钢筋头，并在判断钢包是否吸热饱和后继续在当前档位下加热至预设出站温度后出站；其中，若钢包吸热饱和，则目标出站温度为预设出站温度，若钢包吸热未饱和，则目标出站温度与钢包类别补偿温度之和为预设出站温度。
一方面，该方法通过吹氩气破壳和低档位送电化渣，能熔化转炉出钢时渣料形成的硬壳，能保证送电电极的安全性，以保证整个送电过程的安全性和可靠性；另一方面，该方法加入钢筋头后全程送电升温，能保证钢包快速到达吸热饱和状态，送电时间段，钢包温降小，能既能满足钢水质量要求，又能满足低铁钢比的成本需求；同时，该方法还对饱和状态进行了判断，能在未饱和时在出站前进行温度补偿，也能保证钢水质量，保证低铁钢比的成本需求。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
本发明的实施例提供了一种低铁钢比下的LF精炼方法，包括：
S1：钢水到LF炉后，通入氩气破渣壳；
S2：加入萤石和石灰，并进行低档位送电化渣；
S3：转档至高于低档位的高档位，并加入钢筋头进行持续送电升温精炼；
S4：停止加入钢筋头，并在判断钢包是否吸热饱和后继续在当前档位下加热至预设出站温度后出站；其中，若钢包吸热饱和，则目标出站温度为预设出站温度，若钢包吸热未饱和，则目标出站温度与钢包类别补偿温度之和为预设出站温度。
详细地，在步骤S1中，在没有底吹的情况下，转炉出钢时所加的渣料已经完全硬化，结了一层比较硬的壳，通常利用钢管都难以打穿，因而需要通氩气破渣。也即，在钢水到LF炉后，先进行钢包试气，氩气用100立方米/小时的流量，把渣壳通开后，把氩气调小在30-50立方米/小时即可。
在步骤S2中，虽然精炼炉后，会吹氩气，把渣壳破开一部分，但还有部份渣是化不开的，所以为了安全起见，防止精炼断电极事故，送电前期要用最小的档位11进行送电，把渣化开化软了后，再转档升温。也即，在步骤S2中，低档位具体选择为11档位，电极有功功率为6800KW，升温速率大致为2℃/min。当然，也可以采用比11档位稍高的档位进行化渣，保证作业效率和作业质量即可，本发明的实施例不做限定。另外，在步骤 S2中，还需要加入萤石和石灰，萤石是为了保证钢渣的流动性，以保证钢水质量，而石灰加入可脱硫，可进一步地提高钢水质量。
在步骤S3中，加入钢筋头的目的在于降低铁钢比，以降低成本。而转档至高档位为高于11档位的档位，例如可以为2档位(电极有功功率为 15000KW，升温速率大致为8℃/min)，也可以为4档位(电极有功功率为 12500KW，升温速率大致为6℃/min)，也可以为8档位(电极有功功率为8000KW，升温速率大致为4℃/min)，选择更高的2档位，则升温效率更高，钢水更容易达到饱和状态，从而能加入的钢筋头的量则可越多。因而，通常而言，可先根据需求采用2档位送电，然后后续再根据需求转为4档位或8档位或者更低档位。采用2档一直升温，一直加钢筋头，即使到站温度才1518摄氏度，每加一批钢筋头的时间，钢水温度只能提高2摄氏度，过程温度一直达不到高温区，钢包耐材也是可以快速吸热以至饱和的。
示例性地，在本发明的实施例中，还可以根据LF到站的钢水温度大致判断所需送电的档位，例如，当到站温度小于1517℃时，高档位先选择2 档，再选择4档；当到站温度在1517-1530℃之间时，高档位直接选择为4 档；当到站温度高于1530℃时，可先选择8档或以下的档位，再采用4挡升温送电。当然，也可以根据需求对选择的档位进行调整，例如当到站温度小于1517℃时，高档位也可以直接选择为2档，当到站温度在1517-1530℃之间时，可以先选择2档，再采用4档；当到站温度高于1530℃时，也可以先选择2档，再选择4档或以下档位，或者，先选择4档，再选择8档或以下的档位送电，本发明的实施例不再赘述。
