CN116716454A - 一种去除rh炉真空室冷钢的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种RH采用碳脱氧去除真空室冷钢的方法,包括以下步骤:1)转炉控制:低硅铝钢沸腾出钢,转炉终点温度1670~1690℃,转炉终点氧值控制在450~800ppm;2)RH控制:钢水进站温度满足:钢水进站温度-钢水搬出温度≥30℃;真空度控制在10~15kPa,氩气流量是控制在100~110Nm3/h;分批加入增碳剂;提升氩气流量到110~120Nm3/h,取消压力控制,启动所有真空泵;进行定氧镇静,C成分的调整。优点是:通过在RH生产中在处理沸腾钢时采用碳脱氧的方法除RH冷钢,利用碳与氧剧烈反应产生大量的CO气体,对真空室进行剧烈冲刷,实现快速有效的去除RH冷钢。

Description

一种去除RH炉真空室冷钢的方法
技术领域
本发明属于炼钢生产领域,尤其涉及一种在RH处理钢水时去除RH炉真空室冷钢的方法。
背景技术
RH炉在处理钢水时会由于喷溅产生的部分液滴在真空室内经过多炉堆积积累生成冷钢,见图1。真空室内的冷钢不但会影响真空脱气效果,还会恶化RH炉精炼后钢水的质量,而且当冷钢过多在加合金时易使合金加到冷钢上,造成钢水成分不合格。若要将RH炉真空室内的冷钢去除,通常使用氧枪吹氧烘烤真空室,进行至少一小时的化冷钢作业;如专利申请号:CN201510036630.9,公开的一种去除RH真空室中部槽和底部槽冷钢的方法,RH真空室上线处理钢水前,使用氧枪低枪位高流量煤气烘烤真空室下部,预热炉底;RH真空室在线后期,用沸腾钢钢水进站冲洗真空室,然后刮渣将插入管外壁残渣清理干净;真空室下线时用氧枪吹扫,最终达到去除中部槽和底部槽冷钢;这种操作化冷钢时间长,煤气与氧气消耗量大且伴随大量烟尘,不仅影响产能的释放,生产成本的增加还给环保带来压力。
发明内容
为克服现有技术的不足,本发明的目的是提供一种去除RH炉真空室冷钢的方法,在处理沸腾钢时采用碳脱氧的方法,由碳与氧剧烈反应产生大量的CO气体冲刷冷钢,减少因氧气吹扫化冷钢所造成的烟气污染。
为实现上述目的,本发明通过以下技术方案实现:
一种RH采用碳脱氧去除真空室冷钢的方法,包括以下步骤:
1)转炉控制:低硅铝钢采用沸腾出钢的方式,转炉终点温度控制在1670~1690℃,转炉终点氧值控制在450~800ppm;
2)RH控制:
a钢水进站温度满足:
钢水进站温度-钢水搬出温度≥30℃;
b真空泵启动后,开启压力控制,真空度控制在10~15kPa,提升氩气流量至100~110Nm3/h;
c真空泵启动1.5~2min后,分批加入增碳剂;每批增碳剂加入量不大于0.15kg/吨钢,批次间隔时间为2±1min;
d根据进站定氧值、氩站碳含量计算过剩氧:
过剩氧=定氧值-(初始碳含量-70)×δ-150(1)
式(1)中,过剩氧的单位为ppm;定氧值的单位为ppm;初始碳含量的单位为ppm;δ为脱碳用氧系数;
e最后一批增碳剂加入后,提升氩气流量到110~120Nm3/h,取消压力控制,启动所有真空泵,加快钢水循环,促进碳氧反应,涮洗真空室冷钢;真空泵启动9~10min后进行定氧镇静;脱碳终点碳质量含量按照0.007%~0.01%进行C成分的调整。
所述的脱碳用氧系数δ的取值与初始碳含量相关:
当初始碳含量≤300ppm时,脱碳用氧系数δ=0.75;
当300ppm<初始碳含量≤500ppm时,脱碳用氧系数δ=0.70
当500ppm<初始碳含量≤600ppm时,脱碳用氧系数δ=0.65;
当初始碳含量>600ppm时,脱碳用氧系数δ=0.80。
所述的增碳剂的加入总量与过剩氧相关:
当过剩氧<200ppm时,增碳剂的加入量=过剩氧×0.00173;增碳剂的加入量的单位为kg/吨钢,0.00173为经验系数;
当过剩氧≥200ppm时,增碳剂的最大加入量为0.7kg/吨钢。
重复步骤1)~2)进行2~4炉次,直到涮洗后真空室内两个插入管完全能够观察到。
所述的低硅铝钢按质量百分比计包括:0.01%≤C≤0.1%,Si≤0.05%。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
