[发明专利]一种提高低碳、低硫含铝钢脱硫渣碱度的脱氧合金化工艺

说明书

技术领域

本发明是一种提高脱硫渣碱度的脱氧合金化工艺，属于炼钢-精炼领域，主要涉及转炉炉后脱氧合金化与LF精炼合金化，目的是提高精炼炉渣碱度。

背景技术：

在冶炼低硫含铝钢时的通常做法是在转炉炉后进行合金化，采用硅铁或者硅锰铁，或者同时使用铝铁、铝锰铁等将转炉吹炼剩余的自由氧以金属氧化物的形式去除。转炉吹炼过程是脱碳过程，采用氧气顶吹方式向熔池吹入氧将钢中碳脱去，随着吹炼过程的进行，钢中的[C]不断降低，金属与熔渣的氧势不断的提高，铁水中最先被氧化的元素是[Si]然后是[Mn]，然后是[C]，最终钢中氧与[C]达到平衡，被氧化的元素如[Si]、[Mn]在渣中形成SiO₂、MnO，在出钢过程中含有SiO₂的炉渣随钢水进入钢包，同时出钢过程中进行的脱氧，将钢水中的自由氧以SiO₂的形式去除，SiO₂随之进入渣中，炉渣碱度因此降低。为了提高脱硫效率，必须提高炉渣碱度，为了提高炉渣碱度，通常采用的做法是通过提高渣中CaO含量的方式进行，比如加入白灰等，由此带来的不良后果是炉渣渣量增大，LF精炼过程中钢水易增碳等。

工艺改进前转炉炉后脱氧反应有如下反应构成：

2Al+3[O]＝Al₂O₃；

Si+2[O]＝SiO₂；

Mn+[O]＝MnO；

为了提高炉渣碱度，同时不带来不良影响，改进了提高炉渣碱度的工艺，Si元素的合金化在LF进行，采用的途径是降低渣中SiO₂，通过在LF进行Si元素的合金化，防止了因出钢过程脱氧引起的SiO₂的生成，因此炉渣碱度得到提高，但仍达不到人们的理想状态。

发明内容：

本发明的目的是炉后不采用Si元素进行脱氧，Si元素的合金化在LF进行，通过在LF进行Si元素的合金化，防止了因出钢过程脱氧引起的SiO₂的生成，从而非常快速的提高炉渣的碱度。   采用该工艺后，转炉炉后脱氧反应有如下反应构成：

2Al+3[O]＝Al₂O₃；

Mn+[O]＝MnO；

炉渣碱度的计算：R＝CaO/SiO₂；

实现本发明目的技术方案涉及一种提高低碳、低硫含铝钢脱硫渣碱度的脱氧合金化工艺，钢包为容器，改变了出钢过程在转炉炉后采用含铝的物质、Si铁、Si-Mn铁进行脱氧合金化的工艺，改进前其脱氧剂与合金加入顺序为含铝的物质后Si铁与Si-Mn同时加入，改进后工艺特征为：

(1)转炉出钢采用含Al的物质进行脱氧，相当于纯Al加入量在1.60-2.00kg/t，出钢合金化采用含相应合金元素的合金进行合金化，但出钢过程不对Si元素进行合金化，采用的硅锰合金相应的变为单纯采用锰铁；

(2)出钢过程加入含有CaO的物质，以提高LF顶渣中的CaO含量，该物质质量百分比组成CaO：85％-95％、SiO₂≤5％、MgO≤10％；

(3)在LF对钢水采用含有Si-Fe进行Si元素的合金化。

含Al的物质可以是Al-Fe也可以是Al-MnFe，其中Al-Fe的质量百分比组成是Al：38％-42％，Fe：51％-56％，Mn2.8％-3.0％，C≤0.11％；其中Al-MnFe的成分是：Al：30％-35％，Fe：55％-60％，Mn10％-12％，C≤0.10％。

钢水中的一部分Si含量由Si-Fe在LF加入，另外一部分钢水Si含量可以由Si-Ca线喂线时补齐，Si-Ca线加入量在3-6m/t钢，增硅量在0.01％/mSi-Ca线。

本发明的有益效果是：通过在LF进行Si元素的合金化，防止了因出钢过程脱氧引起的SiO₂的生成，从而提高了炉渣的碱度。

具体实施方式：

实施例一：

某X系列管线钢冶炼出钢过程采用Al-Fe500kg进行脱氧，Al-Fe加入时机在出钢1.5分钟左右时开始加入，Mn-Fe合金同时加入1680kg进行合金化，合金及脱氧合金加入完毕后开始加入白灰500kg，出钢过程底吹搅拌，Si-Fe300kg在LF炉加入，对炉渣进行取样，渣样成分及碱度如下：

表1脱硫渣成分及碱度(质量百分比％)