CN113604631B - 一种抑制低硫钢在lf炉精炼回硫的方法 - Google Patents

一种抑制低硫钢在lf炉精炼回硫的方法 Download PDF

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Abstract

一种抑制低硫钢在LF炉精炼回硫的方法：将要求S含量不超过0.03wt%钢种的铁水脱硫；转炉冶炼；LF炉精炼；浇注及后续工序，控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时不超过13min；随后将冶炼好的低硫钢水装入上述钢水罐中，并对硫钢水在LF炉常规精炼及后工序。本发明通过先冶炼一炉要求S含量不超过0.03wt%钢种，并控制LF炉中精炼渣碱度≤1.2及精炼渣中硫含量不超过0.2wt%，从而使附着于钢水罐内的硫含量降低；在钢水罐内装入要精炼的低硫钢水后，经LF精炼后的低硫钢的回硫稳定在不超过0.001wt%，低硫钢的改判率由原来的15.78%降低至1.25%，钢铁料消耗（铁水扒渣）降低2‑3kg/t。

Description

一种抑制低硫钢在LF炉精炼回硫的方法
技术领域
本发明涉及一种有关低硫钢的冶炼方法，具体属于抑制低硫钢在LF炉精炼回硫的方法。本发明适用于在LF炉不具备脱硫能力的低硫钢的精炼。
背景技术
钢水罐用于炼钢过程中承接钢水、进行浇注作业。钢水罐是炼钢过程的大型工具，不太可能随时更换，在品种钢切换的过程中，上下炉次间的成分会产生干扰，如：上一炉钢水深脱硫后，在冶炼LF炉过程不具备脱硫条件的钢种(帘线钢、弹簧钢、工业纯铁)时，使用该钢水罐会发生明显“回硫”现象，硫含量增加0.0015-0.005wt％，极可能导致钢水成分不合格。
LF炉钢水罐内“回硫”原因：在精炼、浇注过程中，炉渣会附着在罐壁上，钢水浇尽后进行翻罐作业时，钢水因流动性好会被完全倒掉，部分熔渣会残留在钢水罐内，罐内残渣的理化特性、重量会影响钢水的硫含量：上一炉熔渣中硫含量高，当钢种采用低碱度渣或高氧化性渣冶炼时，炉渣硫容量低，残留的高硫渣与低硫钢水发生硫的扩散与转移，使钢水中硫含量增加，形成“回硫”。上一炉脱硫效率越高，熔渣硫含量越高，回硫现象越严重。
目前，为缓解钢水罐内的残渣对“回硫”的影响，普遍采取三种做法：一是对下一罐钢水继续在LF炉造高碱度还原渣进行脱硫，使脱硫量远大于回硫量，这种方法并不适合所有钢种，如造酸性渣的帘线钢、高氧化性渣的超低碳钢；二是转炉生产低硫钢水，对钢水罐进行冲洗，降低罐内残渣硫含量，并使用拆炉机对钢水罐内大块渣进行清理，不仅增加了铁水深脱硫的成本，而且只要低硫钢水发生了脱硫反应，下一炉回硫也波动较大；三是进一步降低转炉出钢钢水的硫含量，使回硫值控制在可接受的范围内，会增加了铁水脱硫的整体成本。
对相关文章和专利进行了检索，专利《一种防止出钢后钢水罐内回硫的方法》，公开号CN108950142A，采取转炉出钢后加入2～5kg/t钢的白灰和0.5～1.5kg/t钢的精炼助熔渣，钢水罐浇铸结束后翻渣时间少于15min，对上次盛装钢水的钢水罐分级使用：正常罐不需特殊控制；高硫罐在下次只用于镇静出钢的罐次(即铝脱氧、脱硫)。该方法通过加铝(0.026wt％)造还原性渣脱硫，使脱硫量≈增硫量，达到未发生回硫的效果，但对钢种的要求有一定的局限性，如钢中不允许加铝或不能造高碱度还原渣的钢种，就不能使用该方法。其余文章均为采取提高LF炉脱硫效率、对RH真空室进行涮洗等方式来降低回硫的影响，未对钢水罐内残渣回硫进行分析与解决。
发明内容
本发明在于克服现有技术存在的不足，提供一种先冶炼一炉要求S含量不超过0.03wt％钢种，通过控制LF炉中精炼渣的碱度≤1.2及精炼渣中硫含量不超过0.03wt％，从而使附着于钢水罐内残渣的硫含量降低，进而在钢水罐内装入要精炼的低硫钢水后，经LF精炼后的低硫钢的回硫值稳定在不超过0.001wt％，起到抑制低硫钢在LF炉精炼回硫的方法。
实现上述目的的措施：
一种抑制低硫钢在LF炉精炼回硫的方法，其特征在于：其步骤：
1)将要求S含量不超过0.03wt％钢种的铁水进行脱硫，脱硫后铁水中的硫含量控制在≤0.02wt％；
2)进行转炉冶炼，控制冶炼终点钢水硫含量≤0.025wt％；
3)在LF炉进行精炼：
先按照5～7Kg/吨钢加入石灰，在间隔5～20min后按照3～5Kg/吨钢加入石英砂，后继续精炼不低于5min时间；再按照0.7～2Kg/吨钢加入覆盖剂；控制精炼渣的碱度≤1.2及精炼渣中硫含量不超过0.2wt％；
4)进行浇注及后续工序，控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时不超过13min；
5)随后将冶炼好的低硫钢水装入上述翻钢水罐中，并对硫钢水在LF炉进行常规精炼及后工序。
进一步地：石灰加入在5.6～6.6Kg/吨钢。
进一步地：石英砂加入在3.5～4.6Kg/吨钢。
进一步地：控制精炼渣的碱度≤1.0。
进一步地：控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时不超过10min。
本发明中主要工艺的作用及机理
