低矽鋁鎮靜鋼lf爐工序深脫硫控制回矽的方法
2023-09-10 21:12:00
專利名稱：低矽鋁鎮靜鋼lf爐工序深脫硫控制回矽的方法
技術領域：
本發明涉及連鑄精煉處理技術領域，尤其涉及一種低矽鋁鎮靜鋼LF爐工序深脫硫控制回矽的方法。
背景技術：
目前在低矽鋁鎮靜鋼連鑄精煉過程中，部分鋼種要求低矽鋁鎮靜鋼的矽上限為 O. 03%。生產中連鑄精煉工藝流程有如下幾種1)鐵水倒罐站-鐵水預處理-轉爐冶煉-RH 或CAS-OB-連鑄，此生產工藝可以滿足矽含量要求，但成本較高，主要滿足小批量、高要求用戶；2)鐵水倒罐站-鐵水預處理-轉爐冶煉-LF爐精煉-連鑄，其中LF爐通過電弧加熱、爐內強還原氣氛、造白渣精煉、氣體攪拌等手段，強化熱力學和動力學條件，使鋼水在短時間內達到脫氧、脫硫、合金化、升溫等綜合精煉效果，此工藝為了防止絮流，在處理低矽鋁鎮靜鋼時希望將鋼水中的S脫得儘量低一些，使S低於O. 006% (或脫硫率超過70% )，但容易出現回矽現象，即矽含量超過O. 03%的鋼種上限，造成鋼材讓步接收甚至改鋼。如果為了不回矽，降低脫硫率，又會出現澆鑄絮流現象，嚴重的甚至造成連鑄斷澆事故，特別是首罐鋼水，為了保證連鑄生產不絮流，往往強調脫硫參數，對矽的控制很困難。發明內容
本發明的目的是提供一種低矽鋁鎮靜鋼LF爐工序深脫硫控制回矽的方法，克服現有技術的不足，在保證低矽鋁鎮靜鋼矽含量< O. 03%前提下，使硫脫到O. 005%以下、脫硫率超過75%，減少回矽造成的改鋼事故，防止連鑄絮流。
為解決上述技術問題，本發明的技術方案是
低矽鋁鎮靜鋼LF爐工序控制回矽的方法，使LF爐處理過程中頂渣始終保持弱還原性，過程中Als控制目標為O. 020% -O. 040%,在頂渣初步改質結束後，繼續增加頂渣的渣量，提高頂渣鹼度，保持頂渣良好的流動性以利於脫硫，其具體操作步驟如下
I)鋼水進站後，首先進行定氧，根據定氧值和氬站的[Als]含量，計算出首批鋁脫氧劑的參考加入量A，kg
A= {[Als]max_[Als] u站+0. 025} X10XM+1X0
式中[Als]max為[Als]成品上限，% ；
[Als] M站為氬站的[Als]含量，% ；
M為鋼水量，t ;0為定氧值，ppm;
2)進行初步改質首批鋁脫氧劑在不大於400kg時一批加入，如大於400kg則分兩批加入，兩次間隔3分鐘以上，白灰的加入量不小於6Kg/噸鋼水，以滿足頂渣 改質的要求，初步改質過程中，要使鋼水一次升溫至高於搬出溫度，根據氬站樣補碳，將碳成分補到成品碳成分或補到成品碳成分-O. 02%，根據渣樣顏色決定是否補鋁，當渣樣顏色較深為墨綠或黑色時，可每次加入30-50kg鋁，直到渣樣顏色變成綠色或淺綠色，初步改質結束之前，渣樣應保持為綠色或淺綠色，此時對應Als含量一般在O. 020% -O. 040%控制目標內，用氧氣管沾取渣樣，使管壁殘留渣層厚度在O. 5-lmm之間，此時頂渣流動性良好，利於脫硫；
3)初步改質結束時，取鋼水樣一，脫硫率應控制在30% -50%，此時頂渣顏色為綠色或淺綠色，使其具有弱還原性；
4)初步改質結束後,在電極升溫過程中或升溫後或補招後應補加白灰1-2. 5Kg/ 噸鋼水和螢石0-0. 5Kg/噸鋼水，增加頂渣的渣量和鹼度，以抑制回矽，此時用氧氣管沾取渣樣，管壁殘留渣層厚度為1_2_，粘度適中，利於繼續脫硫和吸附夾雜，同時，減小攪拌的強度，以減少回矽，氬氣流量70-90立米/小時，保證後加入的白灰熔化；
