一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法
2023-07-07 06:15:11 1
一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法
【專利摘要】本發明涉及一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法，屬於冶金【技術領域】。該方法具體工藝步驟包括：1）在轉爐吹煉過程中，控制吹煉終點碳含量在0.08%以上，控制終點鋼水氧含量在0.04%以下；2）在轉爐出鋼時加入矽、錳的鐵合金和鋁進行脫氧合金化，鋁的加入量為0.3～1kg/t鋼，矽、錳合金的加入量按鋼種要求；3）出鋼結束後調運至LF精煉站，根據鋼水脫氧情況，一次性補餵鋁線0～1.5m/t鋼，精煉過程微調成分和去除夾雜物，控制LF終點的鋁含量在0.015%以內。該方法的優點在於：提高轉爐終點碳含量，脫氧用鋁量減少；出鋼加少量鋁弱脫氧，精煉終點鋼水的鋁含量較低，減少了脫氧用鋁的消耗。
【專利說明】一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法，屬於冶金【技術領域】。
【背景技術】
[0002]鋼鐵行業形勢日益嚴峻，我國鋼鐵行業正逐步進入一個高成本、低盈利的競爭發展階段。工藝技術的改進和創新是提高鋼鐵企業競爭力的重要手段，其最終目的是降低生廣成本，提聞廣品盈利空間。
[0003]Q235系列鋼種是常見的普通碳素結構鋼，該類鋼種常用的生產流程為「鐵水預脫硫-轉爐冶煉-LF精煉-連鑄」。轉爐冶煉低碳出鋼，鋼水的氧勢較高，出鋼過程中加足量的Al錠進行深脫氧，同時進行S1、Mn、C的合金化，之後精煉補Al和其它合金微調。該工藝的缺點在於:(I)轉爐低碳出鋼，鋼水容易過氧化，增加吹損率，導致鋼鐵料消耗高；(2)出鋼時加足量Al進行深脫氧，由於Al的密度小於鋼水密度，容易上浮在鋼液表面，部分Al與空氣中的氧發生反應，Al的用量越大，燒損率越高，導致脫氧用Al的消耗量較大。這些原因導致該類鋼種的生產成本較高。如果優化該類鋼種的脫氧工藝，可降低其生產成本，提高其盈利空間。
[0004]中國專利申請號為200710031301.0的專利公布了一種電爐出鋼三步脫氧工藝，在出鋼前期用碳粉預脫氧，出鋼中期用矽鐵淺脫氧，出鋼後期用鋁深脫氧。該方法使用廉價的碳粉、矽鐵部分替代昂貴的鋁進行脫氧，可降低鋁的消耗，降低生產成本。中國專利申請號為201110283535.0公布了一種中碳含鋁鋼轉爐脫氧的方法，轉爐低碳出鋼，出鋼量為出鋼量的1/6時先加入碳質材 料預脫氧，碳質材料加完後，在出鋼量為40%~70%時加入Al合金和S1、Mn鐵合金進行深脫氧與合金化。上述工藝的共同點在於出鋼前鋼水中的碳含量較低，鋼水的氧勢較高，出鋼前期用碳質材料進行預脫氧，可降低脫氧用Al的消耗。這些工藝存在的缺點在於:(I)轉爐或電爐低碳出鋼，吹損率高，增加鋼鐵料的消耗；出鋼鋼水的氧勢較高，增加脫氧劑的消耗；(2)使用碳質材料預脫氧會產生大量的CO氣體，導致鋼水沸騰，容易出現「翻包」等安全事故。此外，產生的CO氣體不容易收集，存在一定的安全隱患。
【發明內容】
[0005]本發明所要解決的技術問題是提供一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法，通過提高轉爐終點碳含量、降低終點氧含量，採用「出鋼加鋁弱脫氧+LF補鋁終脫氧」的兩步脫氧工藝，將精煉終點鋼水的鋁含量控制在0.015%以內，可以有效降低鋁合金類脫氧劑的消耗，從而降低了脫氧成本。
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供了一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法，工藝包括以下步驟:
[0007](I)鐵水經預脫硫處理後，兌入轉爐進行冶煉，控制轉爐冶煉終點的碳含量≥0.08%,降低終點鋼水氧含量至< 0.04% ；
[0008](2)轉爐出鋼過程中，加入含矽合金、含錳合金、適量的鋁合金進行脫氧合金化，出鋼過程弱脫氧。矽、錳的鐵合金加入量按鋼種目標成分而定，鋁合金的噸鋼加入量為含純鋁0.3kg~Ikg之間；
[0009](3)轉爐出鋼結束後，鋼包調運至LF精煉站進行二次精煉，LF到站後根據鋼水的鋁含量補餵鋁線對鋼水進行終脫氧。終脫氧用鋁線的噸鋼餵入量為Om~1.5m之間，鋁線的線密度為0.1 kg/m~0.5kg/m。終脫氧後鋼水中的鋁含量控制為0.002%~0.015%，鋼水中的全氧含量≤0.004%。
[0010]本發明的優點在於，提高轉爐終點碳含量，脫氧用鋁量減少；出鋼加少量鋁弱脫氧，減少了鋁的燒損，鋼水吸氮量減少；精煉終點鋼水中的鋁含量較低，減少了鋁的消耗。將該方法用於Q235的生產時，LF精煉終點鋼水的全氧含量低於40ppm，滿足該鋼種使用性能對氧含量的要求。
【具體實施方式】
