CN103146978B - 一种生产高铬低磷轧辊用电渣钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种生产高铬低磷轧辊用电渣钢的方法，属于冶金行业电冶金技术领域。技术方案是：包含顶底复吹转炉冶炼、LF精炼、RH真空脱气、方坯连铸、双极串联抽锭式电渣重熔工序，生产出成本更低、成材率更高的高铬低磷轧辊用钢。本发明与传统的电炉配合固定式电渣重熔工艺生产轧辊用钢相比，其吨钢生产成本降低约300元/吨，综合成材率提高了10%，成品直径600毫米长度6米的电渣钢锭中铬含量控制在3.00%以上、磷含量在0.012%以下，其他化学元素同样实现了稳定和优化控制，且表面质量和内部组织良好。该方法很好满足了下游用户需求，并实现了较好的经济效益。
Description
技术领域
本发明涉及一种生产高铬低磷轧辊用电渣钢的方法，属于冶金行业电冶金技术领域。
背景技术
目前，背景技术生产铬含量在3.00%以上、磷含量在0.012%以下的轧辊用电渣钢时，一般采用电炉通过高功率电极加热实现了高铬合金含量，进行多次造渣实现了低磷控制，以此保证了电极铸坯生产的连续性；对于电极铸坯往往采用固定式电渣炉来生产电渣钢，电渣锭高度一般在2米左右，由于其电渣钢高径比所限，因此在生产轧辊时考虑到头尾的切除量等因素其成材率相应大打折扣。
发明内容
本发明目的是提供一种生产高铬低磷轧辊用电渣钢的方法，利用现有的转炉等炼钢装备生产出更具成本优势的高铬低磷电极铸坯，采用双极串联抽锭式电渣炉生产出大高径比、成材率更高的高铬低磷电渣钢，同时兼具吨钢能耗更低的特点，在满足下游用户需求的同时产生了良好的经济效益，解决背景技术中存在的上述问题。
本发明的技术方案是：一种生产高铬低磷轧辊用电渣钢的方法，包含顶底复吹转炉冶炼、LF精炼、RH真空脱气、方坯连铸、双极串联抽锭式电渣重熔工序，各工序的参数控制如下：
①顶底复吹转炉冶炼工序，为防止磷高，转炉终点控制采用高拉补吹操作，等样放钢，一次拉碳终点目标温度为1600-1630℃，之后以炉前磷重量比含量0.008%作为补吹与否的界限，低温拉碳实现了低磷含量控制，通过红外下渣检测***避免出钢过程下渣从而确保离站磷重量比含量控制在0.010%以内，考虑到低温离站相应减少了转炉工序高碳铬铁加入量，控制离站铬重量比含量在1.80-1.90%；
②LF精炼工序，LF工序分批加入高碳铬铁，根据温度情况逐步进行成分调整，二元终渣碱度控制在6.5-7.5；
③RH真空脱气工序，最低真空度控制在100P以内，真空处理时间大于20分钟，纯脱气时间不小于5分钟，保证氢含量控制在2ppm以内；
④方坯连铸工序，首炉中包温度控制在1483-1498℃，连浇炉中包温度控制在1478-1493℃，稳定拉速为0.6米/分钟；
⑤双极串联抽锭式电渣重熔工序，采用四元渣系渣料，组成重量比为萤石：氧化铝粉：石灰：硅石=56.5：28：11.5：4，在化渣包中熔化渣料后倒入结晶器进行冶炼，冶炼过程脱氧剂采用铝粉，加入要求为10-15克/3分钟，目标熔速度控制在600±20千克/小时，熔炼过程二次电流和二次电压分别控制在8-12千安和85-95伏特，交换电极时间控制在90秒之内，双极串联抽锭式电渣炉吨钢电耗远低于固定式电渣炉，通过交换电极实现了电渣锭的连续生产，电渣锭成材率高于传统固定式电渣炉10%。
更具体的工艺步骤如下：
