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一种超低 氧中高 碳 钢的冶炼方法

阅读：380发布：2020-09-05

专利汇可以提供一种超低氧中高碳钢的冶炼方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种超低氧中高碳钢的冶炼方法，铁水经过预处理使其[S]≤0.003%并配专用低硫废钢；转炉终点[C]控制在0.1%～0.2%，终点[S]≤0.01%，出钢前和出钢过程中采用碳粉初脱氧，出钢前加入碳粉总量的50%～65%，出钢开始2～4min加入碳粉总量的35%～50%。将完成初脱氧的钢水吊运到钢包炉进行升温同时加入部分精炼渣料，总渣量按12～15kg/t.钢控制；然后将钢水吊运到RH炉并在真空度≤70pa条件下保持6～7min后，按0.6～0.8kg/t.钢加入铝丸，再保持真空3～5min，最后进行真空合金化，再保持真空5～6min；将经过RH炉处理的钢水再次吊运到钢包炉，同时用铝粒脱氧造白渣，最后按1.0～1.2m/t.钢喂入纯钙线进行夹杂物变性处理并软吹20～25min后，出站到连铸进行浇注。，下面是一种超低氧中高碳钢的冶炼方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种超低氧中高碳钢的冶炼方法，采用铁水预处理—转炉—钢包炉—RH炉—钢包炉工艺，其特征在于具体步骤为：
（1）转炉原料入炉：入炉铁[S]≤0.003%，采用专用低硫废钢，转炉终点[S]≤0.01%；
（2）转炉终点控制：终点[C]0.10%～0.025%；出钢温度＞1600℃，进行终点定氧操作；
（3）转炉出钢挡渣：出钢挡渣，钢包渣层厚度≤40mm；
（4）转炉碳粉加入：出钢前或出钢中往钢包中加入碳含量为96%以上的碳粉，加入量计算公式：
其中出钢前加入计算量的50%～65%，其余部分在出钢开始后2～4min内加入；
（5）出钢钢水搅拌：出钢开始4min以内，底吹氩气流量按250～400Nl/min控制；出钢开始4mim至出钢结束，关闭底吹氩气；出钢结束后，底吹氩气流量采用250～400Nl/min并搅拌
4～6min，出站进入钢包炉；
（6）第一次钢包炉处理：钢水进站后立即送电升温，并少量多批次加入精炼总渣量的
70%，总渣量石灰+预熔渣+萤石按12～15kg/t钢控制；同时在送电过程中从电极孔加入碳粉造渣脱氧并按钢种目标碳含量下限0.03%调整钢水碳含量；用250～400Nl/min氩气流量搅拌5～8min；将钢水升温到目标温度后出站进入RH炉；整个处理时间≤35min；
（7） RH炉处理：在真空度≤70pa条件下保持6～7min后，通过真空料仓按0.6～0.8kg/t钢水加入铝丸，保持真空3～5min，钢水中[Al]=0.04%～0.06%；然后按钢种目标成分加入合金，再保持真空5～6min，结束真空处理出站再次进入钢包炉；整个处理时间≤35min；
（8）第二次钢包炉处理：钢水进站后立即送电升温，少量多批次加入精炼总渣量的30%，同时用铝粒进行渣中脱氧造白渣，底吹搅拌氩气流量控制在250～400Nl/min，钢水[S]达到目标要求后，按钢种目标成分进行合金微调；精炼白渣保持时间≥20min，精炼渣二元碱度R≥5，渣中(FeO+MnO)≤0.8%；钢水成分和温度符合要求后，按1.0～1.2m/t钢喂入纯钙线，软吹20～25min；整个处理时间≤60min，出站到连铸进行浇注。

说明书全文

一种超低氧中高 碳 钢的冶炼方法

技术领域

[0001] 本发明属于炼钢新技术，具体涉及一种超低氧中高碳钢的冶炼方法。

背景技术

[0002] 目前国际冶炼超低氧钢甚至极低氧中高钢的冶炼方法基本有两种：第一种方法，转炉出钢过程中加入大量铝系脱氧剂，钢包炉造两次高碱度精炼渣，然后进行真空处理，然后钙处理并进行长时间软吹；第二种方法，转炉出钢过程中加入大量铝系脱氧剂，采用两次真空处理工艺，在两次真空处理之间加入钢包炉处理工艺。这两种方法的技术缺陷在于：脱氧过程中产生铝酸盐系夹杂物；钢包扒渣操作易造成钢水二次氧化，同时增加金属损失和温度损失；钢包炉造两次高碱度精炼渣，渣料消耗大。此外，上述方法精炼处理周期长，生产组织困难，生产成本高。

