一種鎮靜鋼脫氧方法

2023-08-08 19:45:56 1

一種鎮靜鋼脫氧方法
【技術領域】
[0001 ]本發明為發明專利申請《一種低成本碳化娃脫氧方法》（【申請號】201410539640X) 的分案申請，設及LF精煉技術領域，特別是一種適用於鎮靜鋼脫氧的低成本精煉技術。
【背景技術】
[0002] 根據冶煉時脫氧程度不同，鋼分為沸騰鋼、半鎮靜鋼和鎮靜鋼。而連鑄時，需為完 全脫氧的鎮靜鋼，現有技術中，冶煉非低娃侶鎮靜鋼時採用化0-化F2精煉渣系，該渣系隨著 化0增加，爐渣粘度上升，爐渣鹼度高，而無 Si化系渣料中和爐渣鹼度。
[0003] 該種工藝在應用中存在W下缺陷：① CaFs的主要作用是改善渣的流動性，降低渣 的烙點，增大脫硫產物的擴散速度，改善脫硫動力學條件，從而調節爐渣粘度，但不能調節 鹼度，現有技術中加入量較大，對爐襯、鋼包渣線侵蝕嚴重；同時運種渣系粘度較小，不利於 埋弧操作，導致電弧對包襯的福射侵蝕;此外化F2還會與渣中其它組元反應，生成含氣氣體 對汙染環境;②精煉脫氧採用單一電石(CaC2)的擴散脫氧方式，隨著渣量增大，電石用量明 顯增加，而電石價格居高不下，壓棒了鋼企利潤空間，嚴重影響企業經濟效益;③鎮靜鋼脫 氧時，精煉終點渣呈白渣後，餵入金屬巧線對脫氧產物變性處理，增加額外成本;④單一電 石做LF脫氧劑，抽檢鑄巧夾雜物級別> 3.0級平均為4.3次/月，表明夾雜物數量較多，鋼中 夾雜W硫化夾雜和氧化夾雜為主，少部分硫化夾雜和氧化夾雜在偏析區域聚集，大部分硫 化夾雜和氧化夾雜是由於脫氧制度不合理，鋼液內夾雜物未能充分變性去除，導致鑄巧夾 雜物級別^ 3.0較多，影響終端產品質量，增大了企業經濟損失。
[0004] 因此，精煉生產急需一種新的脫氧技術，減少鋼液內夾雜物源，使鑄巧夾雜物數量 達到最低值的同時，降低LF脫氧劑成本。

