[发明专利]一种超低硫钢快速冶炼方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金领域的一种炼钢工艺，涉及冶炼超低硫钢硫含量控制的工艺。

背景技术

硫对钢的性能会造成不良影响，钢中硫含量高，会使钢的热加工性能变坏，即造成钢的“热脆”性。随着科技的发展，社会对钢铁材料的要求也越来越高，特别是抗HIC和抗H2S腐蚀用钢的开发，钢中硫含量要求在0.0010%以内，苛刻的硫含量要求，常规的冶炼脱硫工艺已不能完全满足大规模生产需要。因此，开发一种超低硫钢快速冶炼工艺，成为各家钢铁公司研发高附加值品种钢和效益增长点的发展瓶颈。为了突破这个限制性环节，本申请人以理论计算分析为基础，把冶炼过程扩散脱氧与沉淀脱氧有机结合，充分发挥脱硫的热力学和动力学条件，经过反复的现场试验，成功开发超低硫钢快速冶炼工艺。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超低硫钢快速冶炼方法，有效提高脱硫效率。

本发明实现以上发明目的的技术方案是：

一种超低硫钢快速冶炼方法，其特征在于对转炉冶炼工艺和LF精炼炉冶炼工艺进行优化，通过铁水预脱硫和扒渣、转炉出钢脱氧制度和造渣制度的优化降低转炉出钢含硫量，LF精炼炉采用铝丝渣脱氧，铝线钢水脱氧的脱氧制度，把扩散脱氧和沉淀脱氧相结合，使LF精炼炉前期快速造高碱度强还原性白渣，冶炼过程全程钢包氩气底吹流量控制，提高脱硫效率，LF精炼炉在40min内将钢水中硫含量降低至0.0010%以内。

其中，转炉冶炼工艺的优化具体包括：

（1）铁水预处理操作：入炉铁水经脱硫预处理并扒渣干净，要求[S]≤0.005%，控制废钢中杂质，降低转炉出钢硫含量，减轻LF精炼炉工序造强还原渣的脱硫负担；

（2）出钢造渣：出钢30秒加入复合精炼渣和石灰对钢包顶渣进行改质；

（3）出钢脱氧：出钢至1/3加合金和铝块，根据转炉吹炼终点氧含量加入铝块；

（4）钢包底吹氩气控制：出钢过程钢包氩气底吹流量为200～300Nl/min，出钢时间控制在5-8min。

精炼炉冶炼工艺的优化具体包括：

（1）LF炉前期操作，处理时间控制在5min以内：钢水到站后，调整钢包氩气底吹流量300～400Nl/min，供电化渣2～3min后加入石灰3kg/吨钢、铝丝0.3kg/吨钢，取样分析，下电极升温；

（2）LF炉中期过程控制，处理时间控制在10min以内：根据LF炉第一个钢样成分和渣况粘稠情况，加入合适石灰和铝丝造渣脱硫，石灰加入量小于2kg/吨钢，铝丝加入量小于0.2kg/吨钢，脱硫过程氩气流量350～500Nl/min，喂铝线调整钢液铝含量，喂铝线过程控制氩气流量30～60Nl/min，根据目标钢种的成分进行合金化，升温6～8min取样分析，下电极继续升温脱硫；

（3）LF炉后期过程控制，处理时间控制在25min以内：根据LF炉第二个钢样成分和渣况粘稠情况，加入合适石灰和铝丝造渣脱硫，石灰加入量小于2kg/吨钢，铝丝加入量小于0.2kg/吨钢，脱硫过程氩气流量350～500Nl/min，喂铝线调整钢液铝含量，喂铝线过程控制氩气流量30～60Nl/min，加入合金进行合金化微调；下电极升温脱硫，取样分析；重复LF炉后期过程控制流程直至分析结果满足要求。

本发明超低硫钢快速冶炼方法通过铁水脱硫预处理，转炉出钢脱氧制度和造渣制度优化，LF精炼炉采用铝丝渣脱氧，铝线钢水脱氧的脱氧制度，把扩散脱氧和沉淀脱氧合理利用，充分挖掘渣脱氧脱硫的潜力，使LF炉前期快速造高碱度强还原性白渣，提高了脱硫效率，使LF精炼炉在40min内将钢水中硫含量降低至0.0010%以内。为了降低钢水中夹杂物和气体含量，进行RH真空处理，采用钙处理对夹杂物进一步变性去除。铸坯全氧含量控制在0.0010%以内。该工艺生产过程钢水硫含量控制稳定，铸坯质量良好，钢板探伤合格率稳定，完全满足超低硫钢生产要求，保证冶炼生产节奏和连铸浇注炉数。通过炼钢厂实验证明，采用本发明冶炼方法，转炉出钢脱氧稳定，LF炉造渣脱硫效果明显，现场钢水中硫含量控制稳定，铸坯质量良好，钢板探伤合格率控制在99%以上，完全满足生产需要。

附图说明

图1为超低硫钢快速冶炼方法流程图。

图2为精炼炉终点渣样效果图。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。