CN105969932A - 一种炼钢控氢的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种炼钢控氢的方法，通过大量试验和数据分析，对各工序所产钢水的氢含量进行检验分析，总结出了炼钢过程各种可能增氢的因素，通过优化转炉入炉料的质量和配比、提高转炉终点碳含量、减少含水物料的使用、严格控制烟道及氧枪漏水、进行合金、保护渣烘烤、延长铸坯缓冷时间等措施；使得钢中平均氢含量降低2.04ppm，使得钢中平均氢含量为4ppm～6ppm，铸坯质量明显提高，大幅减少不经过真空处理钢种的裂纹及探伤缺陷，钢板探伤合格率由原来的98.5％提高到99.3％。

Description

一种炼钢控氢的方法

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其是涉及一种炼钢控氢的方法。

背景技术

在钢铁冶金行业中，由于部分企业采用双炉双机生产组织模式，但却只有一座RH真空处理设备，必然导致部分炉次钢水无法进行真空处理，导致钢种气体夹杂物含量较高，其中以氢含量对钢水的质量影响最为明显。正常工艺下，不经过真空处理的钢水氢含量能够达到7ppm～8ppm，而经过真空处理的钢水氢含量仅为1ppm～2ppm。不经过真空处理的钢水由于氢含量较高，易引起钢板出现白点、氢脆、汽泡和小裂纹等缺陷，严重时可能导致钢板出现分层等严重质量问题，严重影响了钢板的探伤合格率。

因此，如何在无法进行RH真空处理的情况下，有效地减少钢水中的氢含量是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种炼钢控氢的方法，该方法能够在无法进行RH真空处理的情况下，有效地减少钢水中的氢含量，提高钢板的质量合格率。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种炼钢控氢的方法，包括以下步骤：

1)干燥废钢，控制废钢的含水量小于5％；干燥炼钢所需的辅助添加剂，控制辅助添加剂的含水量小于5％；

2)控制转炉冶炼的过程温度，要求副枪TSC测量温度在1590℃～1610℃，以避免过程温度过高，TSC测量结束后不再加入矿石降温，并通过吹炼后期C-O反应产生的CO气泡促进钢水中氢元素的排出；

将转炉终点碳提高到0.09％～0.11％，以避免由于终点过氧化导致钢水中氢含量升高，同时能够减少出钢过程中增碳剂的加入量，避免由于增碳剂造成钢水增氢；

3)优化出钢过程中合金和顶渣的加入量和加入顺序：将萤石用量减少到0.45kg/吨钢～0.55kg/吨钢，并配加0.8kg/吨钢～1.2kg/吨钢的化渣剂，出钢至1/4时先向钢包内加入提前配好的顶渣，出钢至1/3时再加入合金，控制钢包内的渣层厚度在28mm～32mm，以吸附气体夹杂物，加快钢中氢元素的去除；

4)中位料仓合金按炉称量完后，放入烘烤斗，利用自产转炉煤气进行烘烤，在200℃的温度下烘烤20min～25min，以去除合金中的水分后再加入钢包；

将覆盖剂与保护渣进行烘烤，利用自产蒸汽为热源，采用暖气式烘烤，并要求烘烤时间大于8小时，以减少覆盖剂和保护渣含水；

将钢包低温烘烤时间延长到24小时～26小时，中间包的烘烤时间延长到4小时～5小时，以确保包衬中的水分完全排出，同时避免快速升温导致衬砖的损坏；

5)控制精炼处理过程中的埋弧操作，将埋弧渣用量提高到1.3kg/吨钢～1.8kg/吨钢，以减少合金和造渣料的加入量，将弱搅时间延长到10min以上，以增加气体夹杂物的吸附时间，减少钢中氢含量；

6)将铸坯缓冷时间延长24小时～26小时，以促进钢中氢元素的扩散逸出。

本发明提供了一种炼钢控氢的方法，通过大量试验和数据分析，对各工序所产钢水的氢含量进行检验分析，总结出了炼钢过程各种可能增氢的因素，通过优化转炉入炉料的质量和配比、提高转炉终点碳含量、减少含水物料的使用、严格控制烟道及氧枪漏水、进行合金、保护渣烘烤、延长铸坯缓冷时间等措施；其中转炉过程控制和终点碳控制是控氢成功的关键条件，降低了转炉终点氢含量；合金、保护渣、覆盖剂、钢包以及中间包烘烤是避免精炼及浇铸过程增氢的关键手段；铸坯缓冷是降低铸坯氢含量对钢板质量影响的重要补充，有助于提高钢板探伤合格率；使得钢中平均氢含量降低2.04ppm，使得钢中平均氢含量为4ppm～6ppm，铸坯质量明显提高，大幅减少不经过真空处理钢种的裂纹及探伤缺陷，钢板探伤合格率由原来的98.5％提高到99.3％；且钢水控氢效果稳定，氢含量波动较小，铸坯质量相对稳定；方法可操作性强，后道工序能够最大限度的消除上道工序的影响，现场控制可操作性强；实施成本低，利用炼钢余热烘烤，对于炼钢工序的高效低成本稳定生产起到积极作用。