5)餵線前取鋼水樣二，同時蘸取渣樣，檢查脫硫效果，使S含量滿足成品要求，頂渣顏色以淺綠色為好，使頂渣保持弱還原氣氛。
所述白灰中CaO彡90%。
所述螢石為螢石80。
與現有技術相比，本發明的有益效果是在抑制低矽鋁鎮靜鋼鋼水矽含量低於 O. 03%的同時，保證實現較高的脫硫率，使S含量低於O. 005%，脫硫率可達到75% -90%, 從而減少了因矽成分超標造成的改鋼事故，也減少了連鑄澆鑄低矽鋁鎮靜鋼鋼水的絮流事故。
圖1是試驗罐次成品S成分的單值控制圖2是試驗罐次成品硫均值和1-6月成品硫均值對比圖表；
圖3是試驗罐次成品硫的CPK與1-6月成品硫CPK的對比圖表，CPK為過程能力；
圖4是試驗罐次成品硫的PPK與1-6月成品硫PPK的對比圖表，PPK為長期過程能力。
具體實施方式
下面對本發明的具體實施方式
作進一步說明
本發明低矽鋁鎮靜鋼LF爐工序控制回矽的方法，使LF爐處理過程中頂渣始終保持弱還原性，過程中Als控制目標為O. 020% -O. 040%，在頂渣初步改質結束後，繼續增加頂渣的渣量，提高頂渣鹼度，保持頂渣良好的流動性以利於脫硫，以260噸LF爐為例，其具體操作步驟如下
I)鋼水進站後，首先進行定氧，鋼水中矽含量為O. 003-0. 01%，根據定氧值50ppm 和氬站的[Als]含量O. 002%，計算出首批鋁脫氧劑的參考加入量A，kg:
A = {[Als]max-[Als] e S+0.025}X10XM+1X0 = (0.05-0. 02+0. 025)*10*240+1*50 = 225. 2kg
式中:[Als]max為[Als]成品上限，其值為0. 05% ；
M為鋼水量，240t ；0為定氧值，50ppm ；
2)進行初步改質首批鋁脫氧劑在不大於400kg時一批加入，如大於400kg則分兩批加入，兩次間隔3分鐘以上，白灰的加入量不小於6Kg/噸鋼水，以滿足頂渣改質的要求，初步改質過程中，要使鋼水一次升溫至高於搬出溫度，可避免後序升溫時間超過5分鐘，造成鋼水氧化，根據氬站樣補碳，將碳成分補到成品碳成分或補到成品碳成分-O. 02%, 避免後期因大量補碳而大攪拌，引起回矽；
根據渣樣顏色決定是否補鋁，當渣樣顏色較深為墨綠或黑色時，可每次加入 30-50kg鋁，直到渣樣顏色變成綠色或淺綠色，初步改質結束之前，渣樣應保持為綠色或淺綠色，此時對應Als含量一般在0.020% -0.040%控制目標內，用氧氣管沾取渣樣，使管壁殘留渣層厚度在O. 5-lmm之間，此時頂渣流動性良好，利於脫硫；
3)初步改質結束時，取鋼水樣一，脫硫率應控制在30% -50%，此時頂渣顏色為綠色或淺綠色，使其具有弱還原性，此時鋼水樣一中的矽含量相對於氬站測量的矽含量沒有增加；
4)初步改質結束後,在電極升溫過程中或升溫後或補招後應補加白灰1-2. 5Kg/ 噸鋼水和螢石0-0. 5Kg/噸鋼水，增加頂渣的渣量和鹼度，以抑制回矽，此時用氧氣管沾取渣樣，管壁殘留渣層厚度為1_2_，粘度適中，利於繼續脫硫和吸附夾雜，同時，減小攪拌的強度，以減少回矽，氬氣流量70-90立米/小時，保證後加入的白灰熔化；實施例中所用白灰中CaO彡90%。螢石為螢石80。
5)餵線前取鋼水樣二，同時蘸取渣樣，檢查脫硫效果，使S含量滿足成品要求，頂渣顏色以淺綠色為好，使頂渣保持弱還原氣氛；
6)餵線後3分鐘，取搬出樣，搬出樣中矽含量小於0. 03%，滿足低矽鋁鎮靜鋼矽含量< 0.03%的要求。
從圖1、圖2可以看出，試驗罐次的成品硫均值達到0.0032%，較各月大幅降低，比最低的I月份降低了 22%。