本发明通过在RH生产中在处理沸腾钢时采用碳脱氧的方法除RH冷钢,利用碳与氧剧烈反应产生大量的CO气体,对真空室进行剧烈冲刷,实现快速有效的去除RH冷钢,减少由于采用氧气吹扫化冷钢的方法所造成的烟气污染。冷钢去除后可以提高脱气效果、延长真空室使用寿命、提高RH作业率、避免冶炼特殊钢种时由于部分冷钢少量熔入钢水中造成成分不合及夹杂物超标。本发明方法去除RH冷钢无污染,为生产及成分稳定提供助力,减少钢厂大量的经济损失。
附图说明
图1是堆积有RH冷钢的真空室示意图。
图2是采用本发明方法冲刷去除冷钢后的真空室示意图。
图中:1-冷钢2-真空室内部。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本发明进行详细地描述,但是应该指出本发明的实施不限于以下的实施方式。
一种RH采用碳脱氧去除真空室冷钢的方法,包括以下步骤:
1)转炉控制:低硅铝钢采用沸腾出钢的方式,转炉终点温度控制在1670~1690℃,转炉终点氧值控制在450~800ppm;控制转炉终点温度一是避免RH真空室冷钢涮掉后钢水温降大继续结冷钢,二是防止冷钢涮掉后钢水温降大造成大幅度升温污染钢水;控制高氧值,使钢水在RH真空处理时碳氧反应更充足,更激烈。
低硅铝钢按质量百分比计包括:0.01%≤C≤0.1%,Si≤0.05%。
2)RH控制:
a钢水进站温度满足:
钢水进站温度-钢水搬出温度≥30℃。
b真空泵启动后,开启压力控制,真空度控制在10~15kPa,提升氩气流量至100~110Nm3/h。采用前期的高真空度与低提升氩气流量的方式避免了前期碳氧反应过度激烈造成喷溅过大,反而将冷钢喷在真空室热顶盖上;
c真空泵启动1.5~2min后,分批加入增碳剂;每批增碳剂加入量不大于0.15kg/吨钢,批次间隔时间为2±1min。增碳剂可采用90增碳剂或95增碳剂。
增碳剂的加入总量与过剩氧相关:
当过剩氧<200ppm时,增碳剂的加入量=过剩氧×0.00173;增碳剂的加入量的单位为kg/吨钢,0.00173为经验系数,单位为kg/(吨钢*ppm);
以260吨RH炉为例,当过剩氧<200ppm时,增碳剂的加入量=过剩氧×0.45;增碳剂的加入量的单位为kg,0.45为经验系数,单位为kg/ppm。
当过剩氧≥200ppm时,增碳剂的最大加入量为0.7kg/吨钢。
d根据进站定氧值、氩站碳含量计算过剩氧:
过剩氧=定氧值-(初始碳含量-70)×δ-150(1)
式(1)中,过剩氧的单位为ppm;定氧值的单位为ppm;初始碳含量的单位为ppm;δ为脱碳用氧系数;
脱碳用氧系数δ的取值与初始碳含量相关:
当初始碳含量≤300ppm时,脱碳用氧系数δ=0.75;
当300ppm<初始碳含量≤500ppm时,脱碳用氧系数δ=0.70
当500ppm<初始碳含量≤600ppm时,脱碳用氧系数δ=0.65;
当初始碳含量>600ppm时,脱碳用氧系数δ=0.80。
e最后一批增碳剂加入后,提升氩气流量到110~120Nm3/h,取消压力控制,启动所有真空泵,在碳氧反应不再过度激烈时保持快速钢水循环,促进碳氧反应,继续涮洗真空室冷钢。真空泵启动9~10min后进行定氧镇静;脱碳终点碳质量含量按照0.007%~0.01%进行C成分的调整。
实施例1
去除RH炉真空室冷钢的方法,RH炉为260吨炉,工艺路线:转炉→氩站→RH→铸机,冶炼钢种SPHC,包括以下步骤:
1)转炉终点温度1681℃,终点氧值621ppm;
2)RH进站温度1624℃,进站氧值506ppm,初始碳含量为381ppm,搬出温度1589℃;
3)真空泵启动后,选择压力控制,压力调整为15kPa,提升气体流量至100Nm3/h;
4)按照式(1)计算过剩氧,得到过剩氧值为138.3ppm,增碳剂总加入量约为62kg。
5)真空泵启动102s加入增碳剂加入第一批增碳剂38kg,真空泵启动185s加入第二批增碳剂24kg;
6)第二批增碳剂加入后提升气体调整到118Nm3/h,同时取消压力控制;
7)真空泵启动9分40秒定氧镇静,加入铝线段脱氧,加入其它合金,测温1587℃,搬出,上机浇注;
8)继续涮洗2-3炉,重复步骤1-7,直到涮洗后真空室内两个插入管完全能够观察到,见图2,表明去除了真空室大部分冷钢,由图2可知,冷钢基本去除能够明显看到真空室内部2。
实施例2
去除RH炉真空室冷钢的方法,RH炉为260吨炉,工艺路线:转炉→氩站→RH→铸机,冶炼钢种SPCC,包括以下步骤:
1)转炉终点温度1684℃,终点氧值583ppm;
