[发明专利]一种低成本洁净钢的冶炼方法

说明书

本发明公开了一种低成本洁净钢的冶炼方法，属于冶金技术领域。其包括转炉初炼、LF精炼、VD真空处理工序。通过对转炉初炼、LF精炼系统脱氧、造渣、合金化等工序进行系统控制，保证LF终点精炼渣成分SiO₂质量百分数小于8%，LF精炼完毕进行扒渣，扒渣后渣量控制在10~15kg/t钢，VD真空处理前调整钢中Al_t含量在0.03～0.05%。通过上述措施，本发明炼钢过程综合Al耗不大于2.6kg/t，产品洁净度提高，钢板中T.O.含量不大于12 ppm，大尺寸夹杂物数量减少，轧材中大于5μm夹杂物数密度小于0.5个/mm²，面积百分数小于2×10^‑5。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，涉及一种低成本洁净钢的冶炼方法。

背景技术

随着技术的发展，钢铁下游客户对钢铁产品的性能要求越来越苛刻，钢中非金属夹杂物对最终产品的焊接、抗疲劳、抗腐蚀、切削等使用和加工性能都有影响，因为非金属夹杂物造成的客户质量异议给钢铁企业带来大量损失。因为供需关系的变化和国家对环保的重视，钢铁企业面临严峻的竞争和生存压力，高效低成本的生产洁净钢已经是冶金界的共识。LF炉精炼可以实现升温、造渣、合金化等冶金功能，VD炉是炼钢精炼一种常用的设备，它可以通过真空条件下钢包吹氩，实现钢液脱碳、脱气、脱硫的功能。相较于RH炉，VD炉投资成本低和脱硫能力强，但深脱碳和去除夹杂物方面不如RH炉。VD工作过程中，渣钢剧烈混合，一方面卷入钢液的渣滴可能在浇铸前不能完全去除，残留在钢中，形成大尺寸夹杂物，另一方面对于Al镇静钢，VD过程渣钢反应，钢中Al与渣中FeO、MnO、SiO₂作用形成新的Al₂O₃夹杂，钢液铝损严重，同时钢液回硅、回锰，见公式（1）～（3）。目前很多使用VD精炼的钢企对精炼渣FeO、MnO的含量有了明确控制目标，但对SiO₂的认识还不足。

洁净钢的生产是一个系统性工程，不是通过某一个工序来实现的。LF-VD双联精炼工艺是一种常见的精炼工艺，如何在保证各精炼设备冶金功能前提下，实现低铝耗、高洁净钢的生产一直是企业的困扰。

(FeO)+[Al] → (Al₂O₃)+[Fe] (1)

(MnO)+[Al] → (Al₂O₃)+[Mn] (2)

(SiO₂)+[Al] → (Al₂O₃)+[Si] (3)。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种低成本洁净钢的冶炼方法，其技术方案是：

一种低成本洁净钢的冶炼方法，其包括转炉初炼、LF精炼、VD真空处理工序。

本发明所述转炉初炼工序，出钢过程采用挡渣锥和滑板联合挡渣，出钢量70%时，将挡渣锥加入转炉出钢口，红外检测转炉下渣，出现下渣时立即关闭滑板，控制转炉出钢下渣量≤5kg/t钢。出钢开始时，钢包加入10～15kg碳粉预脱氧，出钢1/3时加入石灰3～6kg/t钢，同时加入铝粒或铝锭1～2kg/t钢进行强脱氧，保证LF精炼工序进站钢液中Al_t含量为0.02～0.04%。

本发明所述LF精炼工序，使用硅铁或硅锰合金化，石灰造渣，萤石调节渣子黏度和流动性，用电石和铝粒进行扩散脱氧，保证LF终点精炼渣中SiO₂含量8%，其他成分及含量为CaO 50～60%，Al₂O₃ 20～35%，MgO 5～8%，CaF₂ 4～8%，FeO+MnO 1%，二元碱度R 7.0～10.0。