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一种降低内衬耐材消耗的含钢生产方法

阅读:269发布:2022-01-11

专利汇可以提供一种降低内衬耐材消耗的含钢生产方法专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种降低 钢 包 内衬 耐材消耗的含 硼 钢生产方法,属于炼钢生产技术领域。技术方案是工艺流程为转炉吹炼→LF精炼、硼 铁 合金 化→保护浇铸,各工序控制如下:转炉吹炼含Ti=0.15-0.20%铁 水 ,出钢采用Si-Al-Ba和Al-Mn-Ti-Mg脱 氧 , 钢水 包全程加保护盖运行,LF炉加入精炼埋弧渣且炉内微 正压 操作,软吹前加入硼铁合金化,钢水浇铸时采用含TiO2=5-10%和B2O3=4-8%的结晶器保护渣。采用本发明既提高和稳定硼收得率,又有效降低镁质钢包内衬消耗速率,降低综合 冶炼 成本,钢水包耐材寿命提高8-12次/包;包衬侵蚀程度降低,形成了一种合理的甩包、投包制度,钢包在线 烘烤 数量减少、 煤 气消耗降低13.3-17.8元/t钢; 铸坯 硼收得率提高8-10%;实现综合效益315.05万元/年。,下面是一种降低内衬耐材消耗的含钢生产方法专利的具体信息内容。

1.一种降低内衬耐材消耗的含钢生产方法,其特征在于工艺流程为转炉吹炼→LF精炼、硼合金化→保护浇铸,各工序控制如下:①入转炉铁Ti质量百分比含量:
0.10-0.15%;②转炉出钢采用Si-Al-Ba和Al-Mn-Ti-Mg脱,加入量分别为0.5-2.5 kg/t钢和0.1-2.0 kg/t钢;LF精炼进站氧活度目标为30-70ppm;③从出钢完毕至LF精炼开始,精炼完毕至连铸,钢包始终加保护盖运行;④LF精炼站加入埋弧渣,加入量为0.5-2.0kg/t钢;LF炉内采用微正压操作,炉口压差20-50Pa;⑤LF精炼结束后,调整底吹氩气流量
100-200L/min,同时加入硼铁合金10-15kg/炉次,加入位置距钢包内径1/3-1/2处,吹氩时间8-10min;⑥连铸进行保护浇铸,结晶器加入保护渣。
2.根据权利要求1所述的一种降低钢包内衬耐材消耗的含硼钢生产方法,其特征在于:连铸进行保护浇铸,大包采用氩封长水口保护浇注,保证长水口垂直;中包采用微碳覆盖剂,结晶器加入保护渣。
3.根据权利要求1或2所述的一种降低钢包内衬耐材消耗的含硼钢生产方法,其特征在于:LF精炼站加入的埋弧渣成分质量百分比:CaO=45-50%、Al2O3<5.0%、SiO2<3.0%;熔化温度≤1300℃。
4.根据权利要求2所述的一种降低钢包内衬耐材消耗的含硼钢生产方法,其特征在于结晶器保护渣成分质量百分比:CaO=30-50%、SiO2=20-30%、Al2O3=10-15%、MgO<3.0%、TiO2=5-10%、B2O3=4-8%、CaF2=5.0%;熔化温度1350-1450℃,1400℃时粘度0.5-0.8PaS,表面张力300-400mN/m,导热系数<8W/mK。

说明书全文

一种降低内衬耐材消耗的含钢生产方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种降低钢包内衬耐材消耗的含硼钢生产方法,属于炼钢生产技术领域。