需要说明的是，上述判断的来源在于，通常而言，每100公斤渣料降温1.6摄氏度，钢筋头每500公斤降6.8摄氏度，以每炉钢加固定渣料(400 公斤)和钢筋头(3000公斤)计算，降温4*1.6+6.8*6＝47.2摄氏度，处理过程中，进行配合金及钢水搅拌、喂丝等降温在25-30摄氏度，以28摄氏度计算，钢水在精炼平均周期为28.5分钟(其中要减去辅助作业时间例如开钢包车、降炉盖、测温取样等时间，以6分钟计算)，那升温时间最多为 22.5分钟，出站温度要控制在1565摄氏度，那么要升温所到的温度是 1565+47.2+28＝1640.2摄氏度，用这个温度减去钢水到LF炉的到站温度，则大致可以预算22.5分钟用什么档位升温才足够。
例如，前3分钟用11档，每分钟升温2摄氏度，选用4档，每分钟升温6摄氏度，那22.5分钟能升温3*2+19.5*6＝123摄氏度，那么到站度1640-123＝1517摄氏度，在1517摄氏度以下的，选用4档是不够了，所以要选用2档升温一段时间，把这个温度差补回来，才能换回4档，但如果到站温度有1530摄氏度，全程用4档又会富余，那就可以选用8档或更小的档位。由于我们在现场干的时间长了，一看到站温度就知道全程选用4 档够不够，不够的话转档后直接用2档。因而，用户可以根据需求灵活选择所需档位，满足持续升温精炼的需求即可。
在整个步骤S3中，电极的升温时，其中心热量最高能超过2000℃，在氩气搅拌作用下，电极区域附近的温度会很高，钢整个钢包，钢水温度最高的是钢包中心，往四周扩散而逐步降低，在没有钢水泡到的钢包上方，该包壁是吸热最快的，通过不断升温，能一直对该区域一直加热，使其吸热快速饱和。相较于，现有技术中，把钢水升到高温区，然后断电，通过氩气搅拌的方式，让钢包耐材吸热至饱和而言，一炉钢水在LF炉精炼2小时或以上，即使全过程没有高温区，钢包吸热也是饱和，所以不难推断出，不管用什么方式加热，只要能让钢包耐材吸热饱和，钢包的温降都不会大。
也就是说，采用本发明的实施例提供的全程送电升温的方法，能让电极升温过程中的越高温(2000摄氏度以上)一直供钢包耐材吸热，远比送电到高温区断电的方式效果好，因为升温到高温区后，例如1600摄氏度，那只是当时的温度，一分钟后就没有了，随时间推移而降低，每分钟的降温速度一般会超过2摄氏度，而用电极不停地升温，即使通过吹氩和除尘带走一部份热量，那期间可以一直稳定地保持在1600摄氏度以上的温度，供给钢包耐材吸热。
也即，本发明的所采用的上述方法，加入钢筋头后全程送电升温，能保证钢包快速到达吸热饱和状态，送电时间段，钢包温降小，能既能满足钢水质量要求，又能满足低铁钢比的成本需求。
另外，还需要说明的是，在步骤S3中，加入钢筋头的步骤是分批次加入的，通常而言，以500公斤为一批，以每批钢筋头加入周期为75-80秒进行控制，因为每批钢筋头在钢水里的熔化时间约为20-30秒，需要确保钢筋头及时熔化。
在步骤S4中，该方法还对饱和状态进行了判断，能在未饱和时在出站前进行温度补偿，也能保证钢水质量，保证低铁钢比的成本需求。具体地，在步骤S4中，通常在精炼结束前5分钟，停止加钢筋头，纯升温到出站。其中，判断钢包吸热是否饱和的方法具体为，在预设时间内判断实际升温与理论升温值是否一致，若一致则钢包吸热饱和，若不一致则钢包吸热未饱和；其中，实际升温通过测量得到，理论升温通过预设时间乘以当前档位的升温速率后得到。示例性地，预设时间为5分钟，钢水温度1531摄氏度，用4档升温(每10秒升1摄氏度)，想控制在1567摄氏度出站，需要升温360秒，那就等升够360秒后，在预设时间满5min后，抬起电极进行测温，如果理论和实际是一样的，那就说明钢包吸热饱和了，若钢包吸热未饱和，则目标出站温度与钢包类别补偿温度之和为预设出站温度。
其中，钢包类别通过连铸浇钢结束到转炉出钢的停等时间确定(如表1 所示)。
表1.钢包类别
| 类别 | A | B | C | D | E | F | G | H |
| 时间(h) | ＜0.5 | 0.5-1 | 1-1.5 | 1.5-2 | 2-2.5 | 2.5-3 | ＞3 | 新包 |
根据表1的数据可知，停等时间小于0.5h的为A类钢包，停等时间在 0.5-1h之间的为B类钢包，停等时间在1-1.5h之间的为C类钢包，停等时间在1.5-2h之间的为D类钢包，停等时间在2-2.5h之间的为E类钢包，停等时间在2.5-3h之间的为F类钢包，停等时间在大于3h的为G类钢包，新包为H类钢包。通常而言，A、B、C、D以及E类好包的温降区别不是很大，一般在转档升温过程中可直接采用4档位，F、G以及H类差包，温降相较于前五类而言更大，一般先采用2档位送电，具体档位选择可根据需求控制。
