[发明专利]一种半钢炼钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金领域，特别涉及一种半钢炼钢的方法。

背景技术

目前，采用提钒半钢转炉炼钢是一种比较成熟的工艺，该工艺主要包括转炉冶炼、钢包炉外精炼、吹氩站精炼和连铸等步骤。采用经转炉提钒后的半钢炼钢，由于含钒铁水经脱硫提钒后获得的半钢中碳的质量百分含量为3.4％～4.0％，半钢中硅、锰发热成渣元素含量为痕迹，因此半钢炼钢具有吹炼过程中酸性成渣物质少、渣系组元单一和热量不足等缺点，这使得半钢炼钢比铁水炼钢更加困难。

期刊文献“45#优质碳素结构钢的冶炼开发”(《黑龙江冶金》，2002年04期)公开了一种通过300t混铁炉-LD转炉-脱氧合金化(增碳)-钢包喂丝-底吹氩精炼-钢水计量-全保护浇铸-150×150铸坯工艺流程生产45#钢的方法，但此工艺增碳剂的收得率不高，收得率波动大，严重影响了45#钢的成分控制。期刊文献“转炉连铸45#钢的生产实践”(《安徽冶金》，2001年01期)公开了一种通过600t混铁炉-30t铁水包-20t氧气顶吹转炉-30t钢包(适量增碳)-顶吹Ar-喂线(Si-Ca碳线微调)-R6m弧型连铸机-出坯、检验工艺流程生产45#钢的方法，该方法将转炉终点碳控制在0.20％～0.35％，在包中适量增碳，通过喂碳线进行微调的方法，使成品钢中碳含量符合标准。此方法由于向钢包中加入的增碳剂含量少，有效的回避了增碳剂收率波动大的问题。

上述期刊文献中的方法均是针对普通的铁水，对于半钢炼钢，由于半钢钢水碳含量较普通铁水低，半钢发热元素少，所以如果采用使转炉终点钢水碳含量大于0.25％的出钢方法冶炼优质碳素钢，则终点温度完全达不到出钢要求。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能解决半钢冶炼时终点钢水碳含量高则出钢温度低，和/或终点钢水碳含量低则出钢过程增碳剂收率不高和/或不稳定的问题的半钢炼钢的方法。

根据本发明的半钢炼钢的方法包括半钢的转炉吹炼、造渣剂的加入、转炉吹炼终点的控制、出钢和吹氩站搅拌钢水，其中，在所述转炉吹炼终点的控制中将钢水中的碳含量控制在0.04wt％～0.10wt％，并且在出钢过程中向钢包加入碳。

根据本发明的一方面，所述半钢包含2.7～4.0wt％的碳、0.001～0.003wt％的硅、0.001～0.005wt％的锰、0.055～0.090wt％的磷、0.001～0.015wt％的硫、0.01～0.07wt％的钛、0.01～0.07wt％的钒，其余为铁和不可避免的杂质。

根据本发明的一方面，在所述半钢的转炉吹炼步骤中，氧枪的供氧压力为0.8～0.9Mpa，供氧强度为3.2～3.7m³/t_钢.min，供氧时间为750～1020秒，并采用恒压变枪位操作。

根据本发明的一方面，所述造渣剂包括活性石灰、高镁石灰和复合造渣剂，所述复合造渣剂包含45wt％～65wt％的SiO₂、9wt％～14wt％的CaO、2wt％～5wt％的MgO、5wt％～8wt％的FeO和12wt％～15wt％的Fe₂O₃、1wt％～4wt％的C、6wt％～9wt％的水分和不可避免的杂质。

根据本发明的一方面，所述活性石灰的加入量为20～48kg/t_半钢，所述高镁石灰的加入量为16～28kg/t_半钢，所述复合造渣剂的加入量为13～24kg/t_半钢。

根据本发明的一方面，在半钢的转炉吹炼步骤中，吹氧量为5850m³～6500m³，吨钢氧耗为41.77m³～46.22m³，吹氧时间为11.5min～17min。

根据本发明的一方面，在所述转炉吹炼终点的控制中，将钢水的磷含量控制在0.006wt％～0.018wt％，将钢水的温度控制在1685℃～1718℃，并将钢渣的碱度控制在3.0～4.5。

根据本发明的一方面，通过向钢包中加入碳锰合金来执行在出钢过程中向钢包加入碳的步骤。

根据本发明的一方面，所述碳锰合金包含30wt％～50wt％的碳、30wt％～50wt％的锰、1wt％～30wt％的铁、2wt％～12wt％的铝、不超过0.16wt％的磷、不超过0.16wt％的硫、不超过0.10wt％的氮和不超过0.5wt％的水，所述碳锰合金的粒度为5mm～20mm。

根据本发明的一方面，所述碳锰合金的加入量按照下式计算：