CN105256094B - 一种冶炼耐候钢的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冶炼耐候钢的方法，该方法包括：通过对铁水进行预脱硫处理和扒渣处理，获得硫的质量百分含量小于等于0.001％的低硫铁水，其中，所述扒渣处理的铁水扒渣率大于95％；将所述低硫铁水转入顶底复吹转炉内，并向每吨所述低硫铁水加入废钢0.065～0.067t和含镍生铁0.032～0.05t进行转炉吹炼，获得硫的质量百分含量小于等于0.006％、镍的质量百分含量为0.07～0.09％的待处理钢水；采用CAS‑OB工艺对所述待处理钢水进行精炼处理，并基于精炼处理后的钢水连铸获得板坯。在上述技术方案中，通过采用含镍生铁来对钢水中成分镍的含量进行调整，在精炼前进行铁水预脱硫，及精炼时采用CAS‑OB工艺，降低了原料成本及生产消耗，解决了现有技术中耐候钢生产成本高的技术问题，降低了生产成本。

Description

一种冶炼耐候钢的方法

技术领域

本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及一种冶炼耐候钢的方法。

背景技术

耐候钢，即耐大气腐蚀钢，是介于普通钢和不锈钢之间的低合金钢系列，耐候钢由普碳钢添加少量铜、镍等耐腐蚀元素而成，具有优质钢的强韧、塑延、成型、焊割、磨蚀、高温、抗疲劳等特性；耐候性为普碳钢的2～8倍，涂装性为普碳钢的1.5～10倍。

随着当前世界钢铁产能的扩大，对耐候钢的冶炼也迅速扩大，因而对原材料Ni资源的需求也随之增加，导致镍资源价格飞涨，特别是金属镍(镍豆、镍板等)。现有技术中，冶炼含Ni的高强度耐候钢时通常使用金属镍，生产成本高，不能满足现代低成本、高效化生产洁净钢水的工艺技术要求。

可见，现有技术中存在耐候钢生产成本高的技术问题。

发明内容

本发明实施例提供一种冶炼耐候钢的方法，用于解决现有技术中耐候钢生产成本高的技术问题，降低生产成本。

本申请实施例提供一种冶炼耐候钢的方法，所述方法包括：

通过对铁水进行预脱硫处理和扒渣处理，获得硫的质量百分含量小于等于0.001％的低硫铁水，其中，所述扒渣处理的铁水扒渣率大于95％；

将所述低硫铁水转入顶底复吹转炉内，并向每吨所述低硫铁水加入废钢0.065～0.067t和含镍生铁0.032～0.05t进行转炉吹炼，获得硫的质量百分含量小于等于0.006％、镍的质量百分含量为0.07～0.09％的待处理钢水；

