CN101603115A - 一种将氢气用于钢液脱氧的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种将氢气用于钢液脱氧的工艺。其技术方案是:在转炉吹氧脱碳结束时或钢包精炼时或RH生产超低碳钢吹氧脱碳结束时,将H2或Ar-H2的混合气体吹入钢液中脱氧,混合气体流量为40~3000m3/h,压力为0.5~2.0MPa,吹入钢液的时间为5~30min。在转炉或钢包或RH吹氢脱氧结束时,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢。其中:吹入钢液中脱氧是通过透气砖从顶底复吹转炉底部、或通过透气砖从钢包底部、或通过透气砖在RH上升管吹入钢液中进行脱氧;在Ar-H2的混合气体中,Ar的体积含量为10~80%,H2的体积含量为20~90%。本发明具有工艺简单、能减少脱氧对钢液污染的特点,用该工艺脱除钢中氧可有效提高钢液洁净度和钢材质量。
Description
技术领域
本发明属于钢液脱氧技术领域。具体涉及一种将氢气用于钢液脱氧的工艺。
背景技术
在炼钢生产中,氧及其在钢中的存在形式对钢的性能有很大的影响。随着社会的进步和科技的发展,对钢的性能要求日益提高。如何降低钢液中的氧含量,提高钢的洁净度,越来越为冶金工作者关注。
传统的脱氧方法主要是使用脱氧剂直接脱氧。这种脱氧方法的缺点是,脱氧产物残留在钢液中造成了对钢液的污染。而钢液中的夹杂物,尤其是脱氧生成的氧化物夹杂直接影响到钢材的质量。尽管采取了多种工艺手段去除夹杂物,仍无法彻底避免脱氧产物对钢液的污染。因此,如何减少脱氧对钢液污染的脱氧方法变得十分重要。
发明内容
本发明的目的是提供一种生产工艺简单、能降低脱氧对钢液污染和脱碳的一种将氢气用于钢液脱氧的工艺。用该工艺脱除钢中氧可有效提高钢液洁净度和钢材的质量。
为实现上述目的,本发明采用的技术方案是:在转炉吹氧脱碳结束时或钢包精炼时或RH生产超低碳钢吹氧脱碳结束时,将H2或Ar-H2的混合气体吹入钢液中进行脱氧,H2或Ar-H2的混合气体流量为40~3000m3/h,压力为0.5~2.0MPa,混合气体吹入钢液的时间为5~30min。在转炉或钢包或RH吹氢脱氧结束时,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢。
其中:吹入钢液中进行脱氧是通过透气砖从顶底复吹转炉底部、或通过透气砖从钢包底部、或通过透气砖在RH上升管吹入钢液中进行脱氧;在Ar-H2的混合气体中,Ar的体积含量为10~80%,H2的体积含量为20~90%。
由于采用上述技术方案,本发明向钢液中吹H2脱氧过程中,吹入的氢气在钢液中形成氢气泡,钢液中的[O]从液相区扩散到气泡-钢液界面,与H2发生化学反应生成H2O。气态的产物进入气相后随流动的气体排出钢液,可以避免脱氧产物对钢材质量的不利影响。
另外,在转炉和钢包中进行底吹氢脱氧,气泡的搅拌还具有脱碳功效,可用于高纯净度、低碳钢的生产;在RH吹氢脱氧的同时,因为H2可以脱除钢中的氧,减小了钢中表面活性元素[O]对钢液脱氮的阻碍,有利于脱氮反应的进行。同时,在真空室内溶解于钢水中的氢析出生成微小的气泡,使得脱碳反应的反应界面增大,加速脱碳反应的进行。
在转炉或钢包或RH吹氢脱氧结束时,氢会溶解于钢液中,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢,可避免吹氢引起对钢材的危害。
因此,本发明具有生产工艺简单、能减少脱氧对钢液污染的特点。用该工艺脱除钢中氧可有效提高钢液洁净度和钢材的质量,可用于高纯净度、超低碳低氮钢的生产。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步描述,并非对保护范围的限制。
实施例1
一种将氢气用于钢液脱氧的工艺。在200t转炉生产低碳钢,吹氧脱碳结束时将H2吹入钢液中进行脱氧,吹入钢液中进行脱氧是将H2通过透气砖从顶底复吹转炉底部吹入钢液中进行脱氧。H2流量为300~1800m3/h,压力0.5~1.5MPa,吹入钢液的时间为10~30min。
在转炉吹氢脱氧结束时,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢。
实施例2
一种将氢气用于钢液脱氧的工艺。在300t转炉生产低碳钢,吹氧脱碳结束时将Ar-H2的混合气体吹入钢液中进行脱氧,Ar-H2的混合气体流量为800~3000m3/h,压力为0.5~1.0MPa,混合气体吹入钢液的时间为5~20min。
