CN108774660B

CN108774660B - Dtla钢的冶炼方法

Info

Publication number: CN108774660B
Application number: CN201810709045.4A
Authority: CN
Inventors: 陈路; 曾建华; 梁新腾; 王建
Original assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Current assignee: Pangang Group Panzhihua Iron and Steel Research Institute Co Ltd
Priority date: 2018-07-02
Filing date: 2018-07-02
Publication date: 2020-08-04
Anticipated expiration: 2038-07-02
Also published as: CN108774660A

Abstract

本发明属于冶金领域，具体涉及一种DTLA钢的冶炼方法。针对现有方法冶炼DTLA钢造渣、脱氧成本高的问题，本发明提供一种DTLA钢的冶炼方法，包括以下步骤：a、转炉冶炼时，将上一炉转炉终点渣留渣2/3，加入半钢，向炉内加入活性石灰、高镁石灰，并加入经处理过的转炉废弃渣6～9kg/t钢，加入的同时吹氧，进行转炉冶炼，控制终点炉渣碱度为3～4；当终点碳为0.05％～0.07％，温度为1650～1670℃时，出钢；b、出钢时，先向钢包中加入1.5～2.5kg/t钢的铝铁脱氧，再在小平台定氧，定氧后喂铝线脱氧，冶炼得到DTLA钢。本发明通过采用炼钢转炉废弃渣部分代替冶炼辅料和酸性复合渣，能够低成本的冶炼得到合格DTLA钢。

Description

DTLA钢的冶炼方法

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种DTLA钢的冶炼方法。

背景技术

DTLA钢是攀钢集团自主研发的一种低碳铝镇静钢，是一种用途广泛的钢种，钢种成分碳含量低，转炉冶炼后，钢水中溶解氧含量比较高，为改善其深冲性能，必须将钢水中的溶解氧进行过剩铝脱氧，否则将影响钢水的浇注，无法得到结构合理的铸坯或钢锭。

因此，DTLA钢冶炼过程的脱氧尤为重要，现有冶炼方法一般采用半钢-转炉冶炼-LF冶炼-连铸的工艺。在转炉冶炼时加入活性石灰20～25kg/t钢，高镁石灰20～25kg及酸性复合渣12～17kg/t钢，出钢过程中先向钢包中加入3.5～4.5kg/t钢的铝铁进行脱氧。

但现有冶炼DTLA钢的方法存在造渣成本高、脱氧成本高等缺陷，还有待于进一步改善。

发明内容

本发明要解决的技术问题为：现有技术中冶炼DTLA钢的造渣成本高、脱氧成本高等问题。

本发明解决上述技术问题的技术方案为：提供一种DTLA钢的冶炼方法。该方法包括以下步骤：

a、转炉冶炼时，将上一炉转炉终点渣留渣2/3，加入半钢，向炉内加入活性石灰10～14kg/t钢，高镁石灰10～14kg/t钢，并加入经处理过的转炉废弃渣6～9kg/t钢，加入的同时吹氧，进行转炉冶炼，控制终点炉渣碱度为3～4；当终点碳为0.05％～0.07％，温度为1650～1670℃时，出钢；

b、出钢时，先向钢包中加入1.5～2.5kg/t钢的铝铁脱氧，再在小平台定氧，定氧后喂铝线脱氧，冶炼得到DTLA钢。

其中，上述DTLA钢的冶炼方法中，步骤a所述的半钢的组成成分包括：按重量百分比计，C 3.25～3.85％,Si 0.01～0.03％,Mn 0.01～0.03％,P 0.045～0.080％,S 0.018～0.025％。优选的，所述半钢组成包括：按重量百分比计，C 3.46％,Si 0.02％,Mn0.02％,P 0.06％,S 0.024％。

其中，上述DTLA钢的冶炼方法中，步骤a所述的吹氧时氧枪枪位为1.4～2m。优选为1.4m～1.8m。所述的氧枪枪位是指氧枪喷头的喷头末端至熔池液面的距离。开吹时枪位为2m，防止烧枪，拉碳枪位1.4m；保证熔渣具有很好的流动性，以早化渣、多去磷并保护炉衬。