具体实施方式

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些描述只是进一步说明本发明的特征及优点，而不是对本发明权利要求的限制。

本发明提供了一种炼钢控氢的方法，包括以下步骤：

1)干燥废钢，控制废钢的含水量小于5％；干燥炼钢所需的辅助添加剂，控制辅助添加剂的含水量小于5％；

2)控制转炉冶炼的过程温度，要求副枪TSC测量温度在1590℃～1610℃，以避免过程温度过高，TSC测量结束后不再加入矿石降温，并通过吹炼后期C-O反应产生的CO气泡促进钢水中氢元素的排出；

将转炉终点碳提高到0.09％～0.11％，以避免由于终点过氧化导致钢水中氢含量升高，同时能够减少出钢过程中增碳剂的加入量，避免由于增碳剂造成钢水增氢；

3)优化出钢过程中合金和顶渣的加入量和加入顺序：将萤石用量减少到0.45kg/吨钢～0.55kg/吨钢，并配加0.8kg/吨钢～1.2kg/吨钢的化渣剂，出钢至1/4时先向钢包内加入提前配好的顶渣，出钢至1/3时再加入合金，控制钢包内的渣层厚度在28mm～32mm，以吸附气体夹杂物，加快钢中氢元素的去除；

4)中位料仓合金按炉称量完后，放入烘烤斗，利用自产转炉煤气进行烘烤，在200℃的温度下烘烤20min～25min，以去除合金中的水分后再加入钢包；

将覆盖剂与保护渣进行烘烤，利用自产蒸汽为热源，采用暖气式烘烤，并要求烘烤时间大于8小时，以减少覆盖剂和保护渣含水；

将钢包低温烘烤时间延长到24小时～26小时，中间包的烘烤时间延长到4小时～5小时，以确保包衬中的水分完全排出，同时避免快速升温导致衬砖的损坏；

5)控制精炼处理过程中的埋弧操作，将埋弧渣用量提高到1.3kg/吨钢～1.8kg/吨钢，以减少合金和造渣料的加入量，将弱搅时间延长到10min以上，以增加气体夹杂物的吸附时间，减少钢中氢含量；

6)将铸坯缓冷时间延长24小时～26小时，以促进钢中氢元素的扩散逸出。

本发明未详尽说明的原料、方法及装置等均为现有技术。

为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的一种炼钢控氢的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。

实施例1

一种炼钢控氢的方法，包括以下步骤：

1)干燥废钢，控制废钢的含水量小于5％；干燥炼钢所需的辅助添加剂，控制辅助添加剂的含水量小于5％；

2)控制转炉冶炼的过程温度，要求副枪TSC测量温度在1590℃，以避免过程温度过高，TSC测量结束后不再加入矿石降温，并通过吹炼后期C-O反应产生的CO气泡促进钢水中氢元素的排出；

将转炉终点碳提高到0.11％，以避免由于终点过氧化导致钢水中氢含量升高，同时能够减少出钢过程中增碳剂的加入量，避免由于增碳剂造成钢水增氢；

3)优化出钢过程中合金和顶渣的加入量和加入顺序：将萤石用量减少到0.45kg/吨钢，并配加1.2kg/吨钢的化渣剂，出钢至1/4时先向钢包内加入提前配好的顶渣，出钢至1/3时再加入合金，控制钢包内的渣层厚度在28mm，以吸附气体夹杂物，加快钢中氢元素的去除；

4)中位料仓合金按炉称量完后，放入烘烤斗，利用自产转炉煤气进行烘烤，在200℃的温度下烘烤25min，以去除合金中的水分后再加入钢包；

将覆盖剂与保护渣进行烘烤，利用自产蒸汽为热源，采用暖气式烘烤，并要求烘烤时间大于8小时，以减少覆盖剂和保护渣含水；

将钢包低温烘烤时间延长到24小时，中间包的烘烤时间延长到5小时，以确保包衬中的水分完全排出，同时避免快速升温导致衬砖的损坏；

5)控制精炼处理过程中的埋弧操作，将埋弧渣用量提高到1.3kg/吨钢，以减少合金和造渣料的加入量，将弱搅时间延长到13min，以增加气体夹杂物的吸附时间，减少钢中氢含量；