【發明內容】

[0005] 本發明的技術任務是針對W上現有技術的不足，提供一種鎮靜鋼脫氧方法，用低 成本脫氧劑代替部分高成本脫氧劑，在達到同樣的脫氧效果下降低精煉工序脫氧成本，並 且能夠有效的控制鋼中夾雜，穩定產品質量。
[0006] 本發明解決其技術問題的技術方案是:一種鎮靜鋼脫氧方法，其特徵在於:工藝步 驟： (1) 在轉爐出鋼過程中進行渣洗，噸鋼石灰加入量2.4~2.化g; (2) 將鋼包移位至精煉處理位，精煉開始溫度1520~1580°C，噸鋼石灰加入量4.0~ 6. Okg，噸鋼蛋石加入量1.0~1.化g，加料時間2~3min，加石灰時大流量吹氣攬拌，保護性氣 體流量為200~30(ML/min; (3) 送電化渣操作，保護性氣體流量130~150化/min; (4) 待在鋼水表面形成液渣層，再進行脫氧，脫氧劑為碳化娃和電石，噸鋼碳化娃加入 量0.25~0.6化g，噸鋼電石加入量0.5~1. Okg;所述脫氧劑加入順序為先加入70%碳化娃，後 加入電石，再加入30%碳化娃 (5) 調整保護性氣體流量為200~24(ML/min進行加速鋼渣界面反應，再通電3~5min; (6) 調整保護性氣體至軟吹狀態，軟吹時間8~lOmin，保護性氣體流量130~15(ML/min。
[0007] 上述的步驟(4)中碳化娃與電石加入量配比為1:1.08~2.5。
[0008] 與現有技術相比較，本發明具有W下突出的有益效果： 1、產品脫氧效果好:應用本發明工藝可W有效降低渣鹼度，從而使TFe含量降低，Ls增 高，渣指數由單一電石製備方法的0.42~0.45降低至0.31~0.34,並且渣的還原性、流動性優 於單一電石製備方法； 2、可W大幅降低脫氧成本:單純電石脫氧工藝成本為噸鋼蛋石成本4.9元，噸鋼電石 成本3.83元，合計影響噸鋼成本8.73元，精煉脫氧成本高，影響企業效益;本發明工藝成本 為噸鋼4.06~6.41元，降本增效顯著； 3、能夠有效的控制鋼中夾雜，穩定產品質量，提高鋼水純淨度和鑄巧質量，進而能有效 控制鋼種夾雜處於塑性區域，減少套眼次數和生產事故。
【具體實施方式】
[0009] 下面結合【具體實施方式】對本發明進一步說明。
[0010] 對照組 對Q235B鋼，工藝步驟如下： A、 在轉爐出鋼過程中進行渣洗，噸鋼石灰加入量2.4kg; B、 將鋼包移位至精煉處理位，精煉開始溫度1580°C，噸鋼石灰加入量化g，噸鋼蛋石加 入量2.8kg，加料時間5min，加石灰時大流量吹氣攬拌，氣氣流量為20(ML/min; C、 送電化渣操作，變壓器二次電壓保持336V，氣氣流量150化/min; D、 待渣化好、化透後進行脫氧，脫氧劑為電石，噸鋼電石加入量1.2kg，取渣樣為黃白 渣； E、 調整氣氣流量為20(ML/min進行加速鋼渣界面反應，再通電3min，取渣樣為白渣； F、 調整氣氣至軟吹狀態，軟吹時間8min，氣氣流量13(ML/min。
[0011]對照組為改良前發明人獨自摸索的工藝步驟，LF爐依靠電石對爐渣進行擴散脫氧 形成高鹼度爐渣，利用氣氣攬拌加速鋼渣界面反應，同時電弧加熱高鹼度爐渣使其形成高 鹼度白渣，達到降低鋼中氧、硫的目的。該種方法雖然可W保持較高的產品質量，但是存在 W下問題:① CaFs的主要作用是改善渣的流動性，降低渣的烙點，增大脫硫產物的擴散速 度，改善脫硫動力學條件，從而調節爐渣粘度，但不能調節鹼度，加入量較大時，對爐襯、鋼 包渣線侵蝕嚴重；同時運種渣系粘度較小，不利於埋弧操作，導致電弧對包襯的福射侵蝕； 此外化F2還會與渣中其它組元反應，生成含氣氣體對汙染環境;②精煉脫氧採用單一電石 (CaC2)的擴散脫氧方式，隨著渣量增大，電石用量明顯增加，而電石價格居高不下，壓棒了 鋼企利潤空間，嚴重影響企業經濟效益；③單一電石做LF脫氧劑，抽檢鑄巧夾雜物級別> 3.0級平均為4.3次/月，表明夾雜物數量較多，鋼中夾雜W硫化夾雜和氧化夾雜為主，少部 分硫化夾雜和氧化夾雜在偏析區域聚集，大部分硫化夾雜和氧化夾雜是由於脫氧制度不合 理，鋼液內夾雜物未能充分變性去除，導致鑄巧夾雜物級別含3.0較多，影響終端產品質量， 增大了企業經濟損失。
[001^ 實施例1 對Q235B鋼，工藝步驟： (1) 在轉爐出鋼過程中進行渣洗，噸鋼石灰加入量2.4kg;其中石灰的作用為:①造渣作 用;②減少燒損，烙體覆蓋在鋼液表面防止過度氧化。通過本步驟的渣洗，可W提高鋼水的 質量； (2) 將鋼包移位至精煉處理位，精煉開始溫度1560°C，噸鋼石灰加入量4.Okg，噸鋼蛋石 加入量1. Okg，加料時間2min，加石灰時大流量吹氣攬拌，氣氣流量為200NL/min;該步驟中 加入石灰的過程造渣，必須有較大的吹氣壓力才能保證所加入的石灰在鋼包表面完全鋪 開，保證造渣料不在加料孔邊堆積，為造出白渣提供有利條件； (3) 送電化渣操作，變壓器二次電壓保持336V，氣氣流量150化/min;在氣氣氛下電渣 重烙，可降低鋼中的全氧含量； (4) 待在鋼水表面形成液渣層，再進行脫氧，脫氧劑加入順序為先加入碳化娃後加入電 石，噸鋼碳化娃加入量0.65kg，噸鋼電石加入量0.