其中，上述DTLA钢的冶炼方法中，步骤a中所述吹氧进度为0～40％时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m³/t·min，吹氧进度40％至吹炼结束，氧枪供氧强度为3.5～4.5m³/t·min。

总的吹炼控制原则是：快速化渣，早化渣，炉渣活跃，过程不返干、不喷溅。

其中，上述DTLA钢的冶炼方法中，为了更好的脱磷，步骤a所述的活性石灰为CaO含量85～90wt％的活性石灰。

其中，上述DTLA钢的冶炼方法中，为了更好的脱磷，步骤a所述的高镁石灰为CaO含量48～55wt％，MgO含量30～40wt％的高镁石灰。

其中，上述DTLA钢的冶炼方法中，为了更好的脱磷，步骤b所述的转炉终点废弃渣组成为：按重量百分比计，FeO为18～23％、Fe₂O₃为8～12％、MFe为5～10％、CaO为35～43％、SiO₂为10～15％、Al₂O₃为1～3％、MnO为1～2％、MgO为10～15％、P为0.8～1.3％、S为0.02～0.05％、余量为不可避免的杂质。

其中，上述DTLA钢的冶炼方法中，为了更好的脱氧，步骤b所述的铝铁为铝含量40～42wt％，铁含量57～59wt％的铝铁。

其中，上述DTLA钢的冶炼方法中，为了更好的脱氧，步骤b所述喂铝线时添加的铝为纯度99.1～99.5％的铝。

其中，上述DTLA钢的冶炼方法中，步骤b中所述的喂铝线标准为：钢水氧活度≤100ppm时，铝线喂入量150m；钢水氧活度100～200ppm时，铝线喂入量200m；钢水氧活度200～300ppm时，铝线喂入量300m；钢水氧活度＞300时，铝线喂入量450m。

本发明的有益效果为：本发明提供一种DTLA钢的冶炼方法，利用转炉终点废弃渣返回半钢炼钢转炉部分替代石灰和高镁石灰等冶金辅料，充分利用转炉终点废弃渣中大量的CaO、SiO₂、MgO、FeO等有益于炼钢的成分，替代转炉炼钢过程的酸性复合渣，节约生产成本。并且在转炉出钢脱氧时采用分步脱氧，由于铝密度小在出钢过程中加入在钢水表面燃烧，利用率很低，因此出钢过程中加入少量的铝铁合金初步脱氧，然后再在小平台定氧后根据钢水氧含量向钢水中喂入铝线脱氧，进一步降低生产成本。本发明能够冶炼得到符合要求的DTLA钢，并且操作更简单，生产成本低，值得推广应用。

具体实施方式

本发明提供了一种DTLA钢的冶炼方法。将转炉终点废弃渣返回半钢炼钢转炉，部分替代冶金辅料进行炼钢，节约生产成本。

本发明提供了一种DTLA钢的冶炼方法，包括以下步骤：

本发明所用的转炉终点废弃渣组成为：按重量百分比计，FeO为18～23％、Fe₂O₃为8～12％、MFe为5～10％、CaO为35～43％、SiO₂为10～15％、Al₂O₃为1～3％、MnO为1～2％、MgO为10～15％、P为0.8～1.3％、S为0.02～0.05％、余量为不可避免的杂质。优选采用攀钢转炉冶炼废弃渣，其中的磷含量远未达到脱磷极限，发明人经过精确分析，发现其可再生利用。具体原理为：

炼钢脱磷反应可由(1)式表示：

2[P]+5[O]＝(P₂O₅) (1)

ΔG^o＝-151200+123.74T (2)

