鋼水精煉工藝的製作方法
2024-02-22 02:08:15
專利名稱：鋼水精煉工藝的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種鋼水精煉工藝，屬於熔融鐵類合金的處理方法。
隨著用戶對鋼質量要求的提高，國內外的鋼鐵廠都在努力提高鋼水精練比。因此，除對鋼水進行真空循環脫氣處理外，為控制鋼中硫含量和夾雜物的形態，大多還要進行噴粉脫硫和噴粉加鈣處理。現有技術中採用的方法是在真空循環脫氣處理-即RH處理過程中，向真空槽內噴吹CaO/CaF2等粉劑脫硫；在RH處理結束後，將鋼包吊運至噴粉站，離線噴吹鈣合金粉。其所存在的問題是噴粉脫硫系統佔地面積大，投資與維修費用高，處理過程溫降大；離線加鈣，導致生產周期長，增氮嚴重。日本專利特開平8-333619公開了一種《耐腐蝕優質鋼的製造方法》，在RH處理過程中，熔融鋼水中全氧量20ppm以下時，噴入鈣合金粉或加入鈣合金芯線，以提高鎮靜度並控制夾雜形態。由於鈣的沸點較低，只有1484℃，在真空處理條件下極容易揮發抽走，造成鈣收得率相當低，當鋼水中硫含量稍高時，也不易控制夾雜物形態。
本發明的目的是提供一種即可縮短生產周期，降低處理過程增氮量，減少溫降，又可提高鈣的收得率的鋼水精煉工藝。
本發明的目的是通過以下技術解決方案實現的。
一種鋼水精煉工藝，包括真空循環脫氣即RH處理，具有如下工藝過程1)在RH鋼包臺車開往RH處理工位過程中，進行底吹Ar攪拌預處理；2)RH處理過程中，鋼水F[O]≤20ppm時，向鋼包中餵入複合脫硫芯線進行脫硫處理；3)在RH處理結束真空槽破壞真空的同時，向鋼包中餵入CaSi芯線進行鈣處理，或在RH處理結束測溫取樣後，在吹Ar的同時立即餵入CaSi芯線進行鈣處理。
吹Ar攪拌預處理，其吹Ar壓力0.6～1.0MPa，吹Ar強度150～500NL/min，預處理時間2～4min。
複合脫硫芯線線芯粉劑的原料配比為CaO≥90％的石灰粉55～75％(重量)，CaF2≥85％、SiO2≤8％的螢石粉15～35％(重量)，Al2O3≥80％、SiO2≤10％的鋁礬土10～20％(重量)，粒度≤1mm，其外包復有鐵皮；芯線通過餵線機的浸入鋼水內500～700mm的浸漬管向鋼包中餵入，餵入深度位於上升管下端800mm以內、靠近包壁的鋼水上升流股區，餵入量為每噸鋼餵入線芯粉劑淨重4～6公斤。複合脫硫芯線的直徑為16～20mm，一般採用雙流芯線同時餵入，餵入速度100～150m/min。
CaSi芯線的線芯含鈣量為線芯粉劑含鈣量28～32％(重量)，其外包復有鐵皮，餵入量為每噸鋼餵入線芯粉劑淨重0.6～1.0公斤。CaSi芯線的直徑為13～16mm，即可採用雙流芯線同時餵入也可單流芯線餵入，餵入速度160～220m/min。
當採用RH處理結束測溫取樣後吹Ar的同時餵入CaSi芯線的鈣處理方法時，其吹Ar壓力0.6～1.0MPa，吹Ar強度150～300NL/min，餵線結束後繼續吹Ar2～6min。
下面結合附圖及實施例對本發明進行詳細論述。
圖1為本發明鋼水精煉工藝與現有技術鈣處理方法生產X60管線鋼處理周期頻率分布圖。
圖2為本發明鋼水精煉工藝與現有技術鈣處理方法生產X60管線鋼處理過程增[N]量對比圖。
圖3為本發明鋼水精煉工藝與現有技術鈣處理方法生產X60管線鋼處理過程溫降對比圖。
本發明鋼水精煉工藝，包括真空循環脫氣即RH處理，並在RH處理前、處理過程中、和處理後，分別進行底吹Ar攪拌預處理、脫硫處理及鈣處理。針對不同的鋼種和產品要求，可以在一次工藝過程中，完成RH處理、底吹Ar攪拌預處理、脫硫處理及鈣處理四種精煉處理，也可以只進行RH處理及底吹Ar攪拌預處理、脫硫處理、鈣處理中的一種或兩種處理。以下是採用本發明方法生產X60管線鋼的工藝過程在鋼包吊運至RH鋼包臺車時，接通鋼包底部的吹Ar管，在RH臺車開往RH處理工位過程中，對鋼水進行底吹Ar攪拌預處理。底吹Ar攪拌預處理的吹Ar壓力1.0MPa，吹Ar強度300NL/min，預處理時間3min。以均勻鋼水成分和溫度，保證RH取樣成分均勻，溫度具有代表性，避免由於成分、溫度不均勻而造成處理時間延長或重複測溫取樣。
