CN106086298A - 一种低磷‑低钛‑低硫钢的冶炼方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低磷‑低钛‑低硫钢的冶炼方法,所述冶炼方法包括如下步骤:1)电炉冶炼;2)LF精炼;3)VD真空处理;4)冶炼所得钢水中P≤0.008%、Ti≤0.002%、S≤0.002%。本发明可获得低磷‑低钛‑低硫钢水,同时提高了电炉的冶炼节奏,降低了电炉石灰、电耗等冶炼成本,避免了精炼为脱硫而采用的换渣操作,保证了生产的稳定顺行,提高了钢液的洁净度,提升了产品质量。

Description

一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域,具体说本发明涉及一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法。
背景技术
随着钢铁产业的结构调整及产品升级,钢企面临着日趋严重竞争压力,要想生存,必须在品种和质量上下功夫,努力生产高附加值、高科技含量的产品,低钛轴承钢、风电用钢等高品质、高附加值钢已成为当代钢铁企业研究开发的重要产品之一,这些钢种所使用的连铸圆坯规格大,对钢的洁净度要求较高,特别是磷、钛、硫的要求较低。目前电弧炉炼钢,使用的原材料主要为废钢和铁水,铁水未经过预处理脱磷、脱硫,特别是低磷钢,受铁水、料源及其他条件的限制。传统的电炉冶炼低磷-低钛-低硫钢,为达到脱磷去钛、脱硫的目的,加入大量的石灰等造渣料,冶炼成本高,电炉冶炼时间长(≥50min),脱磷去钛困难,甚至因钢水磷高判废,钛含量不满足要求,严重影响产品的疲劳寿命,精炼为脱硫有时会出现换渣操作,整个***生成节奏不稳定,产品质量稳定性差。
发明内容
针对传统冶炼工艺存在的不足,本发明的目的在于,提供一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法,获得钢水具有极低的磷、钛、硫含量,电炉放钢磷可达到0.004%以下、钛达到0.0006%以下,成品钢水中P≤0.008%、Ti≤0.002%、S≤0.002%,该冶炼方法同时提高了电炉的冶炼节奏,降低了电炉石灰、电耗等冶炼成本,避免了精炼为脱硫而采用的换渣操作,保证了生产的稳定顺行,提高了钢液的洁净度,提升了产品质量。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法,所述冶炼方法包括如下步骤:
1)电炉冶炼:合理搭配炉料结构,控制罐帮铁、生铁(再生铁)、铸铁件等含磷高的大料加入量不大于总装入量的8%,配料过程中做到下致密、上疏松、中间高、四周低、炉门口无大料;装入制度采用(60-70)%铁水+(30-40)%优质废钢;电炉采用余渣余钢操作,余钢、渣量控制在出钢量的(15-25)%;冶炼前在电炉炉底加入石灰10-12㎏/t钢、白云石6-7㎏/t钢,送电3-5分钟时加入石灰10-12㎏/t钢,冶炼过程中加石灰角度为+3度,保证加石灰时正常吹氧及减少喷溅损失;不要过早放出炉渣,特别是半熔状态的炉渣,在钢液温度达到1530℃-1550℃时,增加泡沫渣高度进行自动流渣操作,并适时向出渣侧倾动炉体,流渣后适当补加石灰4-5㎏/t钢;钢液温度达到1560℃-1580℃,进行换渣操作,放出初期渣,再分批次加入石灰,每批次加入量为4-6㎏/t钢,造高碱度炉渣,炉渣碱度控制到2.0-3.0;终点温度以不大于1650℃为原则;采用偏心炉底无渣出钢技术,出钢时间≥140秒,出钢过程中一旦出现下渣,必须及时扒除氧化渣,重新造精炼渣,再进行精炼;电炉采用低钛合金进行合金化;在电炉出钢1/3时随钢流加入活性石灰6-8kg/t钢、促进剂2.0-3kg/t钢、钢芯铝2.0-3kg/t钢、白云石1.0-2.0kg/t钢;电炉放钢过程中接入底吹氩,出钢前期氩气为(500-800)NL×2/min;
