專利名稱：一種轉(zhuǎn)爐真空煉鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體地，本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐真空煉鋼的方法。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，我國(guó)汽車、造船、集裝箱、石化、電工等行業(yè)對(duì)優(yōu)質(zhì)鋼需求旺盛。隨著鋼材(特別是高附加值產(chǎn)品)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，許多鋼廠為提升產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力，提高鋼的純凈度，改善鋼材性能，已建立起大規(guī)模生產(chǎn)超純凈鋼(鋼中雜質(zhì)總量S+P+N+H+0 ( 100X 10_6)生產(chǎn)體制。轉(zhuǎn)爐煉鋼處于煉鐵、軋鋼的中間環(huán)節(jié)，煉鐵工序受高爐鐵水供應(yīng)的制約；軋鋼工序要滿足軋鋼對(duì)品種質(zhì)量的要求。轉(zhuǎn)爐煉鋼的主要任務(wù)就是將含有較多雜質(zhì)的鐵水與吹入的氧氣發(fā)生反應(yīng)，達(dá)到脫碳、脫磷、脫硫、脫氧、去除雜質(zhì)的目的，從而獲得符合要求的鋼水成分和溫度。由于我國(guó)高爐生產(chǎn)能力的逐年增長(zhǎng)，現(xiàn)有軋機(jī)生產(chǎn)能力已大于煉鋼生產(chǎn)能力，廢鋼資源的短缺，電力的緊缺和電價(jià)的昂貴，限制了電弧爐煉鋼的發(fā)展。今后轉(zhuǎn)爐煉鋼仍將呈發(fā)展態(tài)勢(shì)，其鋼產(chǎn)量和質(zhì)量也將視市場(chǎng)需求同步適度增長(zhǎng)。真空脫氣冶煉工藝是爐外精煉中廣泛應(yīng)用的一種手段，也被用于真空感應(yīng)爐，隨著真空技術(shù)的發(fā)展，真空設(shè)備 的完善和抽空能力的擴(kuò)大，在煉鋼中的應(yīng)用將越來(lái)越普遍，目前主要用于生產(chǎn)不銹鋼等特種鋼，特別是不能在常壓環(huán)境中進(jìn)行有效生產(chǎn)的高鉻鋼，真空脫氣工藝不僅能降低反應(yīng)產(chǎn)物CO的分壓，而且可以防止過(guò)量鉻被氧化。使用真空處理的目的包括脫除氫和氧，并將氮?dú)夂拷抵凛^低范圍；去除非金屬夾雜物，改善鋼水潔凈度；生產(chǎn)超低碳鋼；使一種元素比其他元素優(yōu)先氧化(如碳優(yōu)先于鉻);化學(xué)加熱；控制澆注溫度等。真空冶煉工藝可以在以下幾個(gè)方面對(duì)鋼水冶煉產(chǎn)生影響1)氣體在鋼液中的溶解與析出；2)用碳脫氧時(shí)的脫碳反應(yīng)；3)鋼液或溶解在鋼液中的碳與爐襯的反應(yīng)；4)合金元素的揮發(fā)；5)金屬夾雜及非金屬夾雜物的去除。由于工業(yè)用真空的工作壓力均大于50Pa,所以真空冶煉工藝只對(duì)脫氣、碳脫氧、脫碳等反應(yīng)產(chǎn)生較為明顯的影響。目前，應(yīng)用真空冶煉技術(shù)的真空感應(yīng)爐主要是應(yīng)用電磁感應(yīng)的作用，在金屬爐料本身產(chǎn)生電流，再依靠金屬爐料本身的電阻，按照焦耳一楞次定律，將電能轉(zhuǎn)換為熱能，用以熔煉金屬。其存在有以下的缺點(diǎn)1)設(shè)備復(fù)雜，價(jià)格昂貴，投資大；2)維修不方便，冶煉費(fèi)用高，成本比較高；3)冶煉過(guò)程中坩堝耐火材料污染金屬；4)生產(chǎn)批量小，檢驗(yàn)工作量較大，難以應(yīng)用于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，提供一種轉(zhuǎn)爐真空煉鋼的方法，該方法可有效的去除鋼水中氮、氫、氧等氣體含量，促進(jìn)脫碳脫氧反應(yīng)的進(jìn)行，減少金屬及非金屬夾雜，提高鋼水純凈度，提升產(chǎn)品質(zhì)量。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用了如下的技術(shù)方案一種轉(zhuǎn)爐真空煉鋼的方法，包括傾爐加料、吹氧冶煉、倒?fàn)t出料，所述傾爐加料步驟中，搖正爐體后，對(duì)轉(zhuǎn)爐開(kāi)始抽真空，真空度為1. 33X KT1 133. 3Pa，并在所述倒?fàn)t出料步驟前停止抽真空。所述吹氧冶煉步驟中，插入氧槍反應(yīng)后，在轉(zhuǎn)爐底部復(fù)吹氬氣，氬氣對(duì)鋼液起到攪拌作用，同時(shí)攜帶一氧化碳、氫氣、氧氣等向氣液界面迅速移動(dòng)，從而達(dá)到快速、有效脫氣的目的。所述傾爐加料步驟中，轉(zhuǎn)爐前傾15 20°至兌鐵位置進(jìn)行兌鐵，兌鐵完畢后，轉(zhuǎn)爐搖至零位，轉(zhuǎn)爐再前傾20 30°，加入廢鋼。所述吹氧冶煉步驟中，降氧槍至開(kāi)氧點(diǎn)以下點(diǎn)火，逐步降槍至冶煉槍位，供氧時(shí)間12 15min ;造渣時(shí)，石灰中硫含量彡O. 02%。本發(fā)明中未提及的步驟均可采用現(xiàn)有技術(shù)。本發(fā)明的原理是碳氧反應(yīng)是煉鋼過(guò)程中最重要的一個(gè)反應(yīng)，其反應(yīng)式為[C] +