背景技术

[0002] 硼微合金化可以提高钢材的淬透性、降低钢材的屈服强度;加入适量硼还可以降低钢中夹杂物的熔点,实现夹杂物塑性化要求。然而,由于存在一定量的B2O3,炉渣性能发生了较大的变化,其与耐材的作用机理以及对耐材侵蚀的控制方法同样值得关注。由MgO-B2O3相图可看出,B2O3易与MgO反应生成MgO·B2O3、2MgO·B2O3、3MgO·B2O3等低熔点的化合物。含硼钢与滑板的反应(国外耐火材料,1999年第8期)一文研究表明,B2O3沿镁质耐材空隙向内部渗透并在反应界面处生成低熔点的MgO·B2O3化合物,这与相图预测结论相符。B2O3对MgO耐材的侵蚀呈现一定的选择性,其一方面与MgO质耐材内部结构相关,另一方面主要与受含B2O3熔渣流动性影响。于雄等(重庆大学学报,2011年第一期)和祝贞学等(上海金属,2006年第一期)研究发现,B2O3改善熔渣流动性能,虽然对机理解释有所偏差,但均普遍认为,B2O3对熔渣具有助熔效果;同时,B2O3替代CaF2实现无氟渣系的应用正在为更多的研究者所关注。炉渣的表面张等性能对B2O3与MgO的反应也具有重要的影响。综上,随着温度升高、渣中B2O3含量增加、MgO含量减少以及度降低,B2O3对MgO质包衬的渗透性和反应性均增强,损耗速率大幅增加。
[0003] 不同研究者分别提到利用真空冶炼(例如中国专利200810015497.9)以及在中间包口喷射含硼粉剂(例如中国专利200910011914.7)等方法,此类方法不仅显著提高了硼的收得率(最高70~90%),同时因最小程度降低了炉渣中B2O3含量而不存在钢包内衬的损耗速率增大等问题,但其却存在诸如硼收得率不稳定、真空处理费用高、中间包长水口处钢水化严重等问题。背景技术工艺中,通常先用脱氧,再用、锆、等固氮,最后采用硼或硼包芯线合金化三步骤操作,此类控制方法(中国专利201110293963.1、200710049005.3、200710053097.2)旨在通过对钢水控氧和控氮提高和稳定硼的收得率,其优点在于硼合金化在精炼末期、渣中B2O3含量增加有限、钢包耐材损耗不显著,弊端是钛、钒、锆等脱氮合金的消耗增加了冶炼成本等。中国专利200910115090.8仅依靠控制LF精炼期间钢水Als和T[O] 含量,即不需单独固氮处理便可实现较高的硼收得率,由于硼合金化多处于白渣期间,硼的收得率波动较大,同时,含硼渣与钢包内衬接触时间较长,钢包耐材损耗较高。因此,如何既提高和稳定硼收得率,又有效降低镁质钢包内衬消耗速率,是本领域亟待解决的技术问题。

发明内容

[0004] 本发明目的是提供一种降低钢包内衬耐材消耗的含硼钢生产方法,既提高和稳定硼收得率,又有效降低镁质钢包内衬消耗速率,降低综合冶炼成本,解决背景技术中存在的上述问题。
[0005] 本发明的技术方案是:一种降低钢包内衬耐材消耗的含硼钢生产方法,工艺流程为转炉吹炼→LF精炼、硼铁合金化→保护浇铸,各工序控制如下:①入转炉铁水Ti质量百分比含量:0.10-0.15%;②转炉出钢采用Si-Al-Ba和Al-Mn-Ti-Mg脱氧,加入量分别为0.5-2.5 kg/t钢和0.1-2.0 kg/t钢;LF精炼进站氧活度目标为30-70ppm;③从出钢完毕至LF精炼开始,精炼完毕至连铸,钢包始终加保护盖运行;④LF精炼站加入埋弧渣,加入量为0.5-2.0kg/t钢;LF炉内采用微正压操作,炉口压力差20-50Pa;⑤LF精炼结束后,调整底吹氩气流量100-200L/min,同时加入硼铁合金10-15kg/炉次,加入位置距钢包内径
1/3-1/2处,吹氩时间8-10min;⑥连铸进行保护浇铸,结晶器加入保护渣。
[0006] 连铸进行保护浇铸,大包采用氩封铝长水口保护浇注,保证长水口垂直;中包采用微碳覆盖剂,结晶器加入保护渣。
[0007] LF精炼站加入的埋弧渣成分质量百分比:CaO=45-50%、Al2O3<5.0%、SiO2<3.0%;熔化温度≤1300℃。
[0008] 结晶器保护渣成分质量百分比:CaO=30-50%、SiO2=20-30%、Al2O3=10-15%、MgO<3.0%、TiO2=5-10%、B2O3=4-8%、CaF2=5.0%;熔化温度1350-1450℃,1400℃时粘度0.5-0.8PaS,表面张力300-400mN/m,导热系数<8W/mK。
[0009] 本发明中年均综合效益计算公式:S=S1+S2+S3
S1=月产量÷钢水量×硼收得率增加量÷1000×硼铁价格×12月
S2=气单价×煤气小时单耗×12小时×钢包烘烤减少次数×12月
S3=吨钢耐材成本×月产量×12月
S1:由于硼收得率提高产生的效益;S2:由于钢包侵蚀速度降低、单位时间内钢包周转数量减少,煤气烘烤节约效益;S3:降低钢包耐材损耗的效益。
[0010] 本发明的有益效果:采用本发明既提高和稳定硼收得率,又有效降低镁质钢包内衬消耗速率,降低综合冶炼成本,钢水包耐材寿命提高8-12次/包;包衬侵蚀程度降低,形成了一种合理的甩包、投包制度,钢包在线烘烤数量减少、煤气消耗降低13.3-17.8元/t钢;铸坯硼收得率提高8-10%;实现综合效益315.05万元/年。

