CN116121486A - 一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种薄板连铸连轧低碳低硅类电炉冶炼工艺，所述工艺包括电炉炉后脱碳和钢包精炼炉工序脱碳，采用电炉炉后及钢包精炼炉工序脱碳这种工艺方式，减轻电炉的负担，防止钢水的过氧化，提高钢液的洁净度，提高了炉龄，降低生产成本，实现脱碳目标，同时控制钢包精炼炉脱氧过程回硅，稳定生产出碳含量为0.04％以下及硅含量0.025‑0.045％的钢种。
Description
技术领域
本发明属于一种钢铁冶炼工艺，具体涉及一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺。
背景技术
ESP全无头薄板连铸连轧产线拉速高，薄规格的低碳低硅钢种对含碳量及硅成分要求严格。对于ESP含碳量在0.04％以下、硅含量0,025-0.045％的低碳低硅钢种，通常采用转炉工艺冶炼，但炉温较低不适合熔化难熔合金元素，炉容较大工艺柔性较差。
电炉冶炼一般适用于含碳量在0.10％以上的碳钢或合金钢，电炉在冶炼低碳钢时，由于后期脱碳困难，不能准确控制钢水的氧化性，从而造成钢水的过氧化，废钢回收率降低钢铁料消耗增加，同时降低炉龄增加电极消耗；增加钢包精炼炉脱氧合金消耗，钢液脱氧和氧化物夹杂的去除更加困难，不利于洁净钢的冶炼，生产成本显著增高。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种薄板连铸连轧低碳低硅钢种在电炉冶炼的工艺，采用电炉炉后及钢包精炼炉工序脱碳工艺，减轻电炉的负担，防止钢水的过氧化，提高钢液的洁净度，降低生产成本，实现脱碳目标，同时控制钢包精炼炉脱氧过程回硅，稳定生产出碳含量为0.04％以下及硅含量0.025-0.045％的钢种。
本发明的技术方案如下：
一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺，所述生产工艺包括如下步骤:
步骤1：向电炉中加入废钢，全程泡沫渣控制，电炉底部吹透气砖全程吹氩；
步骤2：在电炉冶炼至终点时，电炉进行加热控温，温度控制在1640-1660℃范围内，并控制电炉终点碳含量在0.04％-0.06％范围内；步骤3：维护虹吸出钢口，并对电炉进行填砂操作；
步骤4：出钢过程，钢包精炼炉吹氩流量模型优化，保证过程钢液搅拌充分，随钢流向钢水中加入石灰，并加入低碳锰铁，不加入脱氧合金，不进行脱氧合金化，出钢结束后覆盖钢液隔绝空气；
步骤5：钢水进入钢包精炼炉，先进行破渣测温，并控制钢水含氧量；步骤6：钢水样成分化验后，如果钢水碳含量达到目标要求，则开始脱氧造还原白渣，脱除钢水中硫有害元素，并进行合金化，在碳、硫含量达标后，控制氩气搅拌强度。
优选的，步骤4中，出钢过程提前2分钟打开钢包精炼炉底吹氩气，出钢全程氩气流量为30-50nm3/h，充分搅拌钢液。
优选的，步骤5中，钢水进入钢包精炼炉，先进行破渣测温，如果温度低于1580-1600℃范围，则进行送电升温；钢水氧含量控制400-700PPm范围，调节钢包精炼炉底吹氩气，双孔底吹氩气流量30-70nm3/h，在停止送电加热1-2分钟时，再次搅拌均匀。
优选的，防止脱氧回硅，在精炼过程通过铝锭、铝线脱氧，后期配加少量电石脱氧，前期石灰加入量按照8-10kg/t控制。
优选的，步骤6中，在白渣改质过程，注意脱氧剂加入批次，及时补加石灰及萤石化渣，石灰总量控制在12kg/t，降低渣中SiO2含量，避免精炼加铝脱氧回硅。
优选的，步骤6中，造白渣完成后，底吹氩气流量控制在20nm3/h左右。
优选的，步骤6中，钢水样成分化验后，对钢水碳含量进行检测，如果钢水碳含量进入碳含量≤0.035％，开始脱氧造还原白渣，脱除钢水中硫有害元素，并进行合金化，在碳、硫含量达标后，控制氩气搅拌强度；如果钢水碳含量没有进入碳含量≤0.035％，继续送电加热3-5mi n，调整钢包精炼炉底吹氩气。
优选的，所述低碳低硅类钢种的碳含量为0.04％以下，硅含量0.025-0.045％。
与现有技术相比，本发明具有如下至少一项有益效果：
(1)本发明实现了钢水在电炉出钢过程及钢包精炼炉工序继续脱碳的目的，可有效解决电炉冶炼脱碳困难导致的无法将钢水中的碳脱至目标要求的弊端。
(2)采用本发明的方法，可有效解决电炉因强行吹氧带来的钢水、终渣过氧化，使炉衬过度冲刷、蚀损及钢铁料消耗增加、生产成本增高等不利影响，利于提高炉龄、降低各种消耗、缩短冶炼周期、降低生产成本。
