[发明专利]铸造用钢液在冶炼过程中的脱硫方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶炼低硫铸钢件技术领域，尤其涉及一种铸造用钢液在冶炼过程中的脱硫方法。

背景技术

在传统的炼钢工艺中，熔化、精炼、合金化都在电弧炉中完成，包括在电弧炉中进行脱硫工作。而在电弧炉中脱硫，由于还原氛围不充分，导致脱硫效率低，且最终的硫含量较高，一般都在0.02%以上，这样冶炼出的钢液往往不能满足使用要求。

为了降低钢液在冶炼过程中的硫含量，提高钢液质量，现有技术中，主要采用两种方法；一种是在电弧炉中进行熔化、氧化，出钢后在精炼炉中加还原剂对钢液进行还原和脱硫，这种脱硫方法的优点是成本较低、适用性强，缺点是由于脱硫需要较长时间，导致整个冶炼过程持续的时间较长，效率较低；另一种是采用真空精炼炉进行脱硫，这种方法的优点是脱硫速度快，脱硫效果好，能将重点硫含量持续保持在0.001%以下，但缺点是前期设备投资大，冶炼成本高。

发明内容

针对以上不足，本发明提出一种脱硫效果好、脱硫效率高的铸造用钢液在冶炼过程中的脱硫方法。

一种铸造用钢液在冶炼过程中的脱硫方法，包括以下步骤：初还原、钢渣混合出钢脱硫、精炼脱硫、调渣还原脱硫：

初还原：将熔炼原料在电弧炉内熔化后，当钢液中C、P含量稳定后，向炉内的钢液中加入铝块，铝块的加入量为1kg～2kg/t，然后将硅钙、铝粒均匀覆盖在钢液的钢渣的表面，对钢液加热升温至1620℃～1670℃，取样检测Al元素的含量大于0.03%时，出钢；

钢渣混合出钢脱硫：出钢时采用钢液和钢渣混合出钢的方式，当钢渣占钢液的比例为2%～5%时开始出钢，随着出钢过程中随流加入脱硫剂，脱硫剂加入量为5kg～10kg/t；

精炼脱硫：将出钢至钢包内的钢液进行精炼，保持钢液的温度为1550℃～1590℃，精炼时间不小于40min，在精炼过程中检测钢液的氧活性，使其满足不大于10ppm，当钢液的氧活性大于10ppm时，采用喂铝的方法来调整，喂铝的方法为：向钢液内加入铝线或铝粒，待钢液反应至少5min后，再检测钢液的氧活性，如果钢液的氧活性仍然大于10ppm时，重复喂铝的方法至钢液的氧活性满足不大于10ppm；

调渣还原脱硫：先向钢液中加入活性石灰和萤石作为还原渣料，活性石灰的加入量为6kg/t～10kg/t,萤石加入量为1kg/t～2kg/t，然后对钢液取样检测Al元素的含量，当Al元素的含量小于0.01%时，加入硅钙、铝粒来调整Al元素的含量至0.01%～0.03%之间，检测调渣后的钢渣的碱度达到2～4，保持钢液的温度为1590℃～1610℃，至少10min，使其充分脱硫。

本发明的脱硫方法包括初还原、钢渣混合出钢脱硫、精炼脱硫、调渣还原脱硫步骤，在每一步骤中都对钢液进行不同程度的脱硫，如此相比较于背景技术中两种传统方法的脱硫方法，使用本发明方法的脱硫效果如下：

钢液冶炼效率高，本发明方法在钢液出钢过程进行脱硫，在精炼炉冶炼时不需要额外的脱硫时间，较传统钢液脱硫方法缩短1/3左右的时间；

脱硫效果好，使用传统脱硫方法冶炼时，普通碳钢及低合金钢的硫含量能脱至0.015%左右，而使用本发明方法进行多步骤脱硫，最终硫含量能够低至0.005%以下，在很大程度上提高了钢液质量。

具体实施方式

上述铸造用钢液在冶炼过程中的脱硫方法，包括以下步骤：初还原、钢渣混合出钢脱硫、精炼脱硫、调渣还原脱硫。

初还原：将熔炼原料在电弧炉内熔化后，当钢液中C、P含量稳定后，向炉内的钢液中加入铝块，铝块的加入量为1kg～2kg/t，然后将硅钙、铝粒均匀覆盖在钢液的钢渣的表面，对钢液加热升温至1620℃～1670℃，取样检测Al元素的含量，如果Al元素的含量大于0.03%，出钢；如果Al元素的含量小于0.03%，继续加入铝块，待钢液反应、稳定5min后，再取样检测Al元素的含量，直到检测的Al元素的含量大于0.03%时，出钢。

其中，钢液中的C、P元素的含量是依据顾客对产品的含碳量的要求来控制的，在初还原过程中钢液中的C含量的控制限为：将顾客对产品的含碳量的下限值再减去0.05%～0.1%，在初还原过程中钢液中的P的含量的控制限为：顾客对产品的含磷量的下限值的1/2，例如顾客对产品的含碳量的要求为0.15%、0.3%、0.6%、0.7%时，在初还原过程中钢液中的C含量的控制限为：0.05%～0.1%、0.2%～0.25%、0.5%～0.55%、0.6%～0.65%。