①顶底复吹转炉冶炼工序，利用80吨顶底复吹转炉的喷吹***、称量***、操控***及辅助***进行脱磷操作，脱磷过程三块底吹透气砖全部开启，实现了冶炼过程钢水的成分均匀，通过控制供氧量和时间使一次拉碳目标温度在1600-1630℃，终渣二元碱度R在4.0-4.5，采用低温拉碳可使一次拉碳磷重量比含量控制在0.010%以下，如果炉前检测磷重量比含量在0.008%及以上，则直接进行倒炉放钢，如果磷重量比含量在0.008%以下，出于节能考虑则进行补吹，进一步提高约20-30℃出钢温度，出钢过程采用红外下渣检测***确保不下渣，出钢过程加入高碳铬铁使得离站铬重量比含量控制在1.80-1.90%，整体离站磷重量比含量控制在0.010%以内；
②LF精炼工序，钢水进入LF工序，电极首先预热10分钟，之后边加热边分七批次陆续加入高碳铬铁，二元终渣碱度R控制在6.5-7.5，离站磷重量比含量在0.011%以下，离站铬重量比含量在3.05-3.15%；
③RH真空脱气工序，真空环流处理时间大于20分钟，其中纯脱气时间不低于5分钟，最低真空度控制在100pa以内；
④方坯连铸工序，连铸过程采用全保护浇铸，首炉中包温度控制在1483-1498℃，连浇炉中包温度控制在1478-1493℃，目标拉速为0.6米/分钟，中包取样氢含量控制在2ppm以内，浇次炉数实现了6炉连浇；
⑤双极串联抽锭式电渣重熔工序，采用以上步骤生产的280×325毫米连铸方坯作为自耗电极，选用两只方坯进行串联式电渣重熔，熔炼过程使用的渣系重量比组成为萤石：氧化铝粉：石灰：硅石=56.5：28：11.5：4，渣料经过800℃高温烘烤10小时，在化渣包中进行预熔之后倒入结晶器内直接进行液渣启动，重熔过程脱氧剂采用铝粉，加入要求为10-15克/3分钟均匀加入，目标熔速控制在600±20千克/小时，抽锭速度与熔速相联动，熔炼过程二次电流和二次电压分别控制在8-12千安和85-95伏特，当两只串联式自耗电极熔炼完毕后在1.5分钟内实现电极自动更换，从而实现了细长型抽锭式电渣炉的连续生产。
本发明中双极串联抽锭式电渣炉所生产的600毫米圆6米长电渣锭仅需分别在头尾处切除0.15米长的不稳定部分，成材率为95%，而传统固定式电渣炉生产的3只600毫米圆2米长电渣锭均需分别在头尾处切除0.15米长的不稳定部分，成材率仅为85%，相比之下本发明生产的电渣钢成材率提高了10%。
本发明的效果：采用本发明生产出铬含量在3.00%以上、磷含量在0.012%以下长度为6米的直径 600毫米电渣圆锭，电渣锭表面质量及内部低倍组织良好，各元素实现了成分稳定控制。在不增加投资的基础上，利用现有转炉、双极串联抽锭式电渣炉等炼钢设备探索出生产高铬低磷电渣钢的新工艺，该工艺可行性好、更富经济效益。
附图说明
图1为本发明实施例工艺流程图。
具体实施方式
以下通过实施例对本发明做进一步说明。
实施例中，选取某一600毫米圆6米长成品轧辊用电渣锭，对本发明作进一步说明。
（1）转炉钢铁料采用磷重量比含量为0.093%的铁水77.1吨以及普碳废钢8.1吨，散装料加入量石灰、镁球、轻烧白云石、氧化铁皮球、石灰石分别为4734、206、665、904、1489千克，一次拉碳温度为1592℃，炉前钢水磷重量比含量为0.005%，经过一次补吹后拉碳温度为1637℃，出钢过程加入2704千克高碳铬铁，出钢量为81.55吨；
（2）LF炉进站铬重量比含量为1.97%、磷重量比含量为0.008%，预热10分钟后分七批加入铬铁1527千克，边加料边加热，终渣二元碱度为6.79，离站铬重量比含量为3.07%，磷重量比含量为0.009%；
（3）RH工序环流时间为27分钟，纯脱气时间为6分钟；
（4）连铸过程为4流保护浇铸，设定拉速为0.60米/分钟，中包测温范围为1488-1491℃，中包成品氢含量不超过2ppm、铬重量比含量为3.05%、磷重量比含量为0.010%；