本发明之所以将要求S含量不超过0.03wt％钢种在转炉冶炼终点控制钢水硫含量≤0.025wt％，是由于钢水中硫含量超过0.025wt％后，会使熔渣中的硫含量增加，钢水罐内少量的冷钢以及残渣硫含量增加会影响本方法的使用效果；
本发明之所以将要求S含量不超过0.03wt％钢种在LF炉精炼中，先按照5～7Kg/吨钢加入石灰，在间隔5～20min后按照3～5Kg/吨钢加入石英砂，后继续精炼不低于5min时间；再按照0.7～2Kg/吨钢加入覆盖剂；控制精炼渣的碱度≤1.2及精炼渣中硫含量不超过0.2wt％，是由于：通过加入相对固定的石灰(CaO)量和石英砂(SiO2)量，调整熔渣至低碱度渣(碱度公式
Figure BDA0003165739290000031
碱度低使熔渣不具备脱硫的热力学条件，熔渣硫含量低，从而钢水罐的硫聚集在钢水内，在连铸浇注完毕后不残留在钢水罐内，且低碱度渣兼备流动性好的特点，难以结壳，翻罐时易被翻干净，减少罐内残渣的重量。达到缓解钢水罐内的残渣影响回硫的目的。造低碱度渣后的精炼时间≥5min、碱度≤1.2以及精炼渣中硫含量不超过0.2wt％均是为了更好的促使硫转移出钢水罐。
本发明之所以在浇注及后续工序阶段，控制自钢水浇注结束至控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时不超过13min，是由于随着时间增加，罐内温度降低，熔渣会变冷而凝固，不会被完全排出，而导致下一炉出现回硫现象，使硫含量增加，这对于精炼低硫钢非常不利。
本发明与现有技术相比，先冶炼一炉要求S含量不超过0.03wt％钢种，通过控制LF炉中精炼渣的碱度≤1.2及精炼渣中硫含量不超过0.2wt％，从而使附着于钢水罐内的硫含量降低，进而在钢水罐内装入要精炼的低硫钢水后，经LF精炼后的低硫钢的回硫稳定在不超过0.001wt％，低硫钢的改判率由原来的15.78％降低至1.25％，转炉出钢硫目标提高0.0015wt％，钢铁料消耗(铁水扒渣)降低2-3kg/t。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
实施例1
现有技术：
冶炼的钢种为82B，硅脱氧钢，出钢的钢水中硫含量为0.021wt％，在LF炉精炼渣的碱度为2.68；其自钢水浇注结束至翻钢水罐的用时为13min；经热修后投入帘线钢LX72A生产，经检测：出钢钢水中硫为0.0083wt％；经LF炉造酸性渣后，回硫至0.0114wt％，增硫为0.0031wt％。
本发明：
1)将要求S含量不超过0.03wt％的HPB300钢种；经进行铁水脱硫，脱硫后铁水中的硫含量控制为0.018wt％；
2)进行转炉冶炼，冶炼终点钢水硫含量位0.023wt％；
3)在LF炉进行精炼：
先按照5.4Kg/吨钢加入石灰，在间隔6min后按照3.5Kg/吨钢加入石英砂，后继续精炼8min时间；加入0.82Kg/吨钢覆盖剂；经检测，精炼渣的碱度为1.12及精炼渣中硫含量为0.089wt％；
4)进行浇注及后续工序，控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时为13min；
5)随后将冶炼好的低硫钢(帘线钢LX72A)钢水装入上述钢水罐中，并对低硫钢水在LF炉进行常规精炼及后工序。
经对生产的低硫钢帘线钢LX72A进行检测，其出钢钢水中硫含量在0.0081wt％，经LF炉造酸性渣后，硫回升至0.009wt％，其增硫为0.0009wt％，完全满足了钢帘线钢LX72A的要求。
实施例2
现有技术：
钢种为GM10Mn，出钢的钢水中硫含量为0.018wt％，在LF炉精炼渣的碱度为0.89，精炼渣中硫含量为0.043wt％，其自钢水浇注结束至翻钢水罐的用时为25min；经热修后投入超低碳钢DL05生产，经检测：出钢钢水中硫为0.0042wt％；经LF炉加热精炼后，回硫至0.077wt％，增硫为0.0035wt％。
本发明：
1)将要求S含量不超过0.025wt％的GM10Mn钢种；经进行铁水脱硫，脱硫后铁水中的硫含量控制为0.014wt％；
2)进行转炉冶炼，冶炼终点钢水硫含量位0.019wt％；
3)在LF炉进行精炼：
先按照6.7Kg/吨钢加入石灰，在间隔6min后按照4.9Kg/吨钢加入石英砂，后继续精炼10min时间；加入0.85Kg/吨钢覆盖剂；经检测，精炼渣的碱度为0.93及精炼渣中硫含量为0.046wt％；
4)进行浇注及后续工序，控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时为11min；
5)随后将冶炼好的低硫钢(超低碳钢DL05)钢水装入上述钢水罐中，并对低硫钢水在LF炉进行常规精炼及后工序。
经对生产的低硫钢超低碳钢DL05进行检测，其出钢钢水中硫含量在0.0041wt％，经LF炉加热精炼后，硫回升至0.0048wt％，其增硫为0.0007wt％，满足了超低碳钢DL05的要求。
实施例3
现有技术：
也炼钢中为钢种为Q235：脱硫后铁水中的硫含量0.035wt％，出钢的钢水中硫含量为0.039wt％，在LF炉精炼渣的碱度为0.96，其自钢水浇注结束至翻钢水罐的用时为9min；经热修后投入帘线钢LX72A生产，经检测：出钢钢水中硫为0.0087wt％；经LF炉造酸性渣后，回硫至0.0124wt％，增硫为0.0043wt％。