2)LF精炼:出钢完毕后转运至LF精炼炉,钢水进入LF送电造渣,采用埋弧操作、软吹氩控制,补加渣料为4-7kg/t钢,包括石灰、调渣剂等,渣料总体控制目标为13-17kg/t钢;LF采用高碱度炉渣,成分控制为:CaO=45%-55%、Si02=8%-10%、A1203=25%-35%、MgO=5%-10%;LF炉脱氧方式采用前期单次集中快速铝脱氧、分批次补加低钛碳化硅及碳粉扩散脱氧相结合,白渣保持时间≥15min,低钛碳化硅加入方式为多次补加,一次加入量为3-5㎏,不允许整袋加入;LF采用低钛合金进行合金化;LF精炼出钢时进行钙化处理;
3)VD真空处理:LF精炼炉冶炼完毕后根据钢包空间决定是否进行扒渣操作,钢包净空<800mm进行扒渣操作,扒渣量为总渣量的1/5-1/3,净空≥800mm直接将钢水转运至VD炉冶炼;真空处理时间为25-30min,氩气流量控制在10-70NL/min,破空后取成品样分析并在钢液面加入一定量的覆盖剂,破空后调整氩气进行软吹氩,软吹氩时氩气流量控制在钢水液面微动即可,软吹氩时间控制在15-40min;
4)冶炼所得钢水中P≤0.008%、Ti≤0.002%、S≤0.002%。
本发明的主要优点为:
1)该方法电炉完成脱磷去钛时间能缩短10-15min,石灰消耗降低10-20kg/t钢,冶炼电耗降低幅度≥35kwh/t钢,电炉放钢磷可达到0.004%以下、钛达到0.0006%以下。
2)获得钢水中具有极低的磷、钛、硫含量,成品钢水P≤0.008%、Ti≤0.002%、S≤0.002%。
3)避免了精炼为脱硫而采用的换渣操作。保证了生产的稳定顺行,提高了钢液的洁净度,提升了产品质量。
具体实施方式
下面结合具体实施方式,进一步阐明本发明。
实施例1
采用本方法冶炼风电法兰用S355NL,所述方法包括以下步骤:
1)电炉冶炼:总装入量125吨,铁水80吨,废钢45吨(罐帮铁、生铁(再生铁)、铸铁件等含磷高的大料加入量8吨、轧废33吨、切头4吨),配料过程中做到下致密、上疏松、中间高、四周低、炉门口无大料;电炉采用余渣余钢操作,余钢、渣量控制在25吨左右;冶炼前在电炉炉底加入石灰1.2吨,白云石0.8吨,送电3-5分钟时加入石灰1.2吨,冶炼过程中加石灰角度为+3度,保证加石灰时正常吹氧及减少喷溅损失;不要过早放出炉渣,特别是半熔状态的炉渣,送电8min左右,停电吹氧增加渣中的(FeO),在钢液温度达到1530℃-1550℃时,增加泡沫渣高度进行自动流渣操作,并适时向出渣侧倾动炉体,流渣后适当补加石灰500kg;钢液温度达到1560℃-1580℃,进行换渣操作,放出初期渣,再分批次加入石灰,每批次加入量为500kg,造高碱度炉渣,炉渣碱度控制到2.0-3.0;终点温度以不大于1650℃为原则;采用偏心炉底无渣出钢技术,出钢时间≥140秒,出钢过程中一旦出现下渣,必须及时扒除氧化渣,重新造精炼渣,再进行精炼;电炉采用低钛合金进行合金化;在电炉出钢1/3时随钢流加入活性石灰800kg、促进剂300kg、钢芯铝300kg、白云石125kg;电炉放钢过程中接入底吹氩,出钢前期氩气为500NL×2/min;