采用CAS-OB工艺对所述待处理钢水进行精炼处理，并基于精炼处理后的钢水连铸获得板坯。

可选的，所述通过对铁水进行预脱硫处理和扒渣处理，包括：

将盛有高炉铁水的铁包在脱硫站通过编结反应器搅拌进行脱硫处理；

将脱硫处理后的铁水通过扒渣机进行扒渣处理。

可选的，所述含镍生铁中镍的质量百分含量小于等于3％。

可选的，所述转炉吹炼，包括：

将所述转炉吹炼终点温度控制在1680-1700℃，转炉渣碱度在3.5-4.2；

在出钢过程中通过滑板挡渣并底吹氩气搅拌。

可选的，所述采用CAS-OB工艺对所述待处理钢水进行精炼处理，包括：

所述待处理钢水进站后，采用单路吹氩，排开顶渣将浸渍罩降入待处理钢水以下300～400mm，并将所述浸渍罩内单路底吹氩气流量控制在400-600Nl/min；

根据所述待处理钢水的进站温度，采用加废钢降温或吹氧方式升温，使得精炼结束温度为1570～1580℃；

在对所述待处理钢水的成分和温度调整后，将所述浸渍罩内单路底吹氩气流量控制在80-100Nl/min，进行纯吹氩5～8min，以使夹杂上浮；

将所述浸渍罩升起，开双路底吹氩气，在喂线结束后软吹10～15min，以去除夹杂物。

本申请实施例中的上述一个或多个技术方案，至少具有如技术效果：

通过采用铁水预脱硫处理、转炉冶炼及CAS-OB精炼工艺进行耐候钢冶炼，在转炉冶炼时采用低品位的含镍生铁替代金属镍来控制钢水中成分[Ni]含量，避免了在出钢及精炼过程中再配加镍，降低了原料成本，同时通过对铁水进行预脱硫处理降低了S含量，精炼时采用CAS-OB工艺替代了传统的LF工艺，降低了生产消耗，解决了现有技术中耐候钢生产成本高的技术问题，达到了大幅度降低耐候钢的成本及工序消耗的有益效果。

附图说明

图1为本申请实施例提供的一种冶炼耐候钢的方法的流程图。

具体实施方式

在本申请实施例提供的技术方案中，通过采用低品位的含镍生铁来对钢水中成分镍的含量进行调整，在精炼前进行铁水预脱硫，及精炼时采用CAS-OB工艺，以降低原料成本及生产消耗，从而解决现有技术中耐候钢生产成本高的技术问题，降低生产成本。

下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。

实施例

请参考图1，本申请实施例提供一种冶炼耐候钢的方法，所述方法包括：

步骤S1：通过对铁水进行预脱硫处理和扒渣处理，获得硫的质量百分含量小于等于0.001％的低硫铁水，其中，所述扒渣处理的铁水扒渣率大于95％；

步骤S2：将所述低硫铁水转入顶底复吹转炉内，并向每吨所述低硫铁水加入废钢0.065～0.067t和含镍生铁0.032～0.05t进行转炉吹炼，获得硫的质量百分含量小于等于0.006％、镍的质量百分含量为0.07～0.09％的待处理钢水；

步骤S3：采用CAS-OB(Composition Adjustment by Sealed Argon Bubbling–Oxygen Bubbling，密封吹氩氧起泡成分调整)工艺对所述待处理钢水进行精炼处理，并基于精炼处理后的钢水连铸获得板坯。

在具体实施过程中，步骤S1：通过对铁水进行预脱硫处理和扒渣处理，获得硫的质量百分含量小于等于0.001％的低硫铁水，包括：

步骤S11：将盛有高炉铁水的铁包在脱硫站通过KR(Knotted Reactor，编结反应器)搅拌进行脱硫处理；

步骤S12：因为预脱硫后的铁水表层渣中富含硫，将预脱硫后的铁水通过扒渣机对铁水进行扒渣处理，防止渣中硫返回到铁水中，铁水扒渣率＞95％，铁水脱硫率控制在90％以上，以将铁水硫的质量百分含量控制在≤0.001％。

为了获得硫的质量百分含量小于等于0.006％、镍的质量百分含量为0.07～0.09％的待处理钢水，在执行步骤S2具体执行如下三个步骤：

步骤S21：将经过预脱硫预处理后的铁水转入顶底复吹转炉，同时向每吨低硫铁水加入废钢0.065～0.067t和含镍生铁0.032～0.05t，其中含镍生铁中镍的质量百分含量小于等于3％。在进行转炉吹炼时，先采用低-高-低的枪位控制模式去除前期渣；然后再将终点枪位降低至1.6-1.7m，以提高拉碳阶段钢水顶吹的搅拌力，进一步提高转炉脱碳效果；最后在吹炼后期将转炉底吹流量提高至800-1400Nm³/h，以提高拉碳阶段钢水底吹的搅拌力，加强炉内成分均匀，防止铁块不熔化的情况发生。