而对于钢包类别补偿温度的具体数值，可如表2所示。
表2.钢包类别补偿温度
| 类别 | A | B | C | D | E | F | G | H |
| 补偿温度 | 0-0.5℃ | 0-0.6℃ | 0-0.7℃ | 0-0.9℃ | 1-2℃ | 4-5℃ | 4-5℃ | 4-5℃ |
根据表2所记载的数据可知，通常而言，A类钢包的钢包类别补偿温度为0-0.5℃；B类钢包的钢包类别补偿温度为0-0.6℃；C类钢包的钢包类别补偿温度为0-0.7℃；D类钢包的钢包类别补偿温度为0-0.9℃；E类钢包的钢包类别补偿温度为1-2℃；F类钢包、G类钢包以及H类钢包的钢包类别补偿温度均为4-5℃。示例性地，A、B、C以及D类好包可均选择为0℃， E、F、G以及H可分别选择为2℃、5℃、5℃以及5℃。
通过在步骤S4的过程中进行温度补偿，能保证LF出站温度满足要求，从而保证连铸过程的效率和质量，以能充分提高钢水质量。
作为可选的方案，在本发明的实施例中，为了进一步地保证温度的精确控制，以能提高钢水质量，还通过各个维度对出站温度进行补偿，以使得预设温度值更准确，从而充分保证成品钢的质量。
示例性地，请参阅表3，本发明的实施例提供的LF精炼方法还包括出站前在停止加入钢筋头后根据理论升温与实际升温的温差进行温差温度补偿，以使预设出站温度还增加温差温度补偿值；其中，A类钢包和B类钢包的温差在1-8℃时，温差温度补偿值分别对应为0±0.5℃、0±0.5℃、1 ±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2±0.5℃、3±0.5℃以及3±0.5℃；C类钢包的温差在1-8℃时，温差温度补偿值分别为0±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、 2±0.5℃、2.5±0.5℃、3±0.5℃、3±0.5℃以及3±0.5℃；D类钢包的温差在1-8℃时，温差温度补偿值分别为0±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2±0.5℃、 3±0.5℃、3±0.5℃、3.5±0.5℃以及3.5±0.5℃；E类钢包和F类钢包的温差在1-8℃时，温差温度补偿值分别对应为0±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、 2.5±0.5℃、3±0.5℃、3±0.5℃、4±0.5℃以及4±0.5℃；G类钢包和H 类钢包的温差在1-8℃时，温差温度补偿值分别为0±0.5℃、1±0.5℃、2 ±0.5℃、2.5±0.5℃、3±0.5℃、3.5±0.5℃、4±0.5℃以及4±0.5℃。通过对温差温度进行补偿，能保证LF出站温度满足需求，以能充分保证钢水质量以及成品钢的质量，同时也能节约制造和生产成本。
表3.温差温度补偿值
示例性地，请参阅表4，本发明的实施例提供的LF精炼方法还包括在出站前根据转炉出钢的温度进行出钢温度补偿，以使预设出站温度还增加出钢温度补偿时所对应的出钢补偿温度值。其中，当转炉出钢温度控制在 1600±5℃，或者控制在1610±5℃时，出钢补偿温度值为0±0.5℃；当转炉出钢温度控制在1620±5℃，或者控制在1630±5℃，或者控制在1640±5℃时，出钢补偿温度值为-1±0.5℃；当转炉出钢温度控制在1650±5℃，或者控制在1660±5℃，或者控制在1670±5℃时，出钢补偿温度值为-2±0.5℃。出钢温度越高，精炼出站时的温度就可以相应选择为越低，因而本发明的实施例通过对出钢温度进行补偿，也能保证LF出站温度满足需求，以能充分保证钢水质量以及成品钢的质量，同时也能节约制造和生产成本。
表4.出钢补偿温度值
