[发明专利]提高VD精炼过程铝元素收得率的方法

说明书

本发明公开了一种提高VD精炼过程铝元素收得率的方法，其工艺为：所述VD精炼过程采用二元碱度≥5.0的精炼渣，精炼渣的渣量为15～18kg/t钢；VD精炼前钢液内Al含量为0.020wt%～0.030wt%。本方法采用了高碱度精炼渣系，较低的精炼渣量，以及控制合适的Al含量范围等措施；采用BOF→脱氧、合金化→LF精炼→VD精炼→喂铝线→连铸，和传统工艺相比，本方法可降低VD精炼过程中铝含量损失量约50%左右，降低了生产成本；同时还可以提高钢液的洁净度及钢材质量的稳定性。

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域，尤其是一种提高VD精炼过程铝元素收得率的方法。

背景技术

目前，钢铁行业进入了供大于求的市场环境，为了不断满足下游客户的需求，国内钢材质量的稳定性仍需要进一步提高。标准化操作和精细化操作虽然是质量稳定的重要手段，但是创新型的生产工艺和方法则是产品质量保证的重要前提。

VD真空精炼炉已广泛应用于现代化钢铁企业中，其主要作用是脱除钢液中的氢、氮等气体杂质，是生产优、特钢材的主要精炼设备之一。VD在真空精炼过程中，为促进钢液内溶解的气体元素快速脱离钢液，必须提供良好的动力学条件，因此使用的底吹氩气强度较大。这就使得钢液与精炼渣搅拌充分，钢渣反应效果明显。渣中氧化性组分，如FeO、SiO₂等，和钢液中还原性成分，如Al等，会发生氧化还原反应，造成精炼过程中钢液的Al含量损失较为严重。钢液中损失的Al元素，最终形成了Al₂O₃进入精炼渣中，或存在于钢液之中，成为夹杂物，不仅造成了脱氧剂Al耗的增加，同时也污染了钢液，使产品质量稳定性降低。

目前仍有较多钢铁企业未关注到Al损过大的不合理性，依然按照传统的方法进行冶炼生产，即: BOF→脱氧、合金化→LF精炼→喂铝线→VD精炼→喂铝线→连铸。VD精炼前控制铝含量较高，有的企业高达0.070%～0.080%，经VD精炼后，铝含量为0.010%～0.020%，铝的收得率仅为12.5%～28%，不足30%。因此，传统VD精炼过程中铝的损失极大，造成了铝合金的浪费，也使得生产成本升高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种提高VD精炼过程铝元素收得率的方法，以有效地减少铝合金的浪费。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：所述VD精炼过程采用二元碱度≥5.0的精炼渣，精炼渣的渣量为15～18kg/t钢；VD精炼前钢液内Al含量为0.020wt%～0.030wt%。

本发明所述精炼渣的二元碱度为5.0～7.0。

本发明所述精炼渣系中w(FeO)+w(MnO)＜1wt%。

本发明所述VD精炼过程真空度＜40Pa，真空保持时间为12～15min。

本发明所述冶炼钢种的硅含量≤0.35wt%。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明采用了高碱度精炼渣系，较低的精炼渣量，以及控制合适的Al含量范围等措施；采用BOF→脱氧、合金化→LF精炼→VD精炼→喂铝线→连铸，和传统工艺相比，本发明可降低VD精炼过程中铝含量损失量约50%左右，降低了生产成本；同时还可以提高钢液的洁净度及钢材质量的稳定性。

本发明有效地降低了生产成本：Al作为炼钢过程中的主要脱氧剂，其在钢中与[O]处于平衡状态，过多的Al并不能将[O]全部去除。而钢铁生产在满足产品性能要求的前提下，应进一步降低生产，以往仅是靠控制石灰消耗等方式来控制成本，而忽视了冶炼过程中的Al损，造成了浪费，增加了生产成本。本方法正是为了降低VD精炼过程中的铝损而开发，可降低铝损约50%。