2)RH进站温度1625℃,进站氧值496ppm,初始碳含量为423ppm,搬出温度1588℃;
3)真空泵启动后,选择压力控制,压力调整为15kPa,提升气体流量至104Nm3/h;
4)按照式(1)计算过剩氧,得到过剩氧值为98.9ppm,增碳剂总加入量约为45kg。增碳剂可采用90增碳剂或95增碳剂。
5)真空泵启动107s加入增碳剂加入第一批增碳剂25kg,真空泵启动188s加入第二批增碳剂20kg;
6)第二批增碳剂加入后提升气体调整到119Nm3/h,同时取消压力控制;
7)真空泵启动9分45秒定氧镇静,加入铝线段脱氧,加入其它合金,测温1589℃,搬出,上机浇注;
8)继续涮洗2-3炉,重复步骤1-7,去除真空室大部分冷钢。
实施例3
去除RH炉真空室冷钢的方法,RH炉为260吨炉,工艺路线:转炉→氩站→RH→铸机,冶炼钢种SAE1005,包括以下步骤:
1)转炉终点温度1686℃,终点氧值782ppm;
2)RH进站温度1630℃,进站氧值696ppm,初始碳含量为324ppm,搬出温度1590℃;
3)真空泵启动后,选择压力控制,压力调整为14kPa,提升气体流量至102Nm3/h;
4)按照式(1)计算过剩氧,得到过剩氧值为368.2ppm,增碳剂总加入量约为166kg。
5)真空泵启动94s加入增碳剂加入第一批增碳剂39kg,真空泵启动157s加入第二批增碳剂39kg,真空泵启动218s加入第三批增碳剂39kg,真空泵启动280s加入第四批增碳剂38kg,真空泵启动345s加入第四批增碳剂11kg,;
6)第四批增碳剂加入后提升气体调整到116Nm3/h,同时取消压力控制;
7)真空泵启动9分55秒定氧镇静,加入铝线段脱氧,加入其它合金,测温1590℃,搬出,上机浇注;
8)继续涮洗2-3炉,重复步骤1-7,使得真空室内两个插入管完全能够观察到,表明真空室大部分冷钢去除。

Claims (5)

1.一种RH采用碳脱氧去除真空室冷钢的方法,其特征在于,包括以下步骤:
1)转炉控制:低硅铝钢采用沸腾出钢的方式,转炉终点温度控制在1670~1690℃,转炉终点氧值控制在450~800ppm;
2)RH控制:
a钢水进站温度满足:
钢水进站温度-钢水搬出温度≥30℃;
b真空泵启动后,开启压力控制,真空度控制在10~15kPa,提升氩气流量至100~110Nm3/h;
c真空泵启动1.5~2min后,分批加入增碳剂;每批增碳剂加入量不大于0.15kg/吨钢,批次间隔时间为2±1min;
d根据进站定氧值、氩站碳含量计算过剩氧:
过剩氧=定氧值-(初始碳含量-70)×δ-150(1)
式(1)中,过剩氧的单位为ppm;定氧值的单位为ppm;初始碳含量的单位为ppm;δ为脱碳用氧系数;
e最后一批增碳剂加入后,提升氩气流量到110~120Nm3/h,取消压力控制,启动所有真空泵,加快钢水循环,促进碳氧反应,涮洗真空室冷钢;真空泵启动9~10min后进行定氧镇静;脱碳终点碳质量含量按照0.007%~0.01%进行C成分的调整。
2.根据权利要求1所述的一种RH采用碳脱氧去除真空室冷钢的方法,其特征在于,所述的脱碳用氧系数δ的取值与初始碳含量相关:
当初始碳含量≤300ppm时,脱碳用氧系数δ=0.75;
当300ppm<初始碳含量≤500ppm时,脱碳用氧系数δ=0.70
当500ppm<初始碳含量≤600ppm时,脱碳用氧系数δ=0.65;
当初始碳含量>600ppm时,脱碳用氧系数δ=0.80。
3.根据权利要求1所述的一种RH采用碳脱氧去除真空室冷钢的方法,其特征在于,所述的增碳剂的加入总量与过剩氧相关:
当过剩氧<200ppm时,增碳剂的加入量=过剩氧×0.00173;增碳剂的加入量的单位为kg/吨钢,0.00173为经验系数;
当过剩氧≥200ppm时,增碳剂的最大加入量为0.7kg/吨钢。
4.根据权利要求1所述的一种RH采用碳脱氧去除真空室冷钢的方法,其特征在于,重复步骤1)~2)进行2~4炉次,直到涮洗后真空室内两个插入管完全能够观察到。
5.根据权利要求1所述的一种RH采用碳脱氧去除真空室冷钢的方法,其特征在于,所述的低硅铝钢按质量百分比计包括:0.01%≤C≤0.1%,Si≤0.05%。
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