2)LF精炼:出钢完毕后转运至LF精炼炉,钢水进入LF送电造渣,采用埋弧操作、软吹氩控制,补加石灰300㎏、调渣剂200㎏;LF采用高碱度炉渣,成分控制为:CaO=45%-55%、Si02=8%-10%、A1203=25%-35%、MgO=5%-10%;LF炉脱氧方式采用前期单次集中快速铝脱氧、分批次补加低钛碳化硅及碳粉扩散脱氧相结合,白渣保持时间≥15min,低钛碳化硅加入方式为多次补加,一次加入量为3-5㎏,不允许整袋加入;LF采用低钛合金进行合金化;LF精炼出钢时进行钙化处理;
3)VD真空处理:LF精炼炉冶炼完毕后根据钢包空间决定是否进行扒渣操作,钢包净空<800mm进行扒渣操作,扒渣量为总渣量的1/5-1/3,净空≥800mm直接将钢水转运至VD炉冶炼;真空处理时间为25-30min,氩气流量控制在10-70NL/min,搅拌20秒测温,真空处理27min,破空后取成品样分析并在钢液面加入一定量的覆盖剂,破空后调整氩气进行软吹氩,软吹氩时氩气流量控制在钢水液面微动即可,软吹氩时间控制在15-40min;
4)冶炼所得钢水中P≤0.008%、Ti≤0.002%、S≤0.002%,产品质量满足中高端用户需求。
传统工艺与本申请主要指标对比:
主要指标 传统工艺 使用该方法
电炉冶炼平均周期 55min 45min
电炉石灰消耗 55kg/t钢 40kg/t钢
电炉冶炼电耗 115kwh/t钢 80kwh/t钢
实施例2
采用本方法冶炼风电法兰用S355NL,所述方法包括以下步骤:
1)电炉冶炼:总装入量125吨,铁水87吨,废钢38吨(罐帮铁、生铁(再生铁)、铸铁件等含磷高的大料加入量9吨、轧废24吨、切头5吨),配料过程中做到下致密、上疏松、中间高、四周低、炉门口无大料;电炉采用余渣余钢操作,余钢、渣量控制在31吨左右;冶炼前在电炉炉底加入石灰1.5吨,白云石0.875吨,送电3-5分钟时加入石灰1.5吨,冶炼过程中加石灰角度为+3度,保证加石灰时正常吹氧及减少喷溅损失;不要过早放出炉渣,特别是半熔状态的炉渣,送电8min左右,停电吹氧增加渣中的(FeO),在钢液温度达到1530℃-1550℃时,增加泡沫渣高度进行自动流渣操作,并适时向出渣侧倾动炉体,流渣后适当补加石灰625kg;钢液温度达到1560℃-1580℃,进行换渣操作,放出初期渣,再分批次加入石灰,每批次加入量为750kg,造高碱度炉渣,炉渣碱度控制到2.0-3.0;终点温度以不大于1650℃为原则;采用偏心炉底无渣出钢技术,出钢时间≥140秒,出钢过程中一旦出现下渣,必须及时扒除氧化渣,重新造精炼渣,再进行精炼;电炉采用低钛合金进行合金化;在电炉出钢1/3时随钢流加入活性石灰1000kg、促进剂375kg、钢芯铝375kg、白云石250kg;电炉放钢过程中接入底吹氩,出钢前期氩气为800NL×2/min;
2)LF精炼:出钢完毕后转运至LF精炼炉,钢水进入LF送电造渣,采用埋弧操作、软吹氩控制,补加石灰475㎏、调渣剂400㎏;LF采用高碱度炉渣,成分控制为:CaO=45%-55%、Si02=8%-10%、A1203=25%-35%、MgO=5%-10%;LF炉脱氧方式采用前期单次集中快速铝脱氧、分批次补加低钛碳化硅及碳粉扩散脱氧相结合,白渣保持时间≥15min,低钛碳化硅加入方式为多次补加,一次加入量为3-5㎏,不允许整袋加入;LF采用低钛合金进行合金化;LF精炼出钢时进行钙化处理;
3)VD真空处理:LF精炼炉冶炼完毕后根据钢包空间决定是否进行扒渣操作,钢包净空<800mm进行扒渣操作,扒渣量为总渣量的1/5-1/3,净空≥800mm直接将钢水转运至VD炉冶炼;真空处理时间为25-30min,氩气流量控制在10-70NL/min,搅拌20秒测温,真空处理27min,破空后取成品样分析并在钢液面加入一定量的覆盖剂,破空后调整氩气进行软吹氩,软吹氩时氩气流量控制在钢水液面微动即可,软吹氩时间控制在15-40min;