发明内容

[0003] 本发明的目的是提供一种超低氧中高碳钢的冶炼方法，该方法能够实现超低氧甚至极低氧中高碳钢的稳定生产，不需要进行扒渣和钢包炉二次造渣操作，也不需要进行两次真空处理，有利于缩短精炼时间、减少金属损失、降低能源介质消耗和合金成本。

[0004] 本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

[0005] 一种超低氧中高碳钢的冶炼方法，采用铁水预处理—转炉—钢包炉—RH炉—钢包炉工艺，具体步骤为：

[0006] （1）转炉原料入炉：入炉铁[S]≤0.003%，采用专用低硫废钢，转炉终点[S]≤0.01%。

[0007] （2）转炉终点控制：终点[C]=0.10%～0.025%；出钢温度＞1600℃，进行终点定氧操作。

[0008] （3）转炉出钢挡渣：。出钢挡渣，钢包渣层厚度≤40mm。

[0009] （4）转炉碳粉加入：出钢前或出钢中往钢包中加入碳含量为96%以上的碳粉，加入量计算公式：

[0010]

[0011] 其中出钢前加入计算量的50%～65%，其余部分在出钢开始后2～4min内加入。

[0012] （5）出钢钢水搅拌：出钢开始4min以内，底吹氩气流量按250～400Nl/min控制；出钢开始4mim至出钢结束，关闭底吹氩气。出钢结束后，底吹氩气流量采用250～400Nl/min并搅拌4～6min，出站进入钢包炉。

[0013] （6）第一次钢包炉处理：钢水进站后立即送电升温，并少量多批次加入精炼总渣量的70%，总渣量（石灰+预熔渣+萤石）按12～15kg/t钢控制。同时在送电过程中从电极孔加入碳粉造渣脱氧，并按钢种目标碳含量下限-0.03%调整钢水碳含量；用250～400Nl/min氩气流量搅拌5～8min。将钢水升温到目标温度后出站进入RH炉，整个处理时间≤35min。

[0014] （7） RH炉处理：在真空度≤70pa条件下保持6～7min后，通过真空料仓按0.6～0.8kg/t钢水加入铝丸，保持真空3～5min，钢水中[Al]=0.04%～0.06%。然后按钢种目标成分加入合金，再保持真空5～6min，结束真空处理出站再次进入钢包炉。整个处理时间≤
35min。

[0015] （8）第二次钢包炉处理：钢水进站后立即送电升温，少量多批次加入精炼总渣量（石灰+预熔渣+萤石）的30%，同时用铝粒进行渣中脱氧造白渣，底吹搅拌氩气流量控制在250～400Nl/min，钢水[S]达到目标要求后，按钢种目标成分进行合金微调。精炼白渣保持时间≥20min，精炼渣二元碱度R≥5，渣中(FeO+MnO)≤0.8%。钢水成分和温度符合要求后，按1.0～1.2m/t钢喂入纯钙线，软吹20～25min。整个处理时间≤60min，出站到连铸进行浇注。

[0016] 以此来连续稳定地得到全氧含量不超过6ppm的超低氧甚至极低氧中高碳钢品种。

[0017] 本发明的有益效果：该方法采用铁水预处理—转炉—钢包炉—RH炉—钢包炉工艺。铁水预处理降低铁水硫含量并配专用低硫废钢，降低转炉出钢硫含量，从而减轻钢包炉脱硫压力，缩短钢包炉处理时间；转炉终点高拉碳并在出钢过程中采用碳粉初脱氧并利用RH真空碳脱氧，从源头上控制了夹杂物的数量；造高碱度精炼渣并延长白渣保持时间和软吹时间，促进夹杂物充分上浮排除。此外，在真空条件下合金化，降低钢水氢含量且提高了合金收得率。该方法处理周期短、金属损失少、合金收得率高、能源介质消耗低。利用现有设备，可实现超低氧甚至极低氧中高碳钢连续稳定生产。

具体实施方式

[0018] 实施例1：一种超低氧中高碳钢的冶炼方法

[0019] 钢种：GCr15。出钢量140t，[C]= 0.95%～1.0%，[Mn] =0.25%～0.45%，[Cr] =1.3%～1.6%，具体步骤如下：