示例性地，请参阅表5，本发明的实施例提供的LF精炼方法还包括根据加入的钢筋头的量进行钢筋头温度补偿，以使预设出站温度还增加钢筋头温度补偿时所对应的钢筋头补偿温度值；其中，A类钢包的钢筋头的加入量为2±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-1±0.5℃；B类钢包的钢筋头的加入量为2.5±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-1±0.5℃；C类钢包的钢筋头的加入量为3±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-1±0.5℃；D类钢包的钢筋头的加入量为3.5±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-2±0.5℃；E类钢包的钢筋头的加入量为4±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-2±0.5℃；F类钢包的钢筋头的加入量为 4.5±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-3±0.5℃；G类钢包的钢筋头的加入量为 5±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-3±0.5℃；H类钢包的钢筋头的加入量为 5.5±0.5吨，钢筋头补偿温度值为-3±0.5℃。钢筋头的加入可降低铁钢比，以节省制造成本。而钢筋头加入量越多，温降则越多，因而需要补偿的温度值也相应越高。通过这样设置，能弥补由于钢筋头加入带来的温降差异，以充分钢水质量以及成品钢的质量，同时也能节约制造和生产成本。
表5.钢筋头补偿温度值
示例性地，请参阅表6，本发明的实施例提供的LF精炼方法还包括控制各个类别的钢包的加热时间，以提高加热效率，节省成本，使钢包吸热所需要的升温时间。其中，A类钢包在高档位下的升温加热时间为19-20min；即A类钢包有20分钟的升温时间，钢包吸热能达到饱和。B类钢包在高档位下的升温加热时间为21-22min；C类钢包在高档位下的升温加热时间为 23-24min；D类钢包在高档位下的升温加热时间为25-26min；E类钢包在高档位下的升温加热时间为27-28min；F类钢包在高档位下的升温加热时间为29-30min；G类钢包在高档位下的升温加热时间为31-32min；H类钢包在高档位下的升温加热时间为33-34min。通过对各类别的钢包的加热时间进行限定，能有效地保证加热效率，节省成本。
表6.各类别钢包的升温加热时间
示例性地，请参阅表7，本发明的实施例提供的LF精炼方法还包括出站前根据精炼的升温加热时间进行升温时间的温度补偿，以使预设出站温度还增加升温时间的温度补偿值；其中，其中，加热时间为19-22min时，所述升温时间的温度补偿值为0±0.5℃；加热时间为23-28min时，所述升温时间的温度补偿值为-1±0.5℃；加热时间为29-34min时，所述升温时间的温度补偿值为-2±0.5℃。也即，在本发明的实施例中，不管什么包况，升温总时间达到23分钟，出站温度都-1摄氏度，升温总时间达33分钟或以上，出站-2摄氏度，但是要满足表6的升温时间，例如A类包，升温总时间25分钟，满足19-20分钟的升温饱和时间，那出站温度要降低1℃，但如果是H类包，升温总时间不够33-34分钟的饱和时间，所以出站不能降低1摄氏度.升温超过饱和时间，每多5分钟，可降1摄氏度，但总量不超 5摄氏度，也就是说，即使送电2小时，最多也只能降5摄氏度。根据升温时间的温度补偿计算，使得满足成分、温度、可浇性等质量要求的基上，再满足连铸对恒温度恒拉速的要求，以能充分提高钢水和成品钢的质量。
表7.升温时间的温度补偿值
示例性地，请参阅表8，本发明的实施例提供的LF精炼方法还包括出站前根据石灰和萤石的加入量进行渣量温度补偿，以使预设出站温度还增加渣量温度补偿值；其中，当所述石灰的加入量为200-250kg，且所述萤石的加入量为40kg时，所述渣量温度补偿值为0±0.5℃；当所述石灰的加入量为250-300kg，且所述萤石的加入量为40kg时，所述渣量温度补偿值为 -1±0.5℃。由于石灰和萤石的加入也会引起温降，因而通过渣量温度补偿也能保证LF出站温度满足需求，以能充分保证钢水质量以及成品钢的质量，同时也能节约制造和生产成本。