本发明：
1)将要求S含量不超过0.030wt％的HPB300钢种；经进行铁水脱硫，脱硫后铁水中的硫含量控制为0.019wt％；
2)进行转炉冶炼，冶炼终点钢水硫含量位0.022wt％；
3)在LF炉进行精炼：
先按照5.2Kg/吨钢加入石灰，在间隔6min后按照3.3Kg/吨钢加入石英砂，后继续精炼7min时间；加入0.72Kg/吨钢覆盖剂；经检测，精炼渣的碱度为1.04及精炼渣中硫含量为0.077wt％；
4)进行浇注及后续工序，控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时为8min；
5)随后将冶炼好的低硫钢(帘线钢LX72A)钢水装入上述钢水罐中，并对低硫钢水在LF炉进行常规精炼及后工序。
经对生产的低硫钢帘线钢LX72A进行检测，其出钢钢水中硫含量在0.0054wt％，经LF炉造酸性渣后，硫回升至0.0060wt％，其增硫为0.0006wt％，满足了帘线钢LX72A的要求。
实施例4
现有技术：
钢种为HPB300，出钢的钢水中硫含量为0.018wt％，在LF炉精炼渣的碱度为1.18，精炼渣中硫含量为0.43wt％；其自钢水浇注结束至翻钢水罐的用时为9min；经热修后投入帘线钢LX72A生产，经检测：出钢钢水中硫为0.0072wt％；经LF炉造酸性渣后，回硫至0.0121wt％，增硫为0.0049wt％。
本发明：
1)将要求S含量不超过0.025wt％的GM10Mn钢种；脱硫后铁水中的硫含量为0.008wt％；
2)进行转炉冶炼，冶炼终点钢水硫含量位0.012wt％；
3)在LF炉进行精炼：
先按照5.9Kg/吨钢加入石灰，在间隔10min后按照4.5Kg/吨钢加入石英砂，后继续精炼15min时间；加入0.86Kg/吨钢覆盖剂；经检测，精炼渣的碱度为0.68及精炼渣中硫含量为0.057wt％；
4)进行浇注及后续工序，控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时为7min；
5)随后将冶炼好的低硫钢(帘线钢LX72A)钢水装入上述钢水罐中，并对低硫钢水在LF炉进行常规精炼及后工序。
经对生产的低硫钢帘线钢LX72A进行检测，其出钢钢水中硫含量在0.0054wt％，经LF炉造酸性渣后，硫回升至0.0056wt％，其增硫为0.0002wt％，满足了帘线钢LX72A的要求。
实施例5
现有技术：
钢种为HPB300，出钢的钢水中硫含量为0.018wt％，在LF炉加入石英砂后继续精炼2min，精炼渣的碱度为1.13；其自钢水浇注结束至翻钢水罐的用时为9min；经热修后投入帘线钢LX72A生产，经检测：出钢钢水中硫为0.0053wt％；经LF炉造酸性渣后，回硫至0.0089wt％，增硫为0.0036wt％。
本发明：
1)将要求S含量不超过0.025wt％的GM10Mn钢种；脱硫后铁水中的硫含量为0.015wt％；
2)进行转炉冶炼，冶炼终点钢水硫含量位0.018wt％；
3)在LF炉进行精炼：
先按照5.3Kg/吨钢加入石灰，在间隔10min后按照4.8Kg/吨钢加入石英砂，后继续精炼15min时间；加入0.89Kg/吨钢覆盖剂；经检测，精炼渣的碱度为0.76及精炼渣中硫含量为0.068wt％；
4)进行浇注及后续工序，控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时为10min；
5)随后将冶炼好的低硫钢(帘线钢LX72A)钢水装入上述钢水罐中，并对低硫钢水在LF炉进行常规精炼及后工序。
经对生产的低硫钢帘线钢LX72A进行检测，其出钢钢水中硫含量在0.0064wt％，经LF炉造酸性渣后，硫回升至0.0071wt％，其增硫为0.0007wt％，满足了帘线钢LX72A的要求。
实施例6
现有技术冶炼低硫钢情况：
钢种为HPB300，出钢的钢水中硫含量为0.013wt％，在LF炉精炼渣的碱度为1.18，加入覆盖剂0.28Kg/吨钢；其自钢水浇注结束至翻钢水罐的用时为11min；经热修后投入超低碳钢DL05生产，经检测：出钢钢水中硫为0.0045wt％；经LF炉加热精炼后，回硫至0.0066wt％，增硫为0.0021wt％。
本发明：
1)将要求S含量不超过0.030wt％的HPB300钢种；脱硫后铁水中的硫含量为0.011wt％；
2)进行转炉冶炼，冶炼终点钢水硫含量位0.015wt％；
3)在LF炉进行精炼：
先按照5.2Kg/吨钢加入石灰，在间隔8min后按照3.1Kg/吨钢加入石英砂，后继续精炼15min时间；加入1.5Kg/吨钢覆盖剂；经检测，精炼渣的碱度为0.96及精炼渣中硫含量为0.115wt％；
4)进行浇注及后续工序，控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时为6.5min；
5)随后将冶炼好的低硫钢(超低碳钢DL05)钢水装入上述钢水罐中，并对低硫钢水在LF炉进行常规精炼及后工序。
经对生产的低硫钢DL05进行检测，其出钢钢水中硫含量在0.0038wt％，经LF炉造酸性渣后，硫回升至0.0042wt％，其增硫为0.0004wt％，满足了超低碳钢DL05的要求。

