CN103469048B - 一种含硼钢硼合金化处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种含硼钢硼合金化处理方法，在烧结矿中配加硼铁矿，配加比例按配矿后烧结矿中硼元素质量百分含量为0.01%～0.1%；铁水脱硫按目标值上限处理，脱硫后进行扒渣处理；转炉吹炼过程中不进行扒渣处理，出钢过程下渣量在5～10kg/t钢；LF用石墨电极对钢水加热使渣料熔化，加热过程中底吹氩气，待渣料完全熔化后，增加底吹氩气流量，并向钢包中加入脱氧剂，此后进行测温、取样、合金化，精炼结束保证渣中FeO和MnO的质量百分含量之和≤2.0%。本发明不仅有利于提高烧结矿的强度，改善烧结矿的还原性，降低粉化率，而且可实现对钢水的硼合金化，降低钢水硼合金化处理成本，并避免环境污染。

Description

一种含硼钢硼合金化处理方法
技术领域
本发明属于冶炼工艺技术领域，特别涉及一种用于含硼钢的硼合金化处理方法。
背景技术
由于硼元素的导热系数很大，因此钢中加入微量硼元素(硼含量一般为0.0005%～0.0035%)的作用一般是为了提高钢的淬透性。但同时硼元素的化学性质比较活泼，其与氧的亲和力与硅元素接近，稍次于铝，与氮的亲和力强于钛而弱于铝，在钢水合金化及凝固过程中极易与钢中的氧、氮等元素反应，从而导致硼的收得率较低且不稳定。目前钢水硼合金化多数采用加入硼铁或硼线的方式，在硼铁加入之前钢水充分脱氧、固氮，确保硼具有较高收得率。中国专利申请号200710049005.3公开了一种转炉冶炼硼钢的方法，该方法采用转炉冶炼→钢包脱氧→LF精炼→连铸的方法生产硼钢，LF精炼结束保证渣中FeO和MnO的总量≤2.0%，钢液溶解氧活度≤10×10-6，此后加入钛铁，硼铁，硼的收得率为69.4%～91.8%。中国专利申请号200810015497.9介绍的含硼钢冶炼采用转炉→LF→VD生产工艺，控制LF终渣成分FeO和MnO的总量≤1.5%，SiO2含量≤15%，此后加入硼铁或喂入硼铁包芯线，最后进行VD真空处理，硼回收率稳定在90%以上。
众所周知，我国硼矿资源储量居世界第五位，其中硼铁矿占硼矿资源的一半以上。多年来，冶金工作者围绕硼铁矿资源的综合利用开展了大量工作，在烧结矿中配加硼铁矿成为其中重要的研究方向之一。文献1“加硼MgO质酸性球团的冶金性能”(朱家骥，杨兆祥.烧结球团，1993，(2)：1－6.)中指出：将低品位硼镁铁矿作为烧结和球团生产中的添加剂，可降低焙烧温度，降低能耗，提高产品强度及成品率，改善产品质量和冶金性能。文献2“硼铁矿综合利用概况与展望”(刘然，薛向欣，姜涛等. [J].矿产综合利用，2006，2：33-37.)介绍：硼的添加可以抑制β-2CaO·SiO2晶型转变，B2O3可以同许多氧化物形成固溶体并降低熔点，促进烧结过程中液相的形成，半径很小的B3+可以扩散进入β-2CaO·SiO2中，冷却过程中不以γ-2CaO·SiO2析出，因此能有效减少烧结矿体积膨胀而形成大量的粉末。文献3“硼铁矿综合利用－硼精矿活化及硼铁精矿改善烧结球团的机理”(赵庆杰，何长清，高明辉.，华东冶金学院学报，1997，14(3)：262-266)进行了硼铁矿加入球团及烧结矿的试验研究，结果表明加入硼铁矿后提高了球团和烧结矿的强度，改善了烧结矿的还原性，降低了粉化率。
综合上述，现有硼合金化工艺的不足在于硼铁和硼线的成本较高，同时硼铁和硼线制备过程能耗较高且污染环境。另外，烧结矿配加硼铁矿后，势必会有一部分硼元素进入铁水中，而这部分硼会有多少残留到钢水中，目前还缺乏深入研究。
发明内容
本发明提供一种含硼钢硼合金化处理方法，其目的一是提高烧结矿的强度，改善烧结矿的还原性，降低烧结矿的粉化率；二是利用硼铁矿中的硼元素在高炉、转炉、LF精炼过程中的氧化和还原反应使其部分进入钢水中，实现对钢水的硼合金化，降低钢水硼合金化处理成本。
为此，本发明所采取的解决方案是：
一种含硼钢硼合金化处理方法，其具体处理步骤为：
1、在烧结矿中配加硼铁矿，配加比例按照硼铁矿的含硼量进行调整，配矿后烧结矿中硼元素质量百分含量为0.01%～0.1%。
2、高炉冶炼：高炉按照常规操作，烧结矿在高炉内参与高炉中的还原反应，一部分硼元素挥发或进入高炉渣中，另一部分硼元素进入铁水中。
3、铁水预处理脱硫：铁水脱硫按目标值上限进行处理，铁水脱硫后进行扒渣处理，防止不含硼炉渣进入转炉内，易造成喷溅的同时也会稀释硼在转炉渣中的浓度。