表8.渣量温度补偿值
示例性地，请参阅表9，本发明的实施例提供的LF精炼方法还包括出站前在根据出站到开浇每分钟的等待温降以及等待时间进行温降温度补偿，以使预设出站温度还增加温降温度补偿值；其中，出站到开浇的等待时间为15±5min；A类钢包和B类钢包的每分钟的等待温降值为0.5±0.01℃， C类钢包的每分钟的等待温降值为0.55±0.01℃，D类钢包的每分钟的等待温降值为0.57±0.01℃，E类钢包的每分钟的等待温降值为0.6±0.01℃，F类钢包的每分钟的等待温降值为0.7±0.01℃，G类钢包的每分钟的等待温降值为0.8℃，H类钢包的每分钟的等待温降值为0.9±0.01℃。通过对等待温降的补偿，能充分保证钢水质量以及成品钢的质量，同时也能节约制造和生产成本。
表9.等待温降值
需要说明的是，在本发明的实施例中，由于每天生产情况不一样，现场碰到的情况也是很多，单一种方法控制LF炉出站温度是不够的，例如只通过包类控制出站温度补偿等，以下是对应不同包况，在不同出钢温度条件下，到LF炉加不同重量的废钢后，后期电极升温的理论与实际差值，通过表1-表9所示的补偿方式给予出站温度的补偿，使之到连铸中间包后，稳定在一个温度区间，实现连铸恒温度恒拉速的质量要求，从而能保证钢水以及成品钢的质量，且充分降低生产和制造成本。
下面通过具体的实施例对上述方法以及有益效果进行详细地介绍：
实施例1
本实施例提供了一种A类钢，钢种要求LF炉出站目标温度是1563℃，其转炉出钢温度为1610℃，其按照以下方法进行LF精炼：
S1：钢水到LF炉后，通入氩气破渣壳；
S2：加入萤石和石灰，并进行11档位的送电化渣；
S3：转档至2档位送电，然后转档为4档位送电，并加入钢筋头进行持续送电升温精炼；
S4：停止加入钢筋头，并在判断钢包是否吸热饱和后继续在当前档位下加热至预设出站温度后出站；其中，若钢包吸热饱和，则目标出站温度为预设出站温度，若钢包吸热未饱和，则目标出站温度与钢包类别补偿温度之和为预设出站温度。
为清楚实施例1的各参数，采用表10的数据对实施例1的各参数进行罗列：
表10.实施例1的各参数
| 出钢温度(℃) | 1610 |
| 目标出站温度(℃) | 1563 |
| 萤石和石灰加入量(kg) | 200+40 |
| 钢筋头加入量(kg) | 3000 |
| 送电升温加热时间(min) | 20 |
| 钢包是否吸热饱和 | 是 |
| 预设出站温度(℃) | 1563 |
实施例2
本实施例提供了一种H类钢，钢种要求LF炉出站目标温度是1563℃，其转炉出钢温度为1610℃，其LF精炼方法的参数与实施例1的区别如表 11所示：
表11.实施例2的各参数
| 出钢温度(℃) | 1610 |
| 目标出站温度(℃) | 1563 |
| 萤石和石灰加入量(kg) | 200+40 |
| 钢筋头加入量(kg) | 4000 |
| 送电升温加热时间(min) | 34 |
| 钢包类别温度补偿值(℃) | 5 |
| 钢包是否吸热饱和 | 是 |
| 预设出站温度(℃) | 1568 |
实施例3
本实施例提供了一种B类钢，钢种要求LF炉出站目标温度是1563℃，其转炉出钢温度为1650℃，其LF精炼方法的参数与实施例1的区别在于，预设出站温度还叠加出钢补偿温度值、渣量温度补偿值、钢筋头补偿温度值、升温时间的温度补偿值、钢包类别温度补偿值、等待温降补偿值以及温差温度补偿值，具体参数值如表12所示：
表12.实施例1的各参数
| 出钢温度(℃) | 1650 |
| 出钢补偿温度值(℃) | -2 |
| 目标出站温度(℃) | 1563 |
| 萤石和石灰加入量(kg) | 250+40 |
| 渣量温度补偿值(℃) | -1 |
| 钢筋头加入量(kg) | 4500 |
| 钢筋头补偿温度值(℃) | -3 |