根据等温方程式，

欲使式(2)能够进行，则ΔG必须是负值，也即。J＜K；

式(2)的

当T＝1873时，K＝4.4×10^～10，

所以，能使式(2)能够进行的条件是：

按照攀钢转炉典型炉渣成分CaO：40％；SiO₂：12％；MgO：12％；FeO：20％；MnO：6％，计算得

钢水终点[P]＝0.012％、[O]＝0.06％，则计算得转炉终渣中极限P₂O₅克分子浓度为0.0118，约相当于2.36％P₂O₅。攀钢转炉终渣P₂O₅一般为1.0％左右，远小于极限目标，这说明攀钢现行的操作工艺参数远没有达到最佳值，因此转炉全部或部分使用转炉终点废弃渣可以返回继续炼钢。

因此，发明人经过大量的试验，将转炉终点废弃渣重新加入转炉，并减少石灰、高镁石灰等炼钢辅料的加入，不再加入酸性复合渣，同时出钢过程中改变脱氧工艺，得到了一种DTLA钢的冶炼方法。

原来的酸性复合渣，主要采用Si、Mn成分脱磷，成本高，本发明的转炉终点废弃渣中含有FeO、CaO、SiO₂等成分，可以有效的进行钢水脱磷，节约生产成本，脱磷效果好。

下面将通过实施例对本发明的具体实施方式做进一步的解释说明，但不表示将本发明的保护范围限制在实施例所述范围内。

实施例和对比例中所用的活性石灰组成为：85～90％的CaO。高镁石灰组成为：48～55％的CaO和30～40％的MgO。酸性复合渣组成为：SiO₂：48％，MgO：10％，CaO：12％，TFe(全铁)：20％，MnO：8％，Al₂O₃：2％，以及不可避免的杂质。转炉废弃渣组成为18％的FeO、9％的Fe₂O₃、7％的MFe、36％的CaO、13％的SiO₂、2％的Al₂O₃、1.5％的MnO、11％的MgO、1.0％的P、0.03％的S，余量为不可避免的杂质；废弃渣的水分含量小于1％。

实施例1采用本发明方法冶炼DTLA钢

120t转炉冶炼，转炉兑入半钢后，开吹的同时向炉内加入活性石灰12kg/t钢，高镁石灰12kg，并加入经处理过的转炉废弃渣6kg/t钢，氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，防止烧枪。拉碳枪位1.4m。保证熔渣具有很好的流动性，以早化渣、多去磷并保护炉衬。在本发明中，氧枪的枪位是指氧枪喷头的喷头末端至熔池液面的距离。控制终点炉渣碱度3～4之间，吹氧进度为0～40％时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m³/t·min之间，吹氧进度为40％至吹炼结束供氧强度为3.5～4.5m³/t·min之间，直至吹炼终点，得到终点合格钢水。

终点钢水成分为：C：0.05％，P：0.011％，S：0.015％。

出钢过程中先向钢包中加入铝铁，铝铁加入量为1.975kg/t钢，然后再在小平台定氧，定氧后氧活度为28ppm，喂入铝线为30m。

本实施例中，冶炼每吨DTLA钢的成本为2950元。

实施例2采用本发明方法冶炼DTLA钢

120t转炉冶炼，转炉兑入半钢后，开吹的同时向炉内加入活性石灰12kg/t钢，高镁石灰12.2kg，并加入经处理过的转炉废弃渣6kg/t钢，氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，防止烧枪。拉碳枪位1.4m。保证熔渣具有很好的流动性，以早化渣、多去磷并保护炉衬。在本发明中，氧枪的枪位是指氧枪喷头的喷头末端至熔池液面的距离。控制终点炉渣碱度3～4之间，吹氧进度为0～40％时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m³/t·min之间，吹氧进度为40％至吹炼结束供氧强度为3.5～4.5m³/t·min之间，直至吹炼终点，得到终点合格钢水。