步骤S22：同时，将转炉吹炼终点温度在1680-1700℃，转炉渣碱度控制在3.2-3.8。

步骤S23：在出钢过程中进行滑板挡渣操作并底吹氩气搅拌。另外，在出钢过程中，可以根据终点[S]的含量情况分2-3批加入小粒白灰，提高出钢时的渣洗脱硫能力，同时出钢后采用大流量钢包底吹搅拌，提高脱硫率，将出钢后的钢水中[S]的质量百分含量控制在0.006％以内。

为了进一步降低耐候钢的生产成本，本申请实施例在步骤S2后执行S3采用CAS-OB工艺对所述待处理钢水进行精炼处理，并基于精炼处理后的钢水连铸获得板坯。其中，采用CAS-OB工艺对所述待处理钢水进行精炼处理，包括将待处理钢水经过CAS-OB炉进行温度控制、成分调整及去夹杂处理，具体处理步骤如下：

步骤S31：待处理钢水进入CAS-OB炉后，先开双路底吹氩气，预吹氩4～5min，以确保进站成分均匀。

步骤S32：关闭1路氩气，进行单路吹氩，排开顶渣将CAS浸渍罩降入钢水以下300～400mm，保证浸渍罩内吹氩，罩外无氩气，并将浸渍罩内单路底吹氩气流量控制在400-600Nl/min。

步骤S33：取样、测温。根据到站温度采用加废钢降温或OB(Oxygen Bubbling，吹氧)方式升温，将精炼结束温度控制为1570～1580℃。其中，到站温度低时采用吹氧方式升温，到站温度高时采用加废铁降温，过程温降按25～30℃考虑。同时，根据进站样，进行[C]、[Si]、[Mn]、[P]、[Alt]、[Cr]成分微调。

步骤S34：在对所述待处理钢水的成分和温度调整后，将浸渍罩内单路底吹氩气流量控制在80-100Nl/min，进行纯吹氩5～8min，促进夹杂上浮；最后将浸渍罩升起，开双路底吹氩气，进行Ca处理，喂线结束后软吹10～15min，去除夹杂物。

通过上述精炼处理，将钢水成分微合金化，提高了钢水洁净度。在经过CAS-OB工艺精炼处理后，再将精炼处理后的钢水通过连铸获得板坯，其中，板坯的[S]的质量百分含量≤0.0080％、[Ni]的质量百分含量在0.06～0.10％之间为合格板坯。

下面通过具体实例对本发明进行举例说明，以下实例采用300吨顶底复吹转炉和CAS-OB精炼炉冶炼耐候钢SPA-H。

实例1：

1)铁水经KR脱硫预处理，获得S含量为0.0002％的铁水；

2)然后将上述脱硫铁水转入顶底复吹转炉吹炼，加入废钢20t和低镍生铁15t进行转炉吹炼。经转炉吹炼结束时，采用滑板挡渣出钢，出钢时双路底吹氩气搅拌，每路底吹流量控制在300NL/min，出钢量1/5时加入小粒白灰874Kg，萤石208Kg，出钢量2/5时加入铝铁1600kg；

3)出钢后提高底吹氩气至600NL/min(每路)，底吹搅拌3-5分钟后关闭底吹氩气，取钢水样分析[S]含量为0.0042％，[Ni]含量为0.089％；

4)将[S]含量为0.0042％，[Ni]含量为0.089％的钢水转入CAS-OB精炼站后，根据进站钢包取样分析结果，进行[C]、[Si]、[Mn]、[P]、[Alt]、[Cr]合金化，纯吹氩气6min后，提升浸渍罩，开双路底吹，每炉氩气流量控制在100Nl/min，进行Ca处理，喂线结束后软吹12min，去除夹杂物；

5)精炼处理后，再通过连铸获得板坯。冶炼结束取样分析板坯中[S]含量为0.0046％，[Ni]含量为0.089％。

实例2：

1)铁水经KR脱硫预处理，获得S含量为0.00001％的铁水；

2)然后将上述脱硫铁水转入顶底复吹转炉吹炼前，加入废钢25t和低镍生铁10t。经转炉冶炼结束时，采用滑板挡渣出钢，出钢时双路底吹氩气搅拌，每路底吹流量控制在300NL/min，出钢量1/5时加入小粒白灰980Kg，萤石328Kg，出钢量2/5时加入铝铁1500kg；