| 送电升温加热时间(min) | 22 |
| 升温时间的温度补偿值(℃) | 0 |
| 钢包是否吸热饱和 | 是 |
| 钢包类别温度补偿值(℃) | 0 |
| 出站到开浇的等待时间(min) | 15 |
| 等待温降值(℃/min) | 0.5 |
| 温差(℃) | 3 |
| 温差温度补偿值(℃) | +1 |
| 预设出站温度(℃) | 1563-2-1-3+15*0.5+1＝1565.5 |
实施例4
本实施例提供了一种G类钢，钢种要求LF炉出站目标温度是1563℃，其转炉出钢温度为1670℃，其LF精炼方法的参数与实施例1的区别在于，预设出站温度还叠加出钢补偿温度值、渣量温度补偿值、钢筋头补偿温度值、升温时间的温度补偿值、钢包类别温度补偿值、等待温降补偿值以及温差温度补偿值，具体参数值如表13所示：
表13.实施例1的各参数
| 出钢温度(℃) | 1670 |
| 出钢补偿温度值(℃) | -2 |
| 目标出站温度(℃) | 1563 |
| 萤石和石灰加入量(kg) | 250+40 |
| 渣量温度补偿值(℃) | -1 |
| 钢筋头加入量(kg) | 5000 |
| 钢筋头补偿温度值(℃) | -3 |
| 送电升温加热时间(min) | 32 |
| 升温时间的温度补偿值(℃) | 0 |
| 钢包是否吸热饱和 | 是 |
| 出站到开浇的等待时间(min) | 15 |
| 等待温降值(℃/min) | 0.8 |
| 温差(℃) | 7 |
| 温差温度补偿值(℃) | +4 |
| 预设出站温度(℃) | 1563-2-1-3-0+15*0.8+4＝1573 |
对比例1
对比例1提供了一种H类钢包，其LF精炼方法与实施例1的区别在于，其升温方式为采用2档位升温至1600℃高温区后断电，且对比例1中不存在判断钢包是否饱和的步骤，钢筋头加入量为2吨。
对比例2
对比例2提供了一种H类钢包，其LF精炼方法与实施例1的区别在对比例1的基础之上，还包括在步骤S3中，送电档位为8档，钢筋头加入量为1.5吨。
实验例1
将实施例1-4以及对比例1-2提供的LF精炼方法的出站前5min时的钢水温度进行测量，测量结果如表14所示：
表14.钢水温度
根据表14的数据可知，采用本发明的实施例所提供的LF精炼方法，在升温过程，在精炼钢水出站前5分钟，A-E类钢包的温度能控制在 1550-1565℃，F-H类钢包控制在1560-1575℃，满足钢水温度控的需求，且能满足低铁钢比的控制需求，而对比例1-2采用的方法，无法使得钢水温度满足添加钢筋头的需求，导致连铸中间包钢水温度不稳定，不满足成本及质量控制需求。
实验例2
对实施例1-4以及对比例1-2提供的精炼方法中生产120吨钢水的铁钢比进行计算，结果如表15所示，其中，(120吨钢水，每加1.2吨钢筋头，铁钢比降低10公斤)：
表15.铁钢比
| 实施例1 | 加入3000公斤，铁钢比降低25公斤 |
| 实施例2 | 加入4000公斤，铁钢比降低33公斤 |
| 实施例3 | 加入4500公斤，铁钢比降低37.5公斤 |
| 实施例4 | 加入5000公斤，铁钢比降低41.6公斤 |
| 对比例1 | 加入2000公斤，铁钢比降低16.6公斤 |
| 对比例2 | 加入1500公斤，铁钢比降低12.5公斤 |
根据表15的数据可知，本发明的实施例提供的LF精炼方法，可有效地降低铁钢比，以降低生产成本，且根据实验例1的数据可知，本发明的实施例的钢水在出站前满足钢筋头继续添加的温度需求，因而铁钢比还可进一步地下降，能有效地控制生产和制造成本。
实验例3
对实施例1-4提供的精炼方法中生产120吨钢水让钢包吸热至饱和的生产时间进行核算，结果如16所示：
表16.生产时间
| 实施例1 | 26分钟 |
| 实施例2 | 38分钟 |
| 实施例3 | 30分钟 |
| 实施例4 | 38分钟 |
| 对比例1 | 53分钟 |
| 对比例2 | 57分钟 |
根据表16的数据可知，本发明的实施例所采用的LF精炼方法可将生产时间控制在40min以内，能有效地降低生产时间，提高生产效率。综上所述，本发明的实施例提供了一种低铁钢比下的LF精炼方法，其既能满足钢水质量要求，又能满足低铁钢比的成本需求。