化g，取渣樣為黃白渣;在電渣重烙後向渣 池添加脫氧劑，降低鋼液中溶解的氧，即把鋼液中溶解的FeO轉變成其他難溶於鋼液的 Si02,然後將上述脫氧產物排除到鋼液外。本工藝噸鋼累計脫氧劑加入量為1.35kg，脫氧劑 用量少。碳化娃與電石加入量配比為1:1.08進行複合脫氧，生成Si化和CO氣泡。Si02能促進 化渣，降低爐渣粘度和鹼度，蛋石用量明顯減少;CO氣泡使爐渣弱發泡，再投入少量電石充 當強發泡劑，使通電過程精煉渣有良好埋弧效果和保溫效果，增大了鋼渣接觸面，強化了鋼 渣界面反應進行脫硫，同時提高了爐渣吸附夾雜能力和減少了鋼液吸氣，從而快速形成白 渣。因碳化娃脫氧反應速率較電石慢，因此採用先行投入碳化娃，後投入電石的方式W保證 脫氧效果。且由於利用SiC與FeO的反應生成Si02,降低了爐渣鹼度、粘度，減少電石用量的 同時，也減少了蛋石用量； 巧)調整氣氣流量為20(ML/min進行加速鋼渣界面反應，再通電3min，取渣樣為白渣，精 煉終點渣TFe(全鐵)為1.18; LF爐依靠電石對爐渣進行擴散脫氧形成高鹼度爐渣，利用氣 氣攬拌加速鋼渣界面反應，同時電弧加熱高鹼度爐渣使其形成高鹼度白渣，達到降低鋼中 氧、硫的目的； (6)調整氣氣至軟吹狀態，軟吹時間8min，氣氣流量130NL/min。通過弱的氣氣攬拌強 度，促使鋼水中的夾雜物上浮。吹氣過大易卷渣、吸氣，既不能有效保證快速化渣，也不能避 免夾雜物的捲入。在軟吹過程適當增大軟吹流量，增大小顆粒夾雜物碰撞機率使其變大更 易上浮，有效降低鋼液內夾雜物數量，提高了產品質量。
[0013] 上述生產步驟中的氣氣也可W為其他保護性氣體，所述的保護性氣體具體可W為 惰性氣體，如氮氣。
[0014] 實施例2 對Q345B鋼，工藝步驟： (1) 在轉爐出鋼過程中進行渣洗，噸鋼石灰加入量2.化g; (2) 將鋼包移位至精煉處理位，精煉開始溫度1580°C，噸鋼石灰加入量6.0kg，噸鋼蛋石 加入量1.化g，加料時間3min加石灰時間1.5min，加石灰時大流量吹氣攬拌，氣氣流量為 SOOMVmin; (3) 送電化渣操作，變壓器二次電壓保持278V，氣氣流量13(ML/min; (4) 待渣化好、化透進行脫氧，脫氧劑加入順序為先加入碳化娃後加入電石，噸鋼碳化 娃加入量0.4kg，噸鋼電石加入量1.0kg，取渣樣為黃白渣;本工藝噸鋼累計脫氧劑加入量為 1.4kg，碳化娃與電石加入量配比為1:2.5進行複合脫氧； 巧)調整氣氣流量為22(ML/min進行加速鋼渣界面反應，再通電5min，取渣樣為白渣，渣 中TFe為0.68; (6)調整氣氣至軟吹狀態，軟吹時間lOmin，氣氣流量15(ML/min。
[001引實施例3 對A36B鋼，工藝步驟： (1) 在轉爐出鋼過程中進行渣洗，噸鋼石灰加入量2.化g; (2) 將鋼包移位至精煉處理位，精煉開始溫度1520°C，噸鋼石灰加入量5.Okg,噸鋼蛋石 加入量1.化g，加料時間3min，加石灰時大流量吹氣攬拌，氣氣流量為24(ML/min; (3) 送電化渣操作，變壓器二次電壓保持313V，氣氣流量140化/min; (4) 待渣化好、化透進行脫氧，脫氧劑加入順序為先加入碳化娃後加入電石，噸鋼碳化 娃加入量0.25kg，噸鋼電石加入量0.化g，取渣樣為黃白渣;本工藝噸鋼累計脫氧劑加入量 為0.75kg，碳化娃與電石加入量配比為1:2進行複合脫氧； 巧)調整氣氣流量為24(ML/min進行加速鋼渣界面反應，再通電4min，取渣樣為白渣，渣 中TFe為0.87; (6)調整氣氣至軟吹狀態，軟吹時間9min，氣氣流量14(ML/min。
[0016] 實施例4 對Q235B鋼，工藝步驟： (1) 在轉爐出鋼過程中進行渣洗，噸鋼石灰加入量2.4kg; (2) 將鋼包移位至精煉處理位，精煉開始溫度1560°C，噸鋼石灰加入量4.Okg，噸鋼蛋石 加入量1. Okg，加料時間2min，加石灰時大流量吹氣攬拌，氣氣流量為20(ML/min; (3) 送電化渣操作，變壓器二次電壓保持336V，氣氣流量150化/min; (4) 待渣化好、化透進行脫氧，脫氧劑為噸鋼碳化娃加入量0.65kg，噸鋼電石加入量 0.化g;加入順序為先加入70%碳化娃後加入電石，隨後再加入30%碳化娃，取渣樣為黃白渣； 本工藝噸鋼累計脫氧劑加入量為1.35kg，碳化娃與電石加入量配比為1:1.08進行複合脫 氧； 巧)調整氣氣流量為20(ML/min進行加速鋼渣界面反應，再通電3min，取渣樣為白渣，渣 中TFe為0.73; (6)調整氣氣至軟吹狀態，軟吹時間8min，氣氣流量13(ML/min。
[0017] 實施例4的參數和加入量與實施例1相同，但是脫氧劑加入順序進行了改良，加入 順序為:70%碳化娃^電石^30%碳化娃，該種加入順序的工藝設計意義在於:碳化娃脫氧反 應速率較電石慢，但在電石充當強發泡劑的情況下，有助於促進SiC與FeO的反應。結果證 實：同樣的加入量(成本)下，可W獲得更好的精良效果。
[001引上述五組精煉結果如下： 1、精煉效果比較:見下表。
[0019]