终点钢水成分为：C：0.05％，P：0.010％，S：0.014％。

出钢过程中先向钢包中加入铝铁，铝铁加入量为1.975kg/t钢，然后再在小平台定氧，定氧后氧活度为30ppm，喂入铝线为50m。

本实施例中，冶炼每吨DTLA钢的成本为2960元。

对比例3采用现有方法冶炼DTLA钢

120t转炉采用半钢炼钢，转炉兑入半钢后，开吹的同时向炉内加入活性石灰21kg/t钢，高镁石灰21kg及酸性复合渣15kg/t钢，氧枪喷头距熔池金属液面基本枪位1.4～2m，吹炼枪位1.4m～1.8m，开吹枪位2m，防止烧枪。拉碳枪位1.4m。保证熔渣具有很好的流动性，以早化渣、多去磷并保护炉衬。在本发明中，氧枪的枪位是指氧枪喷头的喷头末端至熔池液面的距离。控制终点炉渣碱度3～4之间，吹氧进度为0～40％时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m³/t·min之间，吹氧进度为40％至吹炼结束供氧强度为3.5～4.5m³/t·min之间，直至吹炼终点，得到合格的终点钢水。

终点钢水成分为：C：0.055％，P：0.011％，S：0.013％。

出钢过程中先向钢包中加入铝铁，铝铁加入量为3.986kg/t钢。

对比例中，冶炼每吨DTLA钢的成本为2987元。

由实施例和对比例可知：采用转炉废弃渣替代部分冶金辅料后，终点钢成分可以达到冶炼要求，总的辅料降低16kg/t钢，合金成本可降低7.62元/吨钢，提高了铝铁利用效率，效益显著。

Claims

1.DTLA钢的冶炼方法，其特征在于，包括以下步骤：

a、转炉冶炼时，将上一炉转炉终点渣留渣2/3，加入半钢，向炉内加入活性石灰10～14kg/t钢，高镁石灰10～14kg/ t钢，并加入经处理过的转炉废弃渣6～9kg/t钢，加入的同时吹氧，进行转炉冶炼，控制终点炉渣碱度为3～4；当终点碳为0.05%～0.07%，温度为1650～1670℃时，出钢；所述的转炉废弃渣组成为：按重量百分比计，FeO为18～23%、Fe₂O₃为8～12%、MFe为5～10%、CaO为35～43%、SiO₂为10～15%、Al₂O₃为1～3%、MnO为1～2%、MgO为10～15%、P为0.8～1.3%、S为0.02～0.05%、余量为不可避免的杂质；

b、出钢时，先向钢包中加入1.5～2.5kg/t钢的铝铁脱氧，再在小平台定氧，定氧后喂铝线脱氧，冶炼得到DTLA钢；所述的喂铝线标准为：钢水氧活度≤100 ppm时，铝线喂入量150m；钢水氧活度＞100ppm，且＜200ppm时，铝线喂入量200m；钢水氧活度200～300ppm时，铝线喂入量300m；钢水氧活度＞300ppm时，铝线喂入量450m。

2.根据权利要求1所述的DTLA钢的冶炼方法，其特征在于：步骤a所述的吹氧时氧枪枪位为1.4～2m。

3.根据权利要求1所述的DTLA钢的冶炼方法，其特征在于：步骤a中所述吹氧进度为0～40%时，氧枪供氧强度为2.5～3.0m³/t ▪min，吹氧进度40%至吹炼结束，氧枪供氧强度为3.5～4.5m³/t ▪min。

4.根据权利要求1所述的DTLA钢的冶炼方法，其特征在于：步骤a所述的活性石灰为CaO含量85～90wt%的活性石灰。

5.根据权利要求1所述的DTLA钢的冶炼方法，其特征在于：步骤a所述的高镁石灰为CaO含量48～55wt%，MgO含量30～40wt%的高镁石灰。

6.根据权利要求1所述的DTLA钢的冶炼方法，其特征在于：步骤b所述的铝铁为铝含量40～42wt%，铁含量57～59wt%的铝铁。

7.根据权利要求1所述的DTLA钢的冶炼方法，其特征在于：步骤b所述喂铝线时添加的铝为纯度99.1～99.5%的铝。