CN110468248A - 一种转炉炉后脱磷的方法 - Google Patents

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Abstract

一种转炉炉后脱磷的方法，钢的化学组成重量百分比为C=0.05～0.10，Si=0.15～0.30，Mn=1.20～1.60，P≤0.008，S≤0.002，Nb=0.020～0.040，V≤0.060，Ti≤0.020，Ni≤0.60，Mo≤0.30，Cr≤0.25，B≤0.0005，Al=0.020～0.050，Sn≤0.008，其余为Fe和必不可少的杂质。本发明通过对转炉冶炼终点控制及炉后造渣控制，采用转炉‑扒渣‑LF炉‑VD/RH炉‑连铸工艺，转炉采用滑板挡渣防下渣，出钢过程中不脱氧，利用钢水中P、O及加入石灰反应生产磷酸钙进入渣中，出钢结束后，通过控制石灰加入量、温度、静置时间，获得粘度合适的渣后，将脱磷渣直接处理至渣罐，解决了常规转炉冶炼脱磷不够理想，深脱磷后经精炼环节后出现一定程度回磷的技术问题。精炼完后获得P≤0.008的低磷钢。

Description

一种转炉炉后脱磷的方法
技术领域
本发明属于炼钢技术领域，特别涉及到转炉炼钢后实施炉后深脱磷的工艺方法。
背景技术
随着现代工业的发展，用于制造煤化工容器钢、石油天然气储运钢、极地船舶等各种装置需要的低温、高压力容器用钢的需求越来越大。由于其特殊的环境条件，这些行业用钢对钢的耐低温冲击韧性、抗层状撕裂性能、高强度、可焊接性、优良疲劳强度等性能有着严格的要求。采用降低脆性元素P炼钢的方法，可使一些钢种（09MnNiDR、07MnNiDR等低温钢、14Cr1MoR(H)、15CrMoR(H)等临氢容器钢等）获得良好的低温韧性。
由于大厚度、大单重钢的力学性能，如板厚1/2处负温冲击功低，尤其是Z向冲击性能不佳，而且生产的成本较高。通过对优化化学成分、冶炼和轧制工艺精心设计,采用低P、S含量，通过转炉+LF+VD/RH精炼深脱P、S工艺、控轧控冷工艺，能满足使大厚度、大单重低温钢、容器用钢具有良好的强度和低温韧性。
低温压力容器用钢等均采用降低脆性元素P、S含量成分设计，来达到良好的强度和低温韧性。目前冶炼方法比较容易实现深脱S获得低S钢；对于低磷（≤0.008%）要求的钢，常规转炉冶炼脱磷均不够理想。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高效的转炉炉后脱磷方法，采用新的炉后综合脱磷工艺达到理想脱磷效果，从而稳定满足成品磷≤0.008%的低磷钢要求。
发明的技术方案：
一种转炉炉后脱磷的方法，钢的化学组成重量百分比为C=0.05～0.10，Si=0.15～0.30，Mn=1.20～1.60，P≤0.008，S≤0.002，Nb=0.020～0.040，V≤0.060，Ti≤0.020，Ni≤0.60，Mo≤0.30，Cr≤0.25，B≤0.0005，Al=0.020～0.050，Sn≤0.008，其余为Fe和必不可少的杂质；冶炼工艺步骤包括：
（1）转炉及炉后：转炉吹炼终点定氧500～800ppm，炉渣碱度3.0～5.0，出钢温度1600～1630℃，出钢控制P＜0.012%；出钢1/5时加入石灰3.5～5kg/t钢、精炼合成渣1.5～2kg/t钢，不加入任何脱氧剂和合金，出钢不下渣。出钢结束后先打开底吹氩，待大氩气400～600L/min搅拌至钢液面波动后再次加入石灰1～2kg/t钢进行稠渣；大氩气搅拌5～10min至测定钢水温度1565～1575℃，钢水P≤0.006时停止吹氩，静置钢水4～6min后进行扒渣操作，要求钢水裸露面积≥3/4钢包口面积；
（2）LF炉：钢水扒渣结束后进LF炉，先升温至≥1570℃，喂Al线加硅铁进行脱氧造渣，然后加合金操作；LF工位冶炼时间t≥60min,成白渣后白渣保持时间t≥20min；待钢水元素含量满足内控要求下，出站前喂入纯钙线0.4～0.5kg/t钢，分两次喂入，每次间隔时间30～60s，出站软吹≥5min，采用金属锰进行合金化；
（3）VD/RH炉：保真空时间12～18min，定H≤1.5ppm，破空后软吹≥15min后上连铸平台进行浇铸；
（4）连铸：全流程采用保护浇注；长水口氩气流量10～40L/min，中包钢水采用无碳覆盖剂和碳化稻壳覆盖，中包钢水过热度6～20℃，侵入式水口采用整体式水口。
本发明通过对转炉冶炼终点控制及炉后造渣控制，采用转炉-扒渣-LF炉-VD/RH炉-连铸工艺，转炉采用滑板挡渣防返磷，出钢过程中不脱氧，利用钢水中P、O及加入石灰反应生产磷酸钙进入渣中，出钢结束后，通过控制石灰加入量、温度、静置时间，获得粘度合适的渣后，将脱磷渣直接处理至渣罐，解决了常规转炉冶炼脱磷不够理想，深脱磷后经精炼环节后出现一定程度回磷的技术问题。精炼完后获得磷百分含量为P≤0.008的低磷钢。
本发明是一种简单且高效的炼钢脱磷方法，不需要二次进入LF炉处理，可以满足1座转炉-1座LF炉-1座RH炉-1台铸机连续生产，可以大幅度提高低磷钢产能，钢水连浇炉数＞12炉。解决了常规转炉冶炼脱磷成功率低，成本高问题，解决了采用LF炉造渣脱磷，也仅限于模铸钢等短浇次钢种生产，无法多炉连续生产，产量严重受限的问题。
附图说明
图1 为实施例1中钢水[P]变化图。
图2为实施例2中钢水P变化图。
具体实施方式
实施例1
冶炼1炉低温07MnNiDR钢，其代表成分如表1所示。冶炼工艺为“转炉-扒渣-LF炉-VD/RH炉-CC”，工艺步骤包括：
（1）转炉：冶炼原料为铁水和废钢，铁水122吨，废钢38吨，废钢中不加入生铁块。转炉吹炼终点定氧582ppm，出钢温度1612℃，出钢P=0.0092；采用滑板挡渣，使用钢包不含残余渣底，透气率100%。出钢1/5左右时，加入石灰4.2kg/t钢、精炼合成渣1.6kg/t钢，出钢结束后先打开底吹氩，待大氩气500L/min搅拌至钢液面波动后，再次加入石灰1.5kg/t钢进行稠渣。大氩气搅拌8min，钢水温度1567℃，钢水中P=0.0044时，停止吹氩，静置钢水4min，然后进行扒渣操作，钢水裸露面积约4/5钢包口面积。
（2）LF炉：钢水扒渣结束后，进LF炉先升温至≥1570℃，然后喂Al线和加入硅铁进行脱氧造渣，LF工位冶炼时间65min,成白渣后白渣保持时间24min；出站前喂入纯钙线0.45kg/t钢；采用金属锰进行合金化。LF出站时P=0.0055。
（3）VD/RH炉：RH保真空时间12min，定H 1.3ppm，软吹16min后上连铸平台进行浇铸。
（4）连铸：采用保护浇注，防止钢液二次氧化。长水口氩气保护，流量10～40L/min，中包钢水采用无碳覆盖剂和碳化稻壳覆盖，中包钢水过热度10～13℃，侵入式水口采用整体式水口，中包P=0.0057。
实施例二
冶炼1炉09MnNiDR钢，其代表成分如表1所示。冶炼工艺为“转炉-扒渣-LF炉-VD/RH炉-CC”，工艺步骤包括：
（1）转炉：冶炼原料为铁水和废钢，铁水123.1吨，废钢37.2吨，废钢中不加入生铁块，转炉吹炼终点定氧675ppm，出钢温度1623℃，出钢磷0.0113%；采用滑板挡渣，使用钢包不含残余渣底，透气率100%。出钢1/5左右时，加入石灰4.5kg/t钢、精炼合成渣1.8kg/t钢，出钢结束后先打开底吹氩，待大氩气450L/min搅拌至钢液面波动后，再次加入石灰1.7Kg/t钢，大氩气搅拌10min，钢水温度1569℃，钢水中P=0.0054时，停止吹氩，静置钢水6min，然后进行扒渣操作，钢水裸露面积约4/5钢包口面积。
（2）LF炉：钢水扒渣结束后，进LF炉先升温至≥1570℃，然后喂Al线和加入硅铁进行脱氧造渣， LF工位冶炼时间68min,成白渣后白渣保持时间28min；喂入纯钙线0.47kg/t钢；采用金属锰进行合金化。LF出站时P=0.0068。
（3）VD/RH炉：RH保真空时间12min，定H 1.5ppm，软吹14min后上连铸平台进行浇铸。
（4）连铸：采用保护浇注，防止钢液二次氧化。长水口氩气保护，流量10～40L/min，中包钢水采用无碳覆盖剂和碳化稻壳覆盖，中包钢水过热度8～11℃，侵入式水口采用整体式水口。中包P=0.0071。
表1 实施例化学成分（wt，%）
。