[0020] 根據W上精煉終點渣成分，渣鹼度在4.3-5.5之間時，TFe含量越低，Ls越高，越利 於鋼中硫向渣傳質;曼內斯曼指數MI指出渣指數0.25~0.35為宜，實施例1~4精煉渣指數處 於曼內斯曼指數範圍。通過精煉終點渣對比，實施例1-4的精煉終點渣的還原性、流動性、Ls 均優於對照例。
[0021 ] 2、成本核算結果對比:見下表。

[0022] 可W明顯看出，實施例^4的生產成本明顯低於對照例。
[0023] 3、鋼晶純度比較：見下表。

[0024] 可W明顯看出，實施例^4的鋼品成分明顯優於對照例。
[0025] 需要說明的是，本發明的特定實施方案已經對本發明進行了詳細描述，對於本領 域的技術人員來說，在不背離本發明的精神和範圍的情況下對它進行的各種顯而易見的改 變都在本發明的保護範圍之內。
【主權項】
1. 一種鎮靜鋼脫氧方法，其特徵在於:工藝步驟為： (1) 在轉爐出鋼過程中進行渣洗，噸鋼石灰加入量2.4~2.6kg; (2) 將鋼包移位至精煉處理位，精煉開始溫度1520~1580°C，噸鋼石灰加入量4.0~ 6.0kg，噸鋼螢石加入量1.0~1.5kg，加料時間2~3min，加石灰時大流量吹氬攪拌，保護性氣 體流量為200~300NL/min; (3) 送電化渣操作，保護性氣體流量130~150 NL/min; (4) 待在鋼水表面形成液渣層，再進行脫氧，脫氧劑為碳化矽和電石，噸鋼碳化矽加入 量0.25~0.65kg，噸鋼電石加入量0.5~1.0kg;所述脫氧劑加入順序為先加入70%碳化矽，後 加入電石，再加入30%碳化矽； (5) 調整保護性氣體流量為200~240NL/min進行加速鋼渣界面反應，再通電3~5min; (6) 調整保護性氣體至軟吹狀態，軟吹時間8~lOmin，保護性氣體流量130~150NL/min。2. 根據權利要求1所述的鎮靜鋼脫氧方法，其特徵在於:所述步驟(4)中碳化矽與電石 加入量配比為1:1.08~2.5。
【專利摘要】本發明公開了一種鎮靜鋼脫氧方法，屬於鋼包精煉技術領域，其特徵在於包括以下工藝步驟：渣洗；精煉；電化渣；脫氧，脫氧劑為碳化矽和電石，所述脫氧劑加入順序為先加入70%碳化矽，後加入電石，再加入30%碳化矽；加速鋼渣界面反應；軟吹。與現有技術相比較具有產品脫氧效果好：大幅降低脫氧成本；產品質量穩定的特點。
【IPC分類】C21C7/06
【公開號】CN105714021
【申請號】CN201610226129
【發明人】李強剛, 張雲田, 孟憲新, 孫作迎, 朱國軍
【申請人】日照鋼鐵控股集團有限公司