[0011]以下列舉具體實施例對本發明進行說明。實施例只用於對本發明作進一步說明，不代表本發明的保護範圍，其他人根據本發明做出的非本質的修改和調整，仍屬於本發明的保護範圍。
[0012]實施例1
[0013]對象鋼種:Q235
[0014]工藝流程:鐵水預脫硫一轉爐冶煉一LF精煉一連鑄
[0015]鐵水經預脫硫處理後，兌入轉爐進行冶煉，冶煉終點碳含量為0.091%、氧含量為0.026%，溫度為1607°C。轉爐出鋼量180t，出鋼量至30t時加入石灰440kg、螢石137kg預造渣，加入矽鐵合金215kg、矽錳合金526kg、鋁錠87kg進行脫氧和合金化。出鋼結束後調運至LF鋼包精煉站,補餵招線50m,補加石灰302kg造洛,補加娃猛合金100kg,補加增碳劑105kg，精煉26分鐘後出鋼，出鋼時鋼水的鋁含量為0.0132%、全氧含量為0.0024%。出鋼後調運至連鑄平臺進行澆注。與原工藝比較，鋼鐵料消耗節約3.8kg/t鋼，鋁的消耗節約
0.47kg/t 鋼。
[0016]實施例2
[0017]對象鋼種:Q235
[0018]工藝流程:鐵水預脫硫一轉爐冶煉一LF精煉一連鑄
[0019]鐵水經預脫硫處理後，兌入轉爐進行冶煉，冶煉終點碳含量為0.113%、氧含量為
0.023%，溫度為1617°C。轉爐出鋼量180t，出鋼量至30t時加入石灰430kg、螢石136kg預造渣，加入矽鐵合金264kg、矽錳合金566kg、鋁錠82kg進行脫氧和合金化。出鋼結束後調運至LF鋼包精煉站，補餵鋁線0m，補加石灰262kg造渣，補加增碳劑75kg，精煉28分鐘後出鋼，出鋼時鋼水的鋁含量為0.0131%、全氧含量為0.003%。出鋼後調運至連鑄平臺進行澆注。與原工藝比較，鋼鐵料消耗節約4.2kg/t鋼，鋁的消耗節約0.49kg/t鋼。
[0020]實施例3
[0021]對象鋼種:Q235
[0022]工藝流程:鐵水預脫硫一轉爐冶煉一LF精煉一連鑄
[0023]鐵水經預脫硫處理後，兌入轉爐進行冶煉，冶煉終點碳含量為0.093%、氧含量為
0.031%，溫度為1616°C。轉爐出鋼量180t，出鋼量至30t時加入石灰339kg、螢石96kg預造渣，加入矽鐵合金256kg、矽錳合金551kg、鋁錠72kg、增碳劑61kg進行脫氧和合金化。出鋼結束後調運至LF鋼包精煉站，補餵鋁線50m，補加石灰223kg造渣，補加增碳劑30kg，精煉26分鐘後出鋼，出鋼時鋼水中的鋁含量為0.0081%、全氧含量為0.0035%。出鋼後調運至連鑄平臺進行澆注。與原工藝比較，鋼鐵料消耗節約2.5kg/t鋼，鋁的消耗節約0.55kg/t鋼。
[0024]實施例4
[0025]對象鋼種:Q235
[0026]工藝流程:鐵水預脫硫一轉爐冶煉一LF精煉一連鑄
[0027]鐵水經預脫硫處理後，兌入轉爐進行冶煉，冶煉終點碳含量為0.088%、氧含量為0.032%，溫度為1617°C。轉爐出鋼量180t，出鋼量至30t時加入石灰335kg、螢石109kg預造洛，加入娃鐵合金255kg、娃猛合金556kg、招錠67kg、增碳劑62kg進行脫氧和合金化。出鋼結束後調運至LF鋼包精煉站，補餵鋁線100m，補加石灰449kg造渣，補加矽鐵53kg，精煉26分鐘後出鋼，出鋼時鋼水中的鋁含量為0.0044%、全氧含量為0.0024%。出鋼後調運至連鑄平臺進行澆注。與原工藝比較，鋼鐵料消耗節約5.lkg/t鋼，鋁的消耗節約0.58kg/t鋼。
【權利要求】
1.一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法，其特徵在於:工藝步驟如下， (1)鐵水經預脫硫處理後，兌入轉爐進行冶煉，控制冶煉終點的碳含量，降低轉爐出鋼時的鋼水氧含量； (2)轉爐出鋼過程中，加入矽、錳的鐵合金和鋁合金進行脫氧合金化，出鋼過程弱脫氧；
(3)轉爐出鋼結束後，鋼包調運至LF精煉站進行二次精煉，LF到站後根據鋼水的脫氧情況補餵鋁線對鋼水進行終脫氧。
2.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，控制轉爐冶煉終點的碳含量>0.08%，降低終點鋼水氧含量< 0.04%。
3.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，矽、錳的鐵合金加入量按鋼種目標成分而定，鋁合金的噸鋼加入量為含純鋁0.3~Ikg之間。
4.如權利要求1所述的方法，其特徵在於，終脫氧用鋁線的噸鋼餵入量為O~1.5m之間，鋁線的線密度為0.1~0.5kg/m。
5.如權利要求4所述的方法，其特徵在於，終脫氧後鋼水中的鋁含量控制為0.002%~0.015%，鋼水中的全氧含量≤0.004%。
【文檔編號】C21C7/06GK103614517SQ201310582160
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月18日 優先權日:2013年11月18日
【發明者】鄒長東, 耿濤, 趙家七, 丁振濤, 馬建超 申請人:江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司