（5）选取以上工序生产的280×325规格6米长大方坯3只，切割为6只3米长大方坯后焊接成3组自耗电极，选用渣系为萤石：氧化铝粉：石灰：硅石=56.5：28：11.5：4，烘烤过的渣料在化渣包中进行预熔后倒入结晶器内实现液渣启动，重熔过程脱氧剂采用铝粉，通过自动称量加料装置实现脱氧剂的均匀加入，加入要求为10-15克/3分钟，目标熔速设定为600±20千克/小时，熔炼过程二次电流和二次电压分别控制在8.8-10.7千安和88-94伏特，两次交换电极的时间分别为73秒和81秒；
（6）电渣锭长度为6米，直径为600毫米，冶炼完毕后即在缓冷坑内进行缓冷处理，组坯后集中进行退火处理，在退火炉均匀升温至800-820℃后保温约10小时，随炉冷却至200℃以下后出炉冷却；
（7）电渣锭表面质量良好，经检验通体无明显探伤缺陷，且内部组织致密，成品电渣锭铬、磷重量比含量分别为3.04%和0.010%。
Claims (1)
1.一种生产高铬低磷轧辊用电渣钢的方法，其特征在于包含顶底复吹转炉冶炼、LF精炼、RH真空脱气、方坯连铸、双极串联抽锭式电渣重熔工序，各工序的参数控制如下：
①顶底复吹转炉冶炼工序，转炉终点控制采用高拉补吹操作，等样放钢，一次拉碳终点目标温度为1600-1630℃，之后以炉前磷重量比含量0.008%作为补吹与否的界限，低温拉碳实现了低磷含量控制，通过红外下渣检测***避免出钢过程下渣从而确保离站磷重量比含量控制在0.010%以内，考虑到低温离站相应减少了转炉工序高碳铬铁加入量，控制离站铬重量比含量在1.80-1.90%；
②LF精炼工序，LF工序分批加入高碳铬铁，二元终渣碱度控制在6.5-7.5；
③RH真空脱气工序，最低真空度控制在100Pa以内，真空处理时间大于20分钟，纯脱气时间不小于5分钟，保证氢含量控制在2ppm以内；
④方坯连铸工序，首炉中包温度控制在1483-1498℃，连浇炉中包温度控制在1478-1493℃，稳定拉速为0.6米/分钟；
⑤双极串联抽锭式电渣重熔工序，采用四元渣系渣料，组成重量比为萤石：氧化铝粉：石灰：硅石=56.5：28：11.5：4，在化渣包中熔化渣料后倒入结晶器进行冶炼，冶炼过程脱氧剂采用铝粉，加入要求为10-15克/3分钟，目标熔速度控制在600±20千克/小时，熔炼过程二次电流和二次电压分别控制在8-12千安和85-95伏特，交换电极时间控制在90秒之内；所述的顶底复吹转炉冶炼工序，利用80吨顶底复吹转炉的喷吹***、称量***、操控***及辅助***进行脱磷操作，脱磷过程三块底吹透气砖全部开启，实现了冶炼过程钢水的成分均匀，终渣二元碱度R在4.0-4.5，炉前检测磷重量比含量在0.008%及以上，则直接进行倒炉放钢，磷重量比含量小于0.008%，则进行补吹，进一步提高20-30℃出钢温度，出钢过程采用红外下渣检测***确保不下渣；
所述LF精炼工序，钢水进入LF工序，电极首先预热10分钟，之后边加热边分七批次陆续加入高碳铬铁，离站磷重量比含量在0.011%以下，离站铬重量比含量在3.05-3.15%；
所述方坯连铸工序，连铸过程采用全保护浇铸，中包取样氢含量控制在2ppm以内；
所述双极串联抽锭式电渣重熔工序，采用以上步骤生产的280×325毫米连铸方坯作为自耗电极，选用两只方坯进行串联式电渣重熔，渣料经过800℃高温烘烤10小时，在化渣包中进行预熔之后倒入结晶器内直接进行液渣启动，重熔过程脱氧剂采用铝粉。
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