4)冶炼所得钢水中P≤0.008%、Ti≤0.002%、S≤0.002%,产品质量满足中高端用户需求。
传统工艺与本申请主要指标对比:
主要指标 传统工艺 使用该方法
电炉冶炼平均周期 55min 44min
电炉石灰消耗 55kg/t钢 43kg/t钢
电炉冶炼电耗 115kwh/t钢 82kwh/t钢
当然,本发明还可以有多种实施例,在不背离本发明精神及其实质的情况下,熟悉本领域的技术人员可根据本发明的公开做出各种相应的改变和变型,但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (3)

1.一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法,所述冶炼方法包括如下步骤:
1)电炉冶炼:装入制度采用60-70%铁水+30-40%废钢,控制含磷高的大料加入量不大于总装入量的8%;电炉采用余渣余钢操作,余钢、渣量控制在出钢量的15-25%;冶炼前在电炉炉底加入石灰10-12㎏/t钢、白云石6-7㎏/t钢;送电3-5分钟时加入石灰10-12㎏/t钢,冶炼过程中加石灰角度为+3度;在钢液温度达到1530℃-1550℃时,增加泡沫渣高度进行自动流渣操作,并向出渣侧倾动炉体,流渣后补加石灰4-5㎏/t钢;钢液温度达到1560℃-1580℃,进行换渣操作,放出初期渣,再分批次加入石灰,加入量为4-6㎏/t钢,造高碱度炉渣,炉渣碱度控制到2.0-3.0;终点温度≤1650℃;采用偏心炉底无渣出钢技术,出钢时间≥140秒;电炉采用低钛合金进行合金化;在电炉出钢1/3时随钢流加入活性石灰6-8kg/t钢、促进剂2.0-3kg/t钢、钢芯铝2.0-3kg/t钢、白云石1.0-2.0kg/t钢;电炉放钢过程中接入底吹氩,出钢前期氩气为500-800NL×2/min;
2)LF精炼:出钢完毕后转运至LF精炼炉,钢水进入LF送电造渣,采用埋弧操作、软吹氩控制,补加渣料为4-7kg/t钢,渣料总体控制目标为13-17kg/t钢;LF采用高碱度炉渣,成分控制为:CaO=45%-55%、Si02=8%-10%、A1203=25%-35%、MgO=5%-10%;LF炉脱氧方式采用前期单次集中快速铝脱氧、分批次补加低钛碳化硅及碳粉扩散脱氧相结合,白渣保持时间≥15min,低钛碳化硅加入方式为多次补加,一次加入量为3-5㎏;LF采用低钛合金进行合金化;LF精炼出钢时进行钙化处理;
3)VD真空处理:LF精炼炉冶炼完毕后根据钢包空间决定是否进行扒渣操作,钢包净空<800mm进行扒渣操作,扒渣量为总渣量的1/5-1/3,净空≥800mm直接将钢水转运至VD炉冶炼;真空处理时间为25-30min,氩气流量控制在10-70NL/min,破空后取成品样分析并在钢液面加入覆盖剂,破空后调整氩气进行软吹氩,软吹氩时氩气流量控制在钢水液面微动即可,软吹氩时间控制在15-40min;
4)冶炼所得钢水中P≤0.008%、Ti≤0.002%、S≤0.002%。
2.如权利要求1所述的一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法,其特征在于:含磷高的大料包括罐帮铁、生铁或再生铁、铸铁件。
3.如权利要求1所述的一种低磷-低钛-低硫钢的冶炼方法,其特征在于:步骤2)中,所述渣料包括石灰、调渣剂。
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