CN103614513B - 一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法,在铁水预处理工艺中脱硫,喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0018%~0.0022%,脱硫后进行扒渣处理;转炉工艺中,控制转炉终点氧含量在650ppm以内;RH工艺中真空度≤300Pa,保持时间10~30min;RH处理完毕后二次回LF调温化渣,然后钙处理,钙线喂入速度180‑200m/min,喂入量1.4m/t钢,同时控制底吹流量50‑100NL/min。本发明能够使夹杂物由初期的硅锰酸盐逐渐转变为钙铝酸盐,钢板单位面积夹杂物数量显著降低,由87‑100个/mm2减少至12‑25个/mm2。RH真空和钙处理后夹杂物类型发生转变,生成物偏向CaO‑CaS一侧;中间包钢水中夹杂物尺寸较小,小于10μm的夹杂物占99.61%,未发现尺寸大于30μm的夹杂物,该方法提高了钢水纯净度和钢板探伤合格率,钙收得率稳定在20%以上,经济效益明显。
Description
技术领域
本发明涉及一种炼钢工艺,具体说是一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法,属于金属冶炼工艺技术领域。
背景技术
炼钢生产工序通常包含铁水预处理工序、转炉工序、精炼工序、连铸工序;在精炼过程中,采用钙处理技术对钢水中的硫化物夹杂和氧化物夹杂进行变形处理。通过钙处理技术可以使钢中高熔点的脆性Al2O3夹杂变性成为含钙量较高的低熔点钙铝酸盐夹杂,容易上浮去除,提高钢水纯净度,防止水口结瘤堵塞;同时CaS的生成抑制了MnS生产和聚集,减轻了大型MnS夹杂对钢材质量造成的影响。因此,钙处理工艺是目前钢铁冶炼过程中对夹杂物成分、形态进行控制的有效方法之一。
现有的钙处理的方法均为在钢水精炼过程中或精炼结束后,向钢液中喂入钙线或含钙包芯线,达到钢液夹杂物变形的目的。例如,专利201210357697.9提出了在RH结束后分批次向钢液中加入钙处理合金,专利201110209213.1提出了在一定真空条件下加入硅钙钡合金,专利201110086612.3在精炼过程过程中加入硅钙铁合金,而专利201010271685.5提出两次钙处理,分别在LF结束和RH结束。以上专利公布了正常工艺条件下的钙处理方法,但钙处理效果与喂入钙线的工艺参数,如钢液温度、吹氩流量、喂入量等参数有关,在特殊炼钢工艺条件下如铁水预处理—转炉—LF—RH—LF—连铸工艺时,钙处理应如何进行,能否保证较好的钙处理效果,目前还未有较好的解决方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷,提出一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法,通过该方法成功解决了钙处理反应需要的动力学和热力学条件,提高了钙的收得率,改善了钙处理效果。
本发明通过下列技术实现:本发明提供一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法,该炼钢工艺包括铁水预处理—转炉—LF—RH—LF—连铸工艺;
在铁水预处理工艺中脱硫,喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0018%~0.0022%,脱硫后进行扒渣处理;
转炉工艺中,控制转炉终点氧含量在650ppm以内,提高转炉终点命中率,减少内生夹杂的生成,强化转炉一次脱氧,保证大颗粒脱氧产物容易上浮去除;
LF精炼过程加入铝丝和造渣剂快速造低氧化性白渣,铝丝添加量为50-70kg/炉,控制LF精炼工艺中过程铝含量0.028%~0.032%,总渣量≥15Kg/t钢,精炼过程中底吹氩气搅拌;根据升温化渣、造渣脱硫以及合金化的需要,整个精炼过程底吹氩气搅拌,保证良好的热力学和动力学条件,LF平均脱硫率达85%,终点硫含量均降低到0.0020%以内,减少CaS的生成;
RH工艺中真空度≤300Pa,保持时间10~30min,使夹杂物充分去除;
RH处理完毕后二次回LF调温化渣,然后钙处理,钙线喂入速度180-200m/min,喂入量1.4m/t钢,同时控制底吹流量50-100NL/min,钙处理前软吹时间≥3min,钙处理后软吹时间≥20min;在二次回LF调温进行钙处理,可以明显改善钢包内结壳现象,增强顶渣对夹杂的吸附能力;增大喂钙线速度保证钙线***钢水深度,同时控制底吹流量50-100NL/min,保证钙处理过程的动力学条件,提高钢水钙的收得率,Ca收得率大于20%;延长钙处理前后软吹时间,钙处理前软吹时间≥3min,钙处理后软吹时间≥20min,一方面促进钙对夹杂物的变性效果,另一方面有利于夹杂物充分上浮;
连铸工序全过程保护浇注。
本发明的进一步限定技术方案,前述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法,在第一次LF精炼成分温度合格后,加入石英砂调节钢包顶渣的碱度和流动性,碱度控制范围为5-8;LF成分温度合格后,通过石英砂调节钢包顶渣的碱度,流动性,有利于吸附夹杂;同时预留真空过程铝的衰减量,保证二次回LF后不补铝。
前述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法,在铁水预处理工艺中脱硫,喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0020%,脱硫后进行扒渣处理;转炉工艺中,控制转炉终点氧含量在650ppm以内;LF精炼过程加入铝丝和造渣剂快速造低氧化性白渣,铝丝添加量为60kg/炉,控制LF精炼工艺中过程铝含量0.030%,总渣量≥15Kg/t钢,精炼过程中底吹氩气搅拌;RH工艺中真空度≤300Pa,保持时间25min,使夹杂物充分去除;RH处理完毕后二次回LF调温化渣,然后钙处理,钙线喂入速度200m/min,喂入量200m,同时控制底吹流量60NL/min,钙处理前软吹时间3min,钙处理后软吹时间25min;连铸工序全过程保护浇注。