4、转炉吹炼：转炉吹炼过程中不进行扒渣处理，其目的是因为硼在转炉吹炼过程中95%以上会进入渣中，如果扒渣，则相当于降低硼在转炉渣中的浓度，不利于后续LF精炼过程钢水的增硼处理。转炉出钢过程不留钢，出钢过程下渣量在5～10kg/t钢，使渣中的硼元素随转炉下渣进入钢包中。
5、LF精炼：用石墨电极对钢水加热使渣料熔化，加热过程中底吹氩气流量为0.05～0.1Nm3·h-1·t-1；待渣料完全熔化后，增加底吹氩气流量至0.3～0.5Nm3·h-1·t-1，并按照每吨钢1～2kg向钢包中加入脱氧剂进行深脱氧，底吹搅拌时间为5～10min，利用钢渣之间的强烈混合，实现钢水中的铝元素还原渣中氧化硼的目的，使渣中的硼元素还原进入钢水中。此后进行测温、取样、合金化，精炼结束保证渣中FeO和MnO的质量百分含量之和≤2.0%，钢液溶解氧活度≤10×10-6。
作为本发明的进一步延伸，在LF精炼后也可采用VD处理，处理过程真空度控制在67～100Pa，底吹氩气流量为0.09～0.3Nm3·h-1·t-1，处理时间10～20min。
本发明的有益效果为：
本发明在烧结矿中配加一定的硼铁矿，一方面有利于提高烧结矿的强度，改善烧结矿的还原性，降低其粉化率的作用，同时还利用硼铁矿中的硼元素在高炉、转炉、LF精炼过程中的氧化和还原反应使其部分进入钢水中，实现对钢水的硼合金化，在提高烧结矿性能的同时，降低钢水硼合金化处理成本，并可避免环境污染。
具体实施方式
实施例1：
1、在烧结矿中配加5%的硼铁矿，配加硼铁矿后烧结矿的成分如表1：
表1   配加硼铁矿后烧结矿成分质量百分比含量表  %
TFe FeO CaO SiO2 MgO Al2O3 B 余量 R
55.14 8.40 11.61 5.91 1.62 0.89 0.0473 杂质 1.965
2、经过高炉后，铁水硼含量为0.0080%。
3、铁水预处理脱硫，处理后铁水硫含量为0.01%，脱硫后扒渣，保证铁水面无大块残渣。
4、转炉吹炼。转炉吹炼采用单渣法冶炼，即吹炼过程不扒渣，95%以上的硼元素进入转炉渣中，转炉出钢钢水硼含量为0.0001%。转炉出钢下渣量估算为8kg/t钢，转炉出钢量为100t，出钢过程向钢包中加入50kg铝粒进行钢水脱氧。
5、LF精炼。钢水搬入LF处理站后，加入石灰0.8t、铝矾土0.1t、铝0.1t，利用石墨电极进行化渣处理，控制电压为435V，电流50000A，加热过程中底吹氩气流量为0.065Nm3·h-1·t-1；渣料熔化后，增加底吹氩气流量至0.45Nm3·h-1·t-1，并向钢包中再次加铝50kg，底吹搅拌时间8min。测温，取样，合金化，精炼结束渣中FeO和MnO的质量百分比之和1.65%，钢液溶解氧活度7×10-6，喂线后上机浇铸。
实施例1转炉出钢钢水硼含量为0.0001%，LF精炼开始钢包顶渣中硼元素含量0.08%。LF精炼结束后钢水硼含量为0.0007%，顶渣中硼元素含量为0.002%。
实施例2：
1、在烧结矿中配加5%的硼铁矿，配加硼铁矿后烧结矿的成分如下：
表2  配加硼铁矿后烧结矿成分质量百分比含量表  %
TFe FeO CaO SiO2 MgO Al2O3 B 余量 R
55.20 8.91 12.16 6.23 1.74 0.91 0.0458 杂质 1.953
2、经过高炉后，铁水硼含量为0.0060%。
3、铁水预处理脱硫，处理后铁水硫含量为0.015%，脱硫后扒渣，保证铁水面无大块残渣。
4、转炉吹炼。转炉吹炼采用单渣法冶炼，即吹炼过程不扒渣，95%以上的硼元素进入转炉渣中，转炉出钢硼含量为0.0001%。转炉出钢下渣量估算为7kg/t钢，转炉出钢量为100t。
5、LF精炼。钢水搬入LF处理站后，加入石灰1.0t、铝矾土0.2t、铝0.15t，利用石墨电极进行化渣处理，控制电压为435V，电流50000A，加热过程中底吹氩气流量为0.08Nm3·h-1·t-1；渣料熔化后，增加底吹氩气流量至0.47Nm3·h-1·t-1，底吹搅拌时间8.5min。测温，取样，合金化，钢水搬出温度为1595℃。
6、将钢包运至VD工位，对钢水进行真空处理。真空度为67Pa，底吹氩气流量为20Nm3/h，处理时间13分钟。精炼结束渣中FeO和MnO的质量百分比之和1.25%，钢液溶解氧活度3×10-6。
实施例2转炉出钢钢水硼含量为0.0001%，LF精炼开始钢包顶渣中硼元素含量0.06%。LF精炼结束后钢水硼含量为0.0005%，顶渣中硼元素含量为0.001%。