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种低铁钢比下的LF精炼方法，其特征在于，包括：
钢水到LF炉后，通入氩气破渣壳；
加入萤石和石灰，并进行低档位送电化渣；
转档至高于所述低档位的高档位，并加入钢筋头进行持续送电升温精炼；
停止加入钢筋头，并在判断钢包是否吸热饱和后继续在当前档位下加热至预设出站温度后出站；其中，若钢包吸热饱和，则目标出站温度为所述预设出站温度，若钢包吸热未饱和，则所述目标出站温度与钢包类别补偿温度之和为所述预设出站温度。
2.根据权利要求1所述的低铁钢比下的LF精炼方法，其特征在于：
低档位送电化渣的过程中，低档位选择11档位，11档位的有功功率为6800；
在持续送电升温精炼的过程中，高档位为高于11档位的档位。
3.根据权利要求2所述的低铁钢比下的LF精炼方法，其特征在于：
当到站温度小于1517℃时，高档位选择为2档，或者先选择2档，再选择4档，2档的有功功率为15000，4档的有功功率为12500；
当到站温度在1517-1530℃之间时，高档位选择为2档，或者，先选择2档，再采用4档，或者，选择为4档；
当到站温度高于1530℃时，先选择2档，再选择4档或以下档位，或者，先选择4档，再选择8档或以下的档位，或者，先选择8档或以下的档位，再采用4挡升温送电，8档的有功功率为8000。
4.根据权利要求1所述的低铁钢比下的LF精炼方法，其特征在于：
钢包类别通过连铸浇钢结束到转炉出钢的停等时间确定，停等时间小于0.5h的为A类钢包，停等时间在0.5-1h之间的为B类钢包，停等时间在1-1.5h之间的为C类钢包，停等时间在1.5-2h之间的为D类钢包，停等时间在2-2.5h之间的为E类钢包，停等时间在2.5-3h之间的为F类钢包，停等时间在大于3h的为G类钢包，新包为H类钢包；
所述A类钢包的所述钢包类别补偿温度为0-0.5℃；所述B类钢包的所述钢包类别补偿温度为0-0.6℃；所述C类钢包的所述钢包类别补偿温度为0-0.7℃；所述D类钢包的所述钢包类别补偿温度为0-0.9℃；所述E类钢包的所述钢包类别补偿温度为1-2℃；所述F类钢包、所述G类钢包以及所述H类钢包的所述钢包类别补偿温度均为4-5℃。
5.根据权利要求4所述的低铁钢比下的LF精炼方法，其特征在于，通过以下方法判断所述钢包是否吸热饱和：
在预设时间内判断实际升温与理论升温值是否一致，若一致则所述钢包吸热饱和，若不一致则所述钢包吸热未饱和；其中，实际升温通过测量得到，理论升温通过预设时间乘以当前档位的升温速率后得到。
6.根据权利要求5所述的低铁钢比下的LF精炼方法，其特征在于，还包括出站前在停止加入所述钢筋头后根据所述理论升温与所述实际升温的温差进行温差温度补偿，以使所述预设出站温度还增加温差温度补偿值；
其中，所述A类钢包和所述B类钢包的温差在1-8℃时，所述温差温度补偿值分别对应为0±0.5℃、0±0.5℃、1±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2±0.5℃、3±0.5℃以及3±0.5℃；
所述C类钢包的温差在1-8℃时，所述温差温度补偿值分别为0±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2±0.5℃、2.5±0.5℃、3±0.5℃、3±0.5℃以及3±0.5℃；
所述D类钢包的温差在1-8℃时，所述温差温度补偿值分别为0±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2±0.5℃、3±0.5℃、3±0.5℃、3.5±0.5℃以及3.5±0.5℃；
所述E类钢包和所述F类钢包的温差在1-8℃时，所述温差温度补偿值分别对应为0±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2.5±0.5℃、3±0.5℃、3±0.5℃、4±0.5℃以及4±0.5℃；