3)出钢后提高底吹氩气至800NL/min(每路)，底吹搅拌3-5分钟后关闭底吹氩气，取钢水样分析[S]含量为0.0046％，[Ni]含量为0.073％；

4)将[S]含量为0.0046％，[Ni]含量为0.073％的钢水转入CAS-OB精炼站后，根据进站钢包取样分析结果，进行[C]、[Si]、[Mn]、[P]、[Alt]、[Cr]合金化，纯吹氩气8min后，提升浸渍罩，开双路底吹，每炉氩气流量控制在100Nl/min，进行Ca处理，喂线结束后软吹10min，去除夹杂物；

5)精炼处理后，再通过连铸获得板坯。冶炼结束取样分析钢中[S]含量为0.0052％，[Ni]含量为0.074％。

通过本申请实施例中的一个或多个技术方案，可以实现如下技术效果：

本申请实施例采用铁水预脱硫处理、转炉冶炼及CAS-OB精炼工艺进行耐候钢冶炼，在转炉冶炼时采用低品位的含镍生铁替代金属镍来控制钢水中成分[Ni]含量，避免了在出钢及精炼过程中再配加镍，降低了原料成本，同时通过对铁水进行预脱硫处理降低了S含量，精炼时采用CAS-OB工艺替代了传统的LF工艺，降低了生产消耗，解决了现有技术中耐候钢生产成本高的技术问题，达到了大幅度降低耐候钢的成本及工序消耗的有益效果。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种冶炼耐候钢的方法，其特征在于，所述方法包括：

通过对铁水进行预脱硫处理和扒渣处理，获得硫的质量百分含量小于等于0.001％的低硫铁水，其中，所述扒渣处理的铁水扒渣率大于95％；

将所述低硫铁水转入顶底复吹转炉内，并向每吨所述低硫铁水加入废钢0.065～0.067t和含镍生铁0.032～0.05t进行转炉吹炼，获得硫的质量百分含量小于等于0.006％、镍的质量百分含量为0.07～0.09％的待处理钢水；

采用CAS-OB工艺对所述待处理钢水进行精炼处理，并基于精炼处理后的钢水连铸获得板坯；

其中，所述转炉吹炼包括：采用低-高-低的枪位控制模式去除前期渣；将终点枪位降低至1.6-1.7m；在吹炼后期将转炉底吹流量提高至800-1400Nm³/h。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过对铁水进行预脱硫处理和扒渣处理，包括：

将盛有高炉铁水的铁包在脱硫站通过编结反应器搅拌进行脱硫处理；

将脱硫处理后的铁水通过扒渣机进行扒渣处理。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述含镍生铁中镍的质量百分含量小于等于3％。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述转炉吹炼，包括：

将所述转炉吹炼终点温度控制在1680-1700℃，转炉渣碱度在3.5-4.2；

在出钢过程中通过滑板挡渣并底吹氩气搅拌。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采用CAS-OB工艺对所述待处理钢水进行精炼处理，包括：

所述待处理钢水进站后，采用单路吹氩，排开顶渣将浸渍罩降入待处理钢水以下300～400mm，并将所述浸渍罩内单路底吹氩气流量控制在400-600Nl/min；

根据所述待处理钢水的进站温度，采用加废钢降温或吹氧方式升温，使得精炼结束温度为1570～1580℃；

在对所述待处理钢水的成分和温度调整后，将所述浸渍罩内单路底吹氩气流量控制在80-100Nl/min，进行纯吹氩5～8min，以使夹杂上浮；

将所述浸渍罩升起，开双路底吹氩气，在喂线结束后软吹10～15min，以去除夹杂物。