[发明专利]一种利用低硫铁水对45号钢进行增碳的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，尤其是涉及一种利用低硫铁水对45号钢进行增碳的方法。

背景技术

45号钢为优质碳素结构用钢，广泛用于机械制造，其碳含量为0.42％～0.50％。45号钢调质处理后零件具有良好的综合机械性能，广泛应用于各种重要的结构零件，特别是在交变负荷下工作的连杆、螺栓、齿轮及轴类等。

转炉在冶炼45号碳钢时，理论上钢水终点碳含量可以控制在较高水平，但是为了满足终渣流动性和去除钢水中硫、磷及其它夹杂的要求，实际生产中，45号钢的终点碳含量一般控制在0.08％～0.12％。为了使钢水中碳含量符合45号钢的标准要求，在转炉出钢过程中需补加3.3公斤/吨钢左右的碳粉。

用碳粉增碳，鉴于碳粉的价格较高，使得目前的45号钢的生产成本较高，且由于碳粉比重较轻，大量碳粉漂浮在钢液面上，并未被钢水吸收，使得碳收得率较低，增碳效率较低，碳粉浪费严重。

因此，如何改进增碳工艺，降低45号钢的生产成本，提高碳收得率是目前本领域技术人员亟需解决的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种利用低硫铁水对45号钢进行增碳的方法，该方法能够降低45号钢的生产成本，提高碳收得率。

为解决上述的技术问题，本发明提供的技术方案为：

一种利用低硫铁水对45号钢进行增碳的方法，包括以下步骤：

1)往转炉中装入铁水，控制铁水的实际装入量较标准装入量减少3％～6％；

2)吹炼：按照转炉炼钢工艺吹炼铁水，控制钢水的吹炼终点温度≥1660℃，

控制钢水的吹炼终点磷含量≤0.015％，得到钢水；

3)打开钢包底吹，控制底吹气体流量控制阀开度为15％～20％；

4)将低硫铁水倒入钢包内，控制所述低硫铁水的质量为转炉所加铁水的标准装入量的3％～6％；

5)出钢：转炉出钢先向钢包内加入硅合金和锰合金，最后加入增碳剂，在转炉出钢过程中钢包底吹调到最大，对钢水进行强搅拌，最终得到适于制造45号钢的钢水。

优选的，所述步骤1)中，控制铁水的实际装入量较标准装入量减少4％～5％。

优选的，所述步骤2)中，钢水包含以下重量百分比的组分：0.08％～0.12％的[C]，0～0.003％的[Si]，0.07％～0.15％的[Mn]，0～0.015％的[P]，0～0.030％的[S]。

优选的，所述步骤4)中，低硫铁水是经过KR脱硫处理的高炉铁水。

优选的，所述步骤4)中，低硫铁水的温度为1250℃～1400℃，低硫铁水包含以下重量百分比的组分：4.2％～5.0％的[C]，0.2％～0.7％的[Si]，0.2％～0.5％的[Mn]，0～0.16％的[P]，0～0.015％的[S]。

优选的，所述步骤4)中，控制低硫铁水在出钢前5分钟内全部加入钢包。

优选的，所述步骤5)中，所述硅合金的加入量按钢种规程硅含量要求的中下限控制，

所述锰合金的加入量按钢种规程锰含量要求的中上限控制，

所述增碳剂的加入量按钢种规程碳含量要求的中下限控制。

优选的，所述步骤5)中，见钢流8秒～12秒时开始加入硅合金和锰合金，至出钢1/2时加完，最后加入增碳剂，出钢3/4之前加完。

优选的，所述步骤5)中，所述硅合金为硅铁合金，所述锰合金为高碳锰铁合金，所述增碳剂为碳粉。

本发明的有益技术效果为：

1.本发明采用低硫铁水代替大部分的常规增碳剂用于钢水增碳，利用低硫铁水能够使钢水碳含量增加0.22％～0.25％，节约碳粉2.4kg/吨钢～2.8kg/吨钢，相比于原有工艺的单纯加碳粉，碳粉添加量减少80％～90％，由于低硫铁水在钢铁冶金过程中较易获得，成本较低，从而使得改进后显著降低了45号钢的生产成本；再者，由于低硫铁水与钢水的混合是液—液混合，且低硫铁水中碳元素的存在状态与钢水中碳元素的存在状态相近，使得铁水中的碳元素可以快速地，几乎全部地被钢水吸收，均匀地分布在二者混合后得到的钢水中，从而显著地提高了碳收得率。

2.本发明采用低硫铁水代替大部分的常规增碳剂用于钢水增碳，由于低硫铁水中含有一定量的硅元素和锰元素，在对转炉钢水增碳的过程中，也会出现增硅和增锰，从而降低了后期脱氧合金化过程中所需加入的硅合金和锰合金的质量，降低了45号钢的生产成本。

具体实施方式