6)将铸坯缓冷时间延长26小时，以促进钢中氢元素的扩散逸出。

本实施例所得钢水中平均氢含量为4.05ppm。

实施例2

1)干燥废钢，控制废钢的含水量小于5％；干燥炼钢所需的辅助添加剂，控制辅助添加剂的含水量小于5％；

2)控制转炉冶炼的过程温度，要求副枪TSC测量温度在1610℃，以避免过程温度过高，TSC测量结束后不再加入矿石降温，并通过吹炼后期C-O反应产生的CO气泡促进钢水中氢元素的排出；

将转炉终点碳提高到0.09％，以避免由于终点过氧化导致钢水中氢含量升高，同时能够减少出钢过程中增碳剂的加入量，避免由于增碳剂造成钢水增氢；

3)优化出钢过程中合金和顶渣的加入量和加入顺序：将萤石用量减少到0.55kg/吨钢，并配加0.8kg/吨钢的化渣剂，出钢至1/4时先向钢包内加入提前配好的顶渣，出钢至1/3时再加入合金，控制钢包内的渣层厚度在32mm，以吸附气体夹杂物，加快钢中氢元素的去除；

4)中位料仓合金按炉称量完后，放入烘烤斗，利用自产转炉煤气进行烘烤，在200℃的温度下烘烤20min，以去除合金中的水分后再加入钢包；

将覆盖剂与保护渣进行烘烤，利用自产蒸汽为热源，采用暖气式烘烤，并要求烘烤时间大于8小时，以减少覆盖剂和保护渣含水；

将钢包低温烘烤时间延长到26小时，中间包的烘烤时间延长到4小时，以确保包衬中的水分完全排出，同时避免快速升温导致衬砖的损坏；

5)控制精炼处理过程中的埋弧操作，将埋弧渣用量提高到1.8kg/吨钢，以减少合金和造渣料的加入量，将弱搅时间延长到15min，以增加气体夹杂物的吸附时间，减少钢中氢含量；

6)将铸坯缓冷时间延长24小时，以促进钢中氢元素的扩散逸出。

本实施例所得钢水中平均氢含量为5.15ppm。

以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对于这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说是显而易见的，本文所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽范围。

Claims (1)

1.一种炼钢控氢的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)干燥废钢，控制废钢的含水量小于5％；干燥炼钢所需的辅助添加剂，控制辅助添加剂的含水量小于5％；

2)控制转炉冶炼的过程温度，要求副枪TSC测量温度在1590℃～1610℃，以避免过程温度过高，TSC测量结束后不再加入矿石降温，并通过吹炼后期C-O反应产生的CO气泡促进钢水中氢元素的排出；

将转炉终点碳提高到0.09％～0.11％，以避免由于终点过氧化导致钢水中氢含量升高，同时能够减少出钢过程中增碳剂的加入量，避免由于增碳剂造成钢水增氢；

3)优化出钢过程中合金和顶渣的加入量和加入顺序：将萤石用量减少到0.45kg/吨钢～0.55kg/吨钢，并配加0.8kg/吨钢～1.2kg/吨钢的化渣剂，出钢至1/4时先向钢包内加入提前配好的顶渣，出钢至1/3时再加入合金，控制钢包内的渣层厚度在28mm～32mm，以吸附气体夹杂物，加快钢中氢元素的去除；

4)中位料仓合金按炉称量完后，放入烘烤斗，利用自产转炉煤气进行烘烤，在200℃的温度下烘烤20min～25min，以去除合金中的水分后再加入钢包；

将覆盖剂与保护渣进行烘烤，利用自产蒸汽为热源，采用暖气式烘烤，并要求烘烤时间大于8小时，以减少覆盖剂和保护渣含水；

将钢包低温烘烤时间延长到24小时～26小时，中间包的烘烤时间延长到4小时～5小时，以确保包衬中的水分完全排出，同时避免快速升温导致衬砖的损坏；

5)控制精炼处理过程中的埋弧操作，将埋弧渣用量提高到1.3kg/吨钢～1.8kg/吨钢，以减少合金和造渣料的加入量，将弱搅时间延长到10min以上，以增加气体夹杂物的吸附时间，减少钢中氢含量；

6)将铸坯缓冷时间延长24小时～26小时，以促进钢中氢元素的扩散逸出。