(3)在钢包精炼炉工序继续脱碳时，与电炉相比，钢包精炼炉对钢水加热、测温、取样等功能更加灵活，可更精准的控制钢水中的碳含量，保证钢水中碳含量进入目标要求，同时达到控硅的目的。
附图说明
图1为本工艺冶炼过程碳含量的变化情况图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺，所述生产工艺包括如下步骤:
步骤1：向电炉中加入废钢，全程泡沫渣控制，电炉底部吹透气砖全程吹氩；
步骤2：在电炉冶炼至终点时，电炉进行加热控温，温度控制在1640-1660℃范围内，并控制电炉终点碳含量在0.04％-0.06％范围内；步骤3：维护虹吸出钢口，并对电炉进行填砂操作；
步骤4：出钢过程，钢包精炼炉吹氩流量模型优化，保证过程钢液搅拌充分，随钢流向钢水中加入石灰，并加入低碳锰铁，不加入脱氧合金，不进行脱氧合金化，出钢结束后覆盖钢液隔绝空气；
步骤5：钢水进入钢包精炼炉，先进行破渣测温，并控制钢水含氧量；步骤6：钢水样成分化验后，如果钢水碳含量达到目标要求，则开始脱氧造还原白渣，脱除钢水中硫有害元素，并进行合金化，在碳、硫含量达标后，控制氩气搅拌强度。
下面结合一个具体实施例来对本发明进行进一步说明：
本实施例以115t量子电炉出钢后，在炉后及钢包精炼炉工序冶炼前期继续脱碳为实例对本发明进行说明。
电炉采用全废钢4批加入方式，全程泡沫渣控制，5个底吹透气砖全程吹氩均匀成分温度；2只RCB烧嘴升温切割废钢、一只侧壁碳粉枪喷碳粉；2只碳氧顶枪，用于吹氧、喷碳粉，起到切割废钢、提高热源、脱碳、造泡沫渣、搅拌熔池作用。
电炉出钢量118左右，在电炉冶炼至终点时，取钢水样1，此时电炉终点碳含量为0.040％-0.060％，终点氧含量为400-700PPm；
对虹吸出钢口及时维护,出钢时间低于2分钟或出钢散流，及时更换出钢口；每炉正确填砂操作，减少出钢烧氧提高出钢口自开率，杜绝出钢下渣现象，避免精炼脱氧回硅。
进行钢包精炼炉管理，不能与高碳、高硅钢种钢包精炼炉混用；
出钢过程，在钢水出至20-30t时，随钢流向钢水中加入石灰300kg，石灰质量要求Cao＞90％、S iO2＜1.5％，在精炼加入的石灰质量同样达到要求，精炼过程注意渣量和碱度，降低渣中S iO2含量避免精炼脱氧回硅；钢包精炼炉底吹氩气流量为40nm3/h，钢液面翻腾呈现圆盘状，出钢结束后关闭底吹取钢水样2。
钢水进入钢包精炼炉，先进行破渣测温，如果温度低于1580-1600℃范围，根据温度确定送电加热时间，适当调节钢包精炼炉底吹氩气，双孔底吹氩气流量30-70nm3/h，在停止送电1-2mi n时，再次搅拌均匀后取钢水样3。
在钢水样3成分化验后，如果钢水碳含量进入目标要求，即冶炼过程碳≤0.035％，，开始脱氧造还原白渣，脱除钢水中硫有害元素，并进行合金化。在碳、硫含量合适后，控制氩气搅拌强度，注意钢水中硅含量变化，防止回硅成分超标。
如果钢水碳含量没有进入目标要求，继续送电加热3-5mi n，调整钢包精炼炉底吹氩气，进一步促使碳氧反应进行，再取样分析。
采用此种方法冶炼的10炉钢的数据如表1、表2及图1所示。
从表1可以看出，采用本发明介绍的方法冶炼的10炉钢，钢水从电炉出钢后，持续脱碳工艺稳定，脱碳明显，将钢水脱碳至0.035％以下，成品全部命中目标碳＜0.040％的要求，表2中硅含量成品也全部命中目标硅0.025-0.045％的要求。
表1：115吨量子电炉出钢后及钢包精炼炉脱碳数据
表2：115吨量子电炉出钢后及钢包精炼炉硅含量数据
在本发明的一个具体实施例中，步骤4中，出钢过程提前2分钟打开钢包精炼炉底吹氩气，出钢全程氩气流量为30-50nm3/h，充分搅拌钢液，保证过程钢液搅拌充分，促进出钢过程进一步碳氧反应，降低钢水中碳含量。
在本发明的一个具体实施例中，步骤5中，钢水进入钢包精炼炉，先进行破渣测温，如果温度低于1580-1600℃范围，则进行送电升温；钢水氧含量控制400-700PPm范围，调节钢包精炼炉底吹氩气，双孔底吹氩气流量30-70nm3/h，利用钢水中的氧将钢水中的碳元素进一步氧化，实现低碳钢种的目的，在停止送电加热1-2分钟时，再次搅拌均匀。
在本发明的一个具体实施例中，防止脱氧回硅，在精炼过程通过铝锭、铝线脱氧，后期配加少量电石脱氧，前期石灰加入量按照8-10kg/t控制。
在本发明的一个具体实施例中，步骤6中，在白渣改质过程，注意脱氧剂加入批次，及时补加石灰及萤石化渣，石灰总量控制在12kg/t，降低渣中S iO2含量，避免精炼加铝脱氧回硅。
