[发明专利]一种采用钢包喷粉技术生产中碳钢冶炼新工艺

说明书

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，特别是涉及一种采用钢包喷粉技术生产中碳钢的冶炼工艺，尤其是冶炼碳含量百分比在0.10％～0.25％之间的中碳钢时实现钢中碳、磷、硫和氮等元素含量的稳定控制。

背景技术

对于碳含量百分比在0.10％～0.25％之间的中碳钢，此类钢种目前应用广泛，产量较大；该类钢种要求成分控制精确，尤其是对于板坯生产，要求钢中的硫含量百分比为0.002％～0.015％，因此对冶炼成分控制提出了更高的要求。

目前国内中碳钢的冶炼工艺一般有两种：其一为“铁水脱硫预处理-转炉冶炼-吹氩-连铸”，此工艺路线的优点是脱硫的任务主要由相对较低成本的铁水脱硫预处理来完成，而缺点是转炉冶炼后的硫含量控制能力较小，有可能由于转炉回硫控制不好而造成硫含量超标，从而影响炼成率，带来巨大损失；其二为“转炉冶炼--LF炉精炼-连铸”，此工艺路线的优点是钢水经过LF炉精炼后成分可以稳定控制在要求范围内，但存在脱硫成本较高的缺点。为了弥补以上两种工艺路线的缺点，本发明提供了一条中碳钢冶炼新工艺：“转炉冶炼-钢包喷粉精炼-连铸”，经检索未发现相关专利技术。

发明内容

本发明的目的是提供一种采用钢包喷粉技术生产中碳钢冶炼新工艺，冶炼工艺路线为：转炉冶炼-钢包喷粉精炼-连铸，通过控制冶炼过程中各个环节的工艺参数，实现中碳钢碳、磷、硫和氮等元素含量的稳定控制，冶炼过程的温度和周期控制满足生产要求，实现了稳定生产。

本发明所采用的技术方案是：

工艺路线为：转炉冶炼-钢包喷粉精炼-连铸，各工序冶炼控制工艺参数如下：

(1)转炉冶炼：将废钢装入转炉内然后兑铁水，铁水硫含量质量百分比为0.020％～0.050％；转炉终点碳含量质量百分比为0.050％～0.080％，磷含量质量百分比为0.008％-0.015％，硫含量质量百分比为0.015％～0.026％，终点温度为1680～1720℃；出钢采用铝铁脱氧，耗量为3.0～4.5kg/吨钢；出钢过程根据碳含量要求采用碳粉调碳；

(2)钢包喷粉精炼：到站要求钢水温度在1600～1630℃，钢中Alt含量质量百分比为0.040％～0.080％；钢包喷粉过程输送载气流量40～60m³/h，喷粉速度要求30～50kg/min，喷吹粉剂耗量为2.0～6.0kg/吨钢，可根据初始硫含量适当调整粉剂耗量，喷吹时间7～15min；喷吹结束对钢中的成分进行微调；精炼结束的温度为1560～1585℃，硫含量百分比为0.002％～0.015％，氮含量百分比为30～47ppm；

(3)连铸：连铸过程采用全保护浇铸，减少钢水增氮，增氮量0～3ppm；根据浇铸断面控制拉速，250mm厚断面拉速为0.9m/min～1.1m/min；300mm厚断面拉速为0.75m/min～0.9m/min。

本发明的优点：开创了碳含量百分比在0.10％～0.25％之间中碳钢的冶炼新工艺，在钢包喷粉精炼工位实现了快速脱硫，在7～15min的喷吹时间内可以将钢中的硫含量百分比稳定控制在0.002％～0.015％，钢中的氮含量百分比控制在30～50ppm，该工艺在中碳钢生产中实现了多炉连浇，成品碳、磷、硫和氮等成分控制满足具体钢种的要求。

具体实施方式

实施例1：

钢种Q345B冶炼，工艺路线为：转炉冶炼-钢包喷粉精炼-连铸；

转炉冶炼：入炉铁水硫含量百分比为0.038％；转炉终点碳含量百分比为0.065％，磷含量百分比为0.012％，硫含量百分比为0.026％，终点温度1690℃；出钢采用铝铁脱氧，耗量为4.0kg/吨钢；出钢过程采用碳粉调碳，调碳之后钢中的碳含量百分比为0.16％：

钢包喷粉精炼：到站钢水温度为1610℃，钢中Alt含量百分比为0.045％；钢包喷粉过程输送载气流量45m³/h，喷粉速度要求37kg/min，喷吹粉剂耗量为3.5kg/吨钢，喷吹时间为10min；喷吹结束对钢中的成分进行微调；精炼结束钢水的温度为1580℃，硫含量百分比为0.014％，氮含量百分比为45ppm；

连铸：连铸过程采用全保护浇铸，减少过程增氮，增氮量为3ppm；浇铸过程采用250mm厚断面，拉速为0.95m/min。

经此冶炼工艺，Q345B成品成分主要元素控制如下，按质量百分比，％