进一步的,前述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法,在第一次LF精炼成分温度合格后,加入石英砂调节钢包顶渣的碱度和流动性,碱度控制范围为5-8。
本发明具有下列优点和效果:本发明能够使夹杂物由初期的硅锰酸盐逐渐转变为钙铝酸盐,钢板单位面积夹杂物数量显著降低,由87-100个/mm2减少至12-25个/mm2。RH真空和钙处理后夹杂物类型发生转变,生成物偏向CaO-CaS一侧;中间包钢水中夹杂物尺寸较小,小于10μm的夹杂物占99.61%,未发现尺寸大于30μm的夹杂物,该方法提高了钢水纯净度和钢板探伤合格率,钙收得率稳定在20%以上,经济效益明显。
具体实施方式
实施案例
1
本实施例提供一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法,主要采用铁水预处理深脱硫、转炉终点氧控制、LF炉快速造白渣和过程铝控制、石英砂调节钢包终点渣的碱度和流动性、RH低真空度长时间脱气处理、二次回LF调温化渣钙处理、延长钙处理前后软吹时间、连铸工序保护浇注等措施,提高了钢水纯净度和钢板探伤合格率,保证了钙的收得率,改善了钙处理效果。
在本实施例中,铁水预处理脱硫,喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0020%,并进行扒渣处理;转炉终点氧含量控制650ppm以内;LF精炼过程加入铝丝和造渣剂快速造低氧化性白渣,铝丝按60kg/炉添加,控制LF过程铝含量0.030%左右,总渣量≥15Kg/t钢。同时根据升温化渣、造渣脱硫、合金化的需要,整个精炼过程底吹氩气搅拌,保证良好的热力学和动力学条件,LF平均脱硫率达85%,终点硫含量均降低到0.0020%以内;LF成分温度合格后,采用石英砂调节钢包顶渣的碱度和流动性,碱度控制5-8之间;RH真空度≤300Pa,保持时间25min,使夹杂物充分去除;RH处理完毕后二次回LF调温化渣,然后钙处理,钙线喂入速度200m/min,喂入量200m,同时控制底吹流量60NL/min。控制钙处理前后软吹时间,钙处理前软吹时间3min,钙处理后软吹时间25min;连铸工序全过程保护浇注。
采用本实施例的钙处理方法,钢板单位面积夹杂物数量显著降低,由87-100个/mm2减少至12-25个/mm2,尺寸小于10μm的夹杂物占99.61%,钢板探伤合格率保证在98%以上,钙收得率稳定在20%以上。
除上述实施例外,本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案,均落在本发明要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法,该炼钢工艺包括铁水预处理—转炉—LF—RH—LF—连铸工艺;其特征在于:
在铁水预处理工艺中脱硫,喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0018%~0.0022%,脱硫后进行扒渣处理;
转炉工艺中,控制转炉终点氧含量在650ppm以内;
LF精炼过程加入铝丝和造渣剂快速造低氧化性白渣,铝丝添加量为50-70kg/炉,控制LF精炼工艺中过程铝含量0.028%~0.032%,总渣量≥15Kg/t钢,精炼过程中底吹氩气搅拌;
RH工艺中真空度≤300Pa,保持时间10~30min,使夹杂物充分去除;
RH处理完毕后二次回LF调温化渣,然后钙处理,钙线喂入速度180-200m/min,喂入量1.4m/t钢,同时控制底吹流量50-100NL/min,钙处理前软吹时间≥3min,钙处理后软吹时间≥20min;
连铸工序全过程保护浇注。
2.根据权利要求1所述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法,其特征在于:在第一次LF精炼成分温度合格后,加入石英砂调节钢包顶渣的碱度和流动性,碱度控制范围为5-8。
3.根据权利要求1所述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法,其特征在于:
在铁水预处理工艺中脱硫,喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0020%,脱硫后进行扒渣处理;
转炉工艺中,控制转炉终点氧含量在650ppm以内;
LF精炼过程加入铝丝和造渣剂快速造低氧化性白渣,铝丝添加量为60kg/炉,控制LF精炼工艺中过程铝含量0.030%,总渣量≥15Kg/t钢,精炼过程中底吹氩气搅拌;
RH工艺中真空度≤300Pa,保持时间25min,使夹杂物充分去除;
RH处理完毕后二次回LF调温化渣,然后钙处理,钙线喂入速度200m/min,喂入量200m,同时控制底吹流量60NL/min,钙处理前软吹时间3min,钙处理后软吹时间25min;
连铸工序全过程保护浇注。
4.根据权利要求3所述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法,其特征在于:在第一次LF精炼成分温度合格后,加入石英砂调节钢包顶渣的碱度和流动性,碱度控制范围为5-8。
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