在本发明的一个具体实施例中，步骤6中，造白渣完成后，底吹氩气流量控制在20nm3/h左右，防止铝脱氧结束钢水强搅拌回硅。
在本发明的一个具体实施例中，步骤6中，钢水样成分化验后，对钢水碳含量进行检测，如果钢水碳含量≤0.035％，开始脱氧造还原白渣，脱除钢水中硫有害元素，并进行合金化，在碳、硫含量达标后，控制氩气搅拌强度，注意钢水中硅含量变化，防止回硅成分超标；如果钢水碳含量＞0.035％，继续送电加热3-5mi n，调整钢包精炼炉底吹氩气，进一步促使碳氧反应进行。
在本发明的一个具体实施例中，所述低碳低硅类钢种的碳含量为0.04％以下，硅含量0.025-0.045％。
按照以上生产工艺，在实际生产过程中，采用此工艺，达到了钢种成分要求目标，降低了生产成本，提高了炉龄缩短了冶炼周期。
以上所述及实施例，任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例应用于其它领域，但是凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本发明技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺，其特征在于，所述生产工艺包括如下步骤:
步骤1：向电炉中加入废钢，全程泡沫渣控制，电炉底部吹透气砖全程吹氩；
步骤2：在电炉冶炼至终点时，电炉进行加热控温，温度控制在1640-1660℃范围内，并控制电炉终点碳含量在0.04％-0.06％范围内；
步骤3：维护虹吸出钢口，并对电炉进行填砂操作；
步骤4：出钢过程，钢包精炼炉吹氩流量模型优化，保证过程钢液搅拌充分，随钢流向钢水中加入石灰，并加入低碳锰铁，不加入脱氧合金，不进行脱氧合金化，出钢结束后覆盖钢液隔绝空气；
步骤5：钢水进入钢包精炼炉，先进行破渣测温，并控制钢水含氧量；
步骤6：钢水样成分化验后，如果钢水碳含量达到目标要求，则开始脱氧造还原白渣，脱除钢水中硫有害元素，并进行合金化，在碳、硫含量达标后，控制氩气搅拌强度。
2.根据权利要求1所述的一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺，其特征在于，步骤4中，出钢过程提前2分钟打开钢包精炼炉底吹氩气，出钢全程氩气流量为30-50nm3/h，充分搅拌钢液。
3.根据权利要求1所述的一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺，其特征在于，步骤5中，钢水进入钢包精炼炉，先进行破渣测温，如果温度低于1580-1600℃范围，则进行送电升温；钢水氧含量控制400-700PPm范围，调节钢包精炼炉底吹氩气，双孔底吹氩气流量30-70nm3/h，在停止送电加热1-2分钟时，再次搅拌均匀。
4.根据权利要求1所述的一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺，其特征在于，防止脱氧回硅，在精炼过程通过铝锭、铝线脱氧，后期配加少量电石脱氧，前期石灰加入量按照8-10kg/t控制。
5.根据权利要求1所述的一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺，其特征在于，步骤6中，在白渣改质过程，注意脱氧剂加入批次，及时补加石灰及萤石化渣，石灰总量控制在12kg/t，降低渣中SiO2含量，避免精炼加铝脱氧回硅。
6.根据权利要求1所述的一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺，其特征在于，步骤6中，造白渣完成后，底吹氩气流量控制在20nm3/h左右。
7.根据权利要求1所述的一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺，其特征在于，步骤6中，钢水样成分化验后，对钢水碳含量进行检测，如果钢水碳含量进入碳含量≤0.035％，开始脱氧造还原白渣，脱除钢水中硫有害元素，并进行合金化，在碳、硫含量达标后，控制氩气搅拌强度；如果钢水碳含量没有进入碳含量≤0.035％，继续送电加热3-5min，调整钢包精炼炉底吹氩气。
8.根据权利要求1所述的一种薄板连铸连轧低碳低硅类钢种电炉生产工艺，其特征在于，所述低碳低硅类钢种的碳含量为0.04％以下，硅含量0.025-0.045％。
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