從圖3、圖4可以看出，試驗罐次成品硫的CPK、PPK遠高於各月水平，各月的CPK、 PPK 一般在0.1-0. 22之間，而試驗罐次的成品硫CPK達到0.77，PPK達到0.71，說明本發明對控制回矽以及對成品硫的脫除效果和穩定性要優於以前方法。
權利要求
1.低矽鋁鎮靜鋼LF爐工序控制回矽的方法，其特徵在於，使LF爐處理過程中頂渣始終保持弱還原性，過程中Als控制目標為O. 020 % -O. 040 %，在頂潘初步改質結束後，繼續增加頂渣的渣量，提高頂渣鹼度，保持頂渣良好的流動性以利於脫硫，其具體操作步驟如下1)鋼水進站後，首先進行定氧，根據定氧值和氬站的[Als]含量，計算出首批鋁脫氧劑的參考加入量A, kg A = {[Als]max-[Als] effi+0. 025} X10XM+1X0式中[Als]max為[Als]成品上限，％ ；[Als] e站為氬站的[Als]含量，％ ；M為鋼水量，t ；0為定氧值，ppm ；2)進行初步改質首批鋁脫氧劑在不大於400kg時一批加入，如大於400kg則分兩批加入，兩次間隔3分鐘以上，白灰的加入量不小於6Kg/噸鋼水，以滿足頂渣改質的要求，初步改質過程中，要使鋼水一次升溫至高於搬出溫度，根據氬站樣補碳，將碳成分補到成品碳成分或補到成品碳成分-O. 02% ；根據渣樣顏色決定是否補鋁，當渣樣顏色較深為墨綠或黑色時，可每次加入30-50kg鋁，直到渣樣顏色變成綠色或淺綠色，初步改質結束之前，渣樣應保持為綠色或淺綠色，此時對應Als含量一般在O. 020%-O. 040%控制目標內，用氧氣管沾取渣樣，使管壁殘留渣層厚度在O. 5-lmm之間，此時頂渣流動性良好，利於脫硫；3)初步改質結束時，取鋼水樣一，脫硫率應控制在30%-50%，此時頂渣顏色為綠色或淺綠色，使其具有弱還原性；4)初步改質結束後，在電極升溫過程中或升溫後或補招後應補加白灰1-2.5Kg/噸鋼水和螢石0-0. 5Kg/噸鋼水，增加頂渣的渣量和鹼度，以抑制回矽，此時用氧氣管沾取渣樣，管壁殘留渣層厚度為l_2mm，粘度適中，利於繼續脫硫和吸附夾雜，同時，減小攪拌的強度，以減少回矽，氬氣流量70-90立米/小時，保證後加入的白灰熔化；5)餵線前取鋼水樣二，同時蘸取渣樣，檢查脫硫效果，使S含量滿足成品要求，頂渣顏色以淺綠色為好，使頂渣保持弱還原氣氛。
2.根據權利I所述的低矽鋁鎮靜鋼LF爐工序控制回矽的方法，其特徵在於，所述白灰中 CaO ≥90%。
3.根據權利I所述的低矽鋁鎮靜鋼LF爐工序控制回矽的方法，其特徵在於，所述螢石為螢石80。
全文摘要
本發明涉及連鑄精煉處理技術領域，尤其涉及一種低矽鋁鎮靜鋼LF爐工序深脫硫控制回矽的方法，其特徵在於，使LF爐處理過程中頂渣始終保持弱還原性，過程中Als控制目標為0.020％-0.040％，在頂渣初步改質後，繼續增加頂渣的渣量，提高頂渣鹼度，保持頂渣良好的流動性以利於脫硫。與現有技術相比，本發明的有益效果是在抑制低矽鋁鎮靜鋼鋼水矽含量低於0.03％的同時，保證實現較高的脫硫率，使S含量低於0.005％，脫硫率可達到75％-90％，從而減少了因矽成分超標造成的改鋼事故，也減少了連鑄澆鑄低矽鋁鎮靜鋼鋼水的絮流事故。
文檔編號C21C7/04GK103031408SQ201110296349
公開日2013年4月10日 申請日期2011年9月30日 優先權日2011年9月30日
發明者梅雪輝, 張越, 溫鐵光, 王鵬, 毛志勇, 劉磊, 郭猛 申請人:鞍鋼股份有限公司