Claims (1)

1.一种转炉炉后脱磷的方法，其特征在于：钢的化学组成重量百分比为C=0.05～0.10，Si=0.15～0.30，Mn=1.20～1.60，P≤0.008，S≤0.002，Nb=0.020～0.040，V≤0.060，Ti≤0.020，Ni≤0.60，Mo≤0.30，Cr≤0.25，B≤0.0005，Al=0.020～0.050，Sn≤0.008，其余为Fe和必不可少的杂质；工艺步骤包括：
（1）转炉及炉后：转炉吹炼终点定氧500～800ppm，炉渣碱度3.0～5.0，出钢温度1600～1630℃，出钢控制P＜0.012%；出钢1/5时加入石灰3.5～5kg/t钢、精炼合成渣1.5～2kg/t钢，不加入任何脱氧剂和合金，出钢结束后先打开底吹氩，待大氩气400～600L/min搅拌至钢液面波动后再次加入石灰1～2kg/t钢进行稠渣；大氩气搅拌5～10min至测定钢水温度1565～1575℃，钢水P≤0.006%时停止吹氩，静置钢水4～6min进行扒渣，要求钢水裸露面积≥3/4钢包口面积；
（2）LF炉：钢水扒渣结束后进LF炉，先升温至≥1570℃，喂Al线加硅铁进行脱氧造渣，然后加合金操作；LF工位冶炼时间t≥60min,成白渣后白渣保持时间t≥20min；待钢水元素含量满足内控要求下喂入纯钙线0.4～0.5kg/t钢，分两次喂入，每次间隔时间30～60s，出站软吹≥5min，采用金属锰进行合金化；
（3）VD/RH炉：保真空时间12～18min，定H≤1.5ppm，破空后软吹≥12min后上连铸平台进行浇铸；
（4）连铸：全流程采用保护浇注；长水口氩气流量10～40L/min，中包钢水采用无碳覆盖剂和碳化稻壳覆盖，中包钢水过热度6～20℃，侵入式水口采用整体式水口。
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