所述G类钢包和H类钢包的温差在1-8℃时，所述温差温度补偿值分别为0±0.5℃、1±0.5℃、2±0.5℃、2.5±0.5℃、3±0.5℃、3.5±0.5℃、4±0.5℃以及4±0.5℃。
7.根据权利要求1所述的低铁钢比下的LF精炼方法，其特征在于，还包括在出站前根据转炉出钢的温度进行出钢温度补偿，以使所述预设出站温度还增加出钢温度补偿时所对应的出钢补偿温度值；其中，当转炉出钢温度控制在1600±5℃，或者控制在1610±5℃时，所述出钢补偿温度值为0±0.5℃；当转炉出钢温度控制在1620±5℃，或者控制在1630±5℃，或者控制在1640±5℃时，所述出钢补偿温度值为-1±0.5℃；当转炉出钢温度控制在1650±5℃，或者控制在1660±5℃，或者控制在1670±5℃时，所述出钢补偿温度值为-2±0.5℃；
和/或，
还包括在根据加入的钢筋头的量进行钢筋头温度补偿，以使所述预设出站温度还增加钢筋头温度补偿时所对应的钢筋头补偿温度值；
其中，当所述钢筋头的加入量为2±0.5吨，所述钢筋头补偿温度值为-1±0.5℃；当所述钢筋头的加入量为2.5±0.5吨，所述钢筋头补偿温度值为-1±0.5℃；当所述钢筋头的加入量为3±0.5吨，所述钢筋头补偿温度值为-1±0.5℃；当所述钢筋头的加入量为3.5±0.5吨，所述钢筋头补偿温度值为-2±0.5℃；当所述钢筋头的加入量为4±0.5吨，所述钢筋头补偿温度值为-2±0.5℃；当所述钢筋头的加入量为4.5±0.5吨，所述钢筋头补偿温度值为-3±0.5℃；当所述钢筋头的加入量为5±0.5吨，所述钢筋头补偿温度值为-3±0.5℃；当所述钢筋头的加入量为5.5±0.5吨，所述钢筋头补偿温度值为-3±0.5℃。
8.根据权利要求4所述的低铁钢比下的LF精炼方法，其特征在于：
所述A类钢包在所述高档位下的升温加热时间为19-20min；所述B类钢包在所述高档位下的升温加热时间为21-22min；所述C类钢包在所述高档位下的升温加热时间为23-24min；所述D类钢包在所述高档位下的升温加热时间为25-26min；所述E类钢包在所述高档位下的升温加热时间为27-28min；所述F类钢包在所述高档位下的升温加热时间为29-30min；所述G类钢包在所述高档位下的升温加热时间为31-32min；所述H类钢包在所述高档位下的升温加热时间为33-34min；
和/或，
还包括出站前根据精炼的升温加热时间进行升温时间的温度补偿，以使所述预设出站温度还增加升温时间的温度补偿值；
其中，加热时间为19-22min时，所述升温时间的温度补偿值为0±0.5℃；加热时间为23-28min时，所述升温时间的温度补偿值为-1±0.5℃；加热时间为29-34min时，所述升温时间的温度补偿值为-2±0.5℃。
9.根据权利要求1所述的低铁钢比下的LF精炼方法，其特征在于，还包括出站前根据所述石灰和所述萤石的加入量进行渣量温度补偿，以使所述预设出站温度还增加渣量温度补偿值；
其中，当所述石灰的加入量为200-250kg，且所述萤石的加入量为40kg时，所述渣量温度补偿值为0±0.5℃；当所述石灰的加入量为250-300kg，且所述萤石的加入量为40kg时，所述渣量温度补偿值为-1±0.5℃。
10.根据权利要求4所述的低铁钢比下的LF精炼方法，其特征在于，还包括出站前在根据出站到开浇每分钟的等待温降以及等待时间进行温降温度补偿，以使所述预设出站温度还增加温降温度补偿值；
其中，出站到开浇的等待时间为15±5min；所述A类钢包和所述B类钢包的每分钟的等待温降值为0.5±0.01℃，所述C类钢包的每分钟的等待温降值为0.55±0.01℃，所述D类钢包的每分钟的等待温降值为0.57±0.01℃，所述E类钢包的每分钟的等待温降值为0.6±0.01℃，所述F类钢包的每分钟的等待温降值为0.7±0.01℃，所述G类钢包的每分钟的等待温降值为0.8℃，所述H类钢包的每分钟的等待温降值为0.9±0.01℃。
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