在RH處理過程中，鋼水F[O]≤20ppm時，向鋼包中餵入複合脫硫芯線進行脫硫。複合脫硫芯線的線芯成分組成包括CaO64％(重量)、CaF220％(重量)、Al2O314％(重量)，其外包復有鐵皮。芯線向鋼包中的餵入深度為位於上升管下端800mm以內、靠近包壁的鋼水上升流股區，餵入量為每噸鋼餵入線芯粉劑淨重5公斤。芯線很快被熔化，並隨鋼流進入上升管，再由下降管直衝進入鋼包中，促進脫硫過程。複合脫硫芯線的直徑為16mm，採用雙流芯線同時餵入，餵入速度130m/min。以保證單位時間內的餵入量，有效控制RH處理時間。
為改變夾雜物形態和變性，在RH處理結束測溫取樣後，在吹Ar的同時立即餵入CaSi芯線進行鈣處理。吹Ar壓力1.0MPa，吹Ar強度300NL/min。CaSi芯線的線芯含鈣量為30％(重量)，其外包復有鐵皮，餵入量每噸鋼餵入線芯粉劑淨重0.8公斤，餵入速度180m/min。CaSi芯線的直徑為13mm，採用雙流芯線同時餵入。餵線結束繼續吹Ar 4min。鈣處理在RH處理後，非真空條件下進行，減少了鈣的揮發。
本發明與現有技術相比所具有的優點在於由於底吹Ar攪拌預處理工藝的採用，提高了RH處理前，溫度、成分取樣的一次命中率，可縮短RH處理生產周期3～5min。鈣處理在RH處理結束後立即在RH處理工位進行，與現有技術將鋼包吊運至噴粉站離線進行鈣處理相比，鈣處理時間縮短，見圖1；處理過程增氮量明顯下降，見圖2；溫降減少，見圖3。與日本專利特開平8-333619公開的鈣處理工藝相比，由於在非真空條件下進行，減少了鈣的揮發，鈣的收得率可提高60％，見附表，且使夾雜物形態與機械性能均得到了進一步的改善。附表
權利要求
1．一種鋼水精煉工藝，包括真空循環脫氣即RH處理，其特徵在於它具有如下工藝過程1)在RH鋼包臺車開往RH處理工位過程中，進行底吹Ar攪拌預處理；2)RH處理過程中，鋼水F[O]≤20ppm時，向鋼包中餵入複合脫硫芯線進行脫硫處理；3)在RH處理結束RH槽破壞真空的同時，向鋼包中餵入CaSi芯線進行鈣處理，或在RH處理結束測溫取樣後，在吹Ar的同時立即餵入CaSi芯線進行鈣處理。
2．根據權利要求1所述的鋼水精煉工藝，其特徵在於所述的吹Ar攪拌預處理，其吹Ar壓力0.6～1.0MPa，吹Ar強度150～500NL/min，預處理時間2～4min。
3．根據權利要求1所述的鋼水精煉工藝，其特徵在於所述的複合脫硫芯線，線芯粉劑的原料配比為CaO≥90％的石灰粉55～75％(重量)，CaF2≥85％、SiO2≤8％的螢石粉15～35％(重量)，Al2O3≥80％、SiO2≤10％的鋁礬土10～20％(重量)，粒度≤1mm，其外包復有鐵皮；芯線向鋼包中的餵入深度位於上升管下端800mm以內、靠近包壁的鋼水上升流股區，餵入量為每噸鋼餵入線芯粉劑淨重4～6公斤。
4．根據權利要求3所述的鋼水精煉工藝，其特徵在於所述的複合脫硫芯線，直徑為16～20mm，採用雙流芯線同時餵入，餵入速度100～150m/min。
5．根據權利要求1所述的鋼水精煉工藝，其特徵在於所述的CaSi芯線，線芯粉劑含鈣量28～32％(重量)，其外包復有鐵皮，餵入量為每噸鋼餵入線芯粉劑淨重0.6～1.0公斤。
6．根據權利要求5所述的鋼水精煉工藝，其特徵在於所述的CaSi芯線，直徑為13～16mm，採用雙流芯線同時餵入或單流芯線餵入，餵入速度160～220m/min。
7．根據權利要求1、5或6所述的鋼水精煉工藝，其特徵在於所述RH處理結束測溫取樣後吹Ar的同時餵入CaSi芯線進行鈣處理，其吹Ar壓力0.6～1.0MPa，吹Ar強度150～300NL/min，餵線結束後繼續吹Ar2～6min。
全文摘要
本發明公開了一種鋼水精煉工藝,屬於熔融鐵類合金的處理方法,具有如下工藝過程:1)在RH鋼包臺車開往RH處理工位過程中,進行底吹Ar攪拌預處理;2)RH處理過程中,鋼水F(O)≤20ppm時,向鋼包中餵入複合脫硫芯線進行脫硫處理;3)在RH處理結束真空槽破壞真空的同時,向鋼包中餵入CaSi芯線進行鈣處理,或在RH處理結束測溫取樣後,在吹Ar的同時立即餵入CaSi芯線進行鈣處理。本發明既可縮短生產周期,降低處理過程增氮量,減少溫降,又可提高鈣的收得率。
文檔編號C21C7/04GK1220316SQ98125048
公開日1999年6月23日 申請日期1998年11月30日 優先權日1998年11月30日
發明者顧漢新, 金大中 申請人:寶山鋼鐵(集團)公司