[0020] （1）转炉入炉原料：入炉铁[S]=0.003%，采用专用低硫废钢，转炉终点[S]=0.009%。

[0021] （2）转炉终点控制：终点[C] =0.2%；出钢温度1601℃，终点定氧[O]=200ppm。

[0022] （3）转炉出钢挡渣：钢包渣层厚度35mm。

[0023] （4）转炉碳粉加入：出钢前加入碳粉460kg，出钢开始2～4min内加入380kg。

[0024] （5）出钢钢水搅拌：出钢开始4min以内，底吹氩气流量300Nl/min控制；出钢开始4mim至出钢结束，关闭底吹氩气。出钢结束后，底吹氩流量300Nl/min搅拌5.5min，出站进入钢包炉。

[0025] （6）第一次钢包炉处理：钢水进站后立即送电升温，同时加入渣料（石灰+预熔渣+萤石）1320kg，总渣量（石灰+预熔渣+萤石）13.5kg/t.钢。同时在送电过程中从电极孔加入碳粉造渣脱氧，按钢水目标[C=]=0.92%加入碳粉；底吹氩气流量300Nl/min搅拌6min。然后按目标[Mn]=0.35%和目标[Cr]=0.92%可加入金属锰和金属铬。将钢水升温到目标温度后出站进入RH炉，处理时间33min。

[0026] （7）RH炉处理：真空度67pa，保持真空6min，通过真空料仓加入90kg铝丸，保持真空3min，钢水[Al]=0.06%。按钢种目标成分加入合金，保持真空6min，结束真空处理出站再次进入钢包炉。处理时间30min。

[0027] （8）第二次钢包炉处理：钢水进站后立即送电升温，同时加入渣料（石灰+预熔渣+萤石）570kg，用铝粒进行脱氧造渣，底吹氩气流量为300Nl/min，钢水[S]=0.003%，按钢种目标成分要求微调合金。精炼白渣保持时间22min，精炼渣二元碱度R=6，渣中(FeO+MnO)=0.75%。喂入155米纯钙线，软吹23min。整个处理时间58min，出站到连铸进行浇注。

[0028] 在该炉次取三个桶样分析钢水全氧含量，其结果为：最高5.0ppm，最低4.5ppm，平均4.7ppm。

[0029] 实施例2：一种超低氧中高碳钢的冶炼方法

[0030] 钢种：GCr15。出钢量142t，[C]= 0.18%～0.2%，[Mn]= 0.9%～1.0%，[Cr]= 1.1%～1.2%，具体步骤为：

[0031] （1）转炉入炉原料：入炉铁[S]=0.002%，采用专用低硫废钢，转炉终点[S]=0.009%。

[0032] （2）转炉终点控制：终点[C] =0.12%；出钢温度1620℃，终点定氧[O]=260ppm。

[0033] （3）转炉出钢挡渣：钢包渣层厚度38mm。

[0034] （4）转炉碳粉加入：出钢前加入碳粉90kg，出钢开始2～4min内加入70kg。

[0035] （5）出钢钢水搅拌：出钢开始4min以内，底吹氩气流量320Nl/min控制；出钢开始4mim至出钢结束，关闭底吹氩气。出钢结束后，底吹氩流量320Nl/min搅拌5.5min，出站进入钢包炉。

[0036] （6）第一次钢包炉处理：钢水进站后立即送电升温，同时加入渣料（石灰+预熔渣+萤石）1240kg，总渣量（石灰+预熔渣+萤石）12.5kg/t.钢。同时在送电过程中从电极孔加入碳粉造渣脱氧，按钢水目标[C]=0.19%加入碳粉；底吹氩气流量340Nl/min搅拌5.5min。然后按目标[Mn]=0.19%和目标[Cr]=0.19%可加入金属锰和金属铬。将钢水升温到目标温度后出站进入RH炉，处理时间32min。

[0037] （7）RH炉处理：真空度67pa，保持真空7min，通过真空料仓加入114kg铝丸，保持真空5min，钢水[Al]=0.05%。按钢种目标成分加入合金，保持真空6min，结束真空处理出站再次进入钢包炉。处理时间34min。

[0038] （8）第二次钢包炉处理：钢水进站后立即送电升温，同时加入渣料（石灰+预熔渣+萤石）530kg，用铝粒进行脱氧造渣，底吹氩气流量为330Nl/min，钢水[S=]=0.003%，按钢种目标成分要求微调合金。精炼白渣保持时间21min，精炼渣二元碱度R5，渣中(FeO+MnO)=0.8%。喂入170米纯钙线，软吹22min。整个处理时间58min，出站到连铸进行浇注。

[0039] 在该炉次取三个桶样分析钢水全氧含量，其结果为：最高5.8ppm，最低5.0ppm，平均5.5ppm。

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