具体实施方式

[0011] 以下通过实施例对本发明做进一步说明。
[0012] 在实施例中,转炉公称容量50t,冶炼钢种低碳拉拔线材,钢号1006B-1015B,B:0.0008-0.0025%。
[0013] 转炉出钢脱氧剂加入情况:Si-Al-Ba,1.0-2.5kg/t钢;Al-Mn-Ti-Mg,1.5-2.0 kg/t钢。LF炉进站a[O]=40-70ppm,N=30-60ppm。LF精炼过程中,铝锰铁加入量1.0-1.5kg/t钢;埋弧渣加入量为1.5kg/t钢。精炼结束a[O]=40-50ppm,喂入线,喂线量控制依据钢水活度氧:a[O]=30-40ppm时,喂线量2.0-3.0m/t钢;a[O]=40-50ppm时,喂线量1.5-2.0m/t钢。喂线后底吹氩气3min,气体流量控制范围为:300-500L/min。软吹前加入硼铁合金12-15kg/炉次,软吹氩气流量100-200L/min,软吹时间8min。
[0014] 表1低碳拉丝钢精炼渣成分/%表2低碳拉丝钢硼收得率
硼收得率按50%计算,较该钢种同等活度氧条件平均收得率高约8%,每炉次硼铁合金消耗降低2kg。精炼钢包精炼次数可以提高8-9次/包,每月可以减少砖包投入量6个,包衬侵蚀程度降低,形成了一种合理的甩包、投包制度。由于减少了钢包的烘烤次数,煤气费用显著下降,钢包耐材成本每15炉可节约10000元,钢水量按50t/炉计算,可节约成本13.3元/t钢。
[0015] 硼铁合金单价:235000元/吨,煤气单价:0.2元/m3h,钢包烘烤煤气单耗:650m3/h。
[0016] 每月该品种产量按8000吨计算,每年产生综合效益如下:S1=8000÷50×2÷1000×235000×12=90.24万元
S2=0.2×650×12×6×12=11.23万元
S3=13.3×8000×12=127.68万元
S=90.24+11.23+127.68=229.15万元。
[0017] 实施实例2转炉公称容量50t,冶炼钢种气保焊丝,钢号ER70S-6、H11Mn2SiA,B:0.0008~0.0030%。
[0018] 转炉出钢脱氧剂加入情况:Si-Al-Ba,0.5-1.5kg/t钢。LF炉进站a[O]=30-50ppm。LF精炼过程中,铝粒加入量0.2-0.5kg/t钢;埋弧渣加入量为1.0kg/t钢。精炼结束a[O]=20-30ppm,软吹前加入硼铁合金10-12kg/炉次,软吹氩气流量100-200L/min,软吹时间8min。
[0019] 表3焊丝钢精炼渣成分/%表4 焊丝钢硼收得率
硼收得率按55%计算,较该钢种同等活度氧条件平均收得率高约10%,每炉次硼铁合金消耗降低约2.5kg。精炼钢包精炼次数可以提高10-12次/包,每月可以减少砖包投入量8
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