Claims (2)

1.一种含硼钢硼合金化处理方法，其特征在于，具体处理步骤为：
(1)、在烧结矿中配加硼铁矿，配加比例按照硼铁矿的含硼量进行调整，配矿后烧结矿中硼元素质量百分含量为0.01％～0.1％；
(2)、高炉冶炼：高炉按照常规操作，烧结矿在高炉内参与高炉中的还原反应，一部分硼元素挥发或进入高炉渣中，另一部分硼元素进入铁水中；
(3)、铁水预处理脱硫：铁水脱硫按目标值上限进行处理，铁水脱硫后进行扒渣处理，防止不含硼炉渣进入转炉内；
(4)、转炉吹炼：转炉吹炼过程中不进行扒渣处理，转炉出钢过程不留钢，出钢过程下渣量在5～10kg/t钢，使渣中的硼元素随转炉下渣进入钢包中；
(5)、LF精炼：向钢包中加入石灰8～10kg/吨钢、铝矾土1～2kg/吨钢和铝1～1.5kg/吨钢，用石墨电极对钢水加热使渣料熔化，加热过程中底吹氩气流量为0.05～0.1Nm3·h-1·t-1；待渣料完全熔化后，增加底吹氩气流量至0.3～0.5Nm3·h-1·t-1，并按照每吨钢1～2kg向钢包中加入脱氧剂金属铝进行深脱氧，底吹搅拌时间为5～10min；此后进行测温、取样、合金化，精炼结束保证渣中FeO和MnO的质量百分比之和≤2.0％，钢液溶解氧活度≤10×10-6。
2.根据权利要求1所述的含硼钢硼合金化处理方法，其特征在于，LF精炼后采用VD处理，处理过程真空度控制在67～100Pa，底吹氩气流量为0.09～0.3Nm3·h-1·t-1，处理时间10～20min。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105039632B (zh) * 2015-07-27 2017-04-05 武汉钢铁(集团)公司 一种提高20MnTiB高强度紧固件用钢冶炼中B的收得率方法
CN112662867A (zh) * 2020-12-11 2021-04-16 四川德胜集团钒钛有限公司 一种钢渣回收利用的烧结方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06299224A (ja) * 1993-04-09 1994-10-25 Nippon Steel Corp 連続鋳造用溶鋼の製造方法
CN1600884A (zh) * 2004-09-01 2005-03-30 东北大学 用含硼生铁直接冶炼硼钢的方法
CN101565792A (zh) * 2009-06-09 2009-10-28 东北大学 一种冶炼硼钢的方法
CN102936636A (zh) * 2012-11-16 2013-02-20 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种含硼中碳低合金钢tdc66t-1的生产方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06299224A (ja) * 1993-04-09 1994-10-25 Nippon Steel Corp 連続鋳造用溶鋼の製造方法
CN1600884A (zh) * 2004-09-01 2005-03-30 东北大学 用含硼生铁直接冶炼硼钢的方法
CN101565792A (zh) * 2009-06-09 2009-10-28 东北大学 一种冶炼硼钢的方法
CN102936636A (zh) * 2012-11-16 2013-02-20 内蒙古包钢钢联股份有限公司 一种含硼中碳低合金钢tdc66t-1的生产方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
富硼渣综合利用试验研究;李金生;《矿产综合利用》;20130628(第3期);全文 *
硼铁矿冶炼Fe-Si-B合金的工艺研究;刘素兰;《金属学报》;19960430;第32卷(第4期);全文 *
鞍钢铁水脱硫技术的分析;刘宇 等;《鞍钢技术》;20081010(第5期);全文 *

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