Claims (5)

1.一种抑制低硫钢在LF炉精炼回硫的方法，其特征在于：其步骤：
1）将要求S含量不超过0.03wt%钢种的铁水进行脱硫，脱硫后铁水中的硫含量控制在≤0.02wt%；
2）进行转炉冶炼，控制冶炼终点钢水硫含量≤0.025wt%；
3）在LF炉进行精炼：
先按照5～7Kg/吨钢加入石灰，在间隔5～20min后按照3～5Kg/吨钢加入石英砂，后继续精炼不低于5min时间；再按照0.7～2Kg/吨钢加入覆盖剂；控制精炼渣的碱度≤1.2及精炼渣中硫含量不超过0.2wt%；
进行浇注及后续工序，控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时不超过13min；
随后将冶炼好的低硫钢水装入上述钢水罐中，并对低硫钢水在LF炉进行常规精炼及后工序。
2.如权利要求1所述的一种抑制低硫钢在LF炉精炼回硫的方法，其特征在于：石灰按照5.6～6.6Kg/吨钢加入。
3.如权利要求1所述的一种抑制低硫钢在LF炉精炼回硫的方法，其特征在于：石英砂按照3.5～4.6Kg/吨钢加入。
4.如权利要求1所述的一种抑制低硫钢在LF炉精炼回硫的方法，其特征在于：控制精炼渣的碱度不超过1.0。
5.如权利要求1所述的一种抑制低硫钢在LF炉精炼回硫的方法，其特征在于：控制自钢水浇注结束至将钢水罐中的精炼渣开始倒出之间用时不超过10min。
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