在转炉吹氢脱氧结束时,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢。
本实施例中:吹入钢液中进行脱氧是将Ar-H2的混合气体通过透气砖从顶底复吹转炉底部吹入钢液中进行脱氧;在Ar-H2混合气中,Ar的体积含量为10~50%,H2的体积含量为50~90%。
实施例3
一种将氢气用于钢液脱氧的工艺。在生产铝镇静钢时,在200t钢包中将H2吹入未合金化的钢液中进行脱氧,吹入钢液中进行脱氧是将H2通过底部的透气砖吹入钢液中进行脱氧。H2流量为40~200m3/h,压力为0.5~1.5MPa,H2吹入钢液的时间为10~30min。在钢包吹氢脱氧结束时,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢。
实施例4
一种将氢气用于钢液脱氧的工艺。在生产铝镇静钢时,在300t钢包中将Ar-H2混合气吹入钢液中进行脱氧,Ar-H2混合气流量为40~500m3/h,压力为1.0~2.0MPa,吹入钢液的时间为5~20min。
在本实施例中:吹入钢液中进行脱氧是将Ar-H2的混合气体通过底部的透气砖吹入钢液中进行脱氧;Ar-H2的混合气体中,Ar的体积含量为10~50%,H2的体积含量为50~90%。在钢包或吹氢脱氧结束时,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢。
实施例5
一种将氢气用于钢液脱氧的工艺。在200t的RH生产无取向硅钢吹氧脱碳结束时,将H2吹入钢液中进行脱氧,吹入钢液中进行脱氧是将H2通过透气砖在上升管吹入钢液中进行脱氧。H2流量为80~300m3/h,压力为0.8~1.5MPa,吹入钢液的时间为10~30min。在RH吹氢脱氧结束时,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢。
实施例6
一种将氢气用于钢液脱氧的工艺。在300t的RH生产IF钢吹氧脱碳结束时,将Ar-H2的混合气体吹入钢液中进行脱氧,Ar-H2的混合气体流量为100~500m3/h,压力为1.0~2.0MPa,吹混合气体入钢液的时间为5~20min。在RH吹氢脱氧结束时,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢。
在本实施例中:吹入钢液中进行脱氧是将Ar-H2混合气通过透气砖在上升管吹入钢液中进行脱氧;Ar-H2的混合气体中的Ar的体积含量为40~80%,H2的体积含量为20~60%。
本实施例1~6中向钢液中吹H2或Ar-H2的混合气体脱氧过程中,吹入的氢气在钢液中形成氢气泡,钢中的[O]从液相区扩散到气泡-钢液界面,与H2发生化学反应生成H2O。气态的产物进入气相后随流动的气体排出钢液,可以避免脱氧产物对钢材质量的不利影响。
在实施例1~4的转炉和钢包中进行底吹氢脱氧,气泡的搅拌还具有脱碳功效,可用于高纯净度、低碳钢的生产;在实施例5~6的在RH吹氢脱氧的同时,因为H2可以脱除钢中的氧,减小了钢中表面活性元素[O]对钢液脱氮的阻碍,有利于脱氮反应的进行。同时,在真空室内溶解于钢水中的氢析出生成微小的气泡,使得脱碳反应的反应界面增大,加速脱碳反应的进行。可用于高纯净度、超低碳低氮钢的生产。
在转炉或钢包或RH吹氢脱氧结束时,氢会溶解于钢液,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢,可避免吹氢引起对钢材的危害。
因此,本具体实施方式具有生产工艺简单、能减少脱氧对钢液污染的特点,用该工艺脱除钢中氧可有效提高钢液洁净度和钢材的质量。
Claims (3)
1、一种将氢气用于钢液脱氧的工艺,其特征在于:在转炉吹氧脱碳结束时或钢包精炼时或RH生产超低碳钢吹氧脱碳结束时,将H2或Ar-H2的混合气体吹入钢液中进行脱氧,H2或Ar-H2的混合气体流量为40~3000m3/h,压力为0.5~2.0MPa,混合气体吹入钢液的时间为5~30min;在转炉或钢包或RH吹氢脱氧结束时,通过吹氩和真空处理脱除溶解在钢中的氢。
2、根据权利要求1所述的将氢气用于钢液脱氧的工艺,其特征在于所述的吹入钢液中进行脱氧是:通过透气砖从顶底复吹转炉底部、或通过透气砖从钢包底部、或通过透气砖在RH上升管吹入钢液中进行脱氧。
3、根据权利要求1或2所述的将氢气用于钢液脱氧的工艺,其特征在于所述的Ar-H2的混合气体中,Ar的体积含量为10~80%,H2的体积含量为20~90%。
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