= [CO]，當(dāng)在真空條件時(shí)，鋼水中的[C]、[O]平衡被破壞，引起了 [C]和[O]的繼續(xù)反應(yīng)，通過(guò)鋼中的碳脫除鋼中的氧，隨著P。。的降低，碳的脫氧能力急劇增強(qiáng)，直至鋼中的碳達(dá)到極低碳的水平即60X10—6以下甚至更低。真空脫氧是以碳脫氧，由于產(chǎn)物是CO氣體，不會(huì)殘留于鋼中或渣中，沾 污鋼水，在CO氣泡上浮的同時(shí)還會(huì)攪動(dòng)鋼水，不僅均勻了溫度和成分，還將鋼中的氫等有害氣體和非金屬夾雜物帶出，有利于凈化鋼水。根據(jù)理論計(jì)算當(dāng)真空度為1.33X10-1 133. 3Pa，溫度為1600°C時(shí)，鐵液中氫的平衡值為彡O. 000098%,鐵液中氮的平衡值為< O. 0016%,由上述平衡值可以看出，鋼水中的氫或氮的含量已經(jīng)極其微小。本發(fā)明相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有如下優(yōu)點(diǎn)1)快速、有效去除鋼液中的氣體、減少非金屬夾雜物等，提升鋼的內(nèi)在質(zhì)量；2)加快轉(zhuǎn)爐內(nèi)的反應(yīng)速度，提高工作效率；3)省去后續(xù)精煉工藝或節(jié)省部分精煉時(shí)間。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明，但不限于此。一種轉(zhuǎn)爐真空煉鋼的方法，所述方法包括以下步驟I)將轉(zhuǎn)爐搖至兌鐵位置，轉(zhuǎn)爐前傾15 20°，正常兌鐵時(shí)轉(zhuǎn)爐配合鐵水包的傾斜逐漸下傾；2)兌鐵完畢，將轉(zhuǎn)爐搖至零位，氧槍處于非工作狀態(tài)；3)轉(zhuǎn)爐前傾20 30°加入廢鋼；4)轉(zhuǎn)爐搖至吹煉位置，開(kāi)啟抽真空裝置，轉(zhuǎn)爐內(nèi)部鋼液上方的壓力降為1.33 X KT1 133. 3Pa ；5)降氧槍至開(kāi)氧點(diǎn)以下點(diǎn)火，逐步降槍至冶煉槍位，供氧時(shí)間控制在12 15min，在轉(zhuǎn)爐底部復(fù)吹氬氣；6)造洛時(shí),石灰質(zhì)量要達(dá)到三級(jí)品以上,石灰中的硫含量彡O. 02%。7)吹氧5 12分鐘；8)關(guān)閉抽真空裝置后，進(jìn)行取樣與測(cè)溫；9)確認(rèn)鋼包車到位，緩慢搖爐，鋼流準(zhǔn)確進(jìn)入鋼包，出鋼至1/4時(shí)將溜槽對(duì)準(zhǔn)鋼流，開(kāi)始均勻細(xì)流加入合金，出鋼3/4加入完畢，打出溜槽，見(jiàn)渣后迅速抬爐。
權(quán)利要求
1.一種轉(zhuǎn)爐真空煉鋼的方法，包括傾爐加料、吹氧冶煉、倒?fàn)t出料，其特征在于，所述方法還包括對(duì)轉(zhuǎn)爐抽真空步驟，所述對(duì)轉(zhuǎn)爐抽真空步驟為傾爐加料步驟搖正爐體后，對(duì)轉(zhuǎn)爐開(kāi)始抽真空，真空度為1. 33X10—1 133. 3Pa，并在所述倒?fàn)t出料步驟前停止抽真空。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐真空煉鋼的方法，其特征在于，所述吹氧冶煉步驟中，插入氧槍反應(yīng)后，在轉(zhuǎn)爐底部復(fù)吹氬氣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐真空煉鋼的方法，其特征在于，所述傾爐加料步驟中，轉(zhuǎn)爐前傾15 20°進(jìn)行兌鐵，兌鐵完畢后，轉(zhuǎn)爐搖至零位，轉(zhuǎn)爐再前傾20 30°，加入廢鋼。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的轉(zhuǎn)爐真空煉鋼的方法，其特征在于，所述吹氧冶煉步驟中，降氧槍至開(kāi)氧點(diǎn)以下點(diǎn)火，逐步降槍至冶煉槍位，供氧時(shí)間12 15min ;造渣時(shí)，石灰中硫含量< O. 02%。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐真空煉鋼的方法，所述方法包括以下步驟轉(zhuǎn)爐前傾15～20°，進(jìn)行兌鐵；轉(zhuǎn)爐前傾20～30°加入廢鋼；轉(zhuǎn)爐搖至吹煉位置，開(kāi)啟抽真空裝置，轉(zhuǎn)爐內(nèi)部鋼液上方的壓力降為1.33×10-1～133.3Pa；吹氧冶煉；關(guān)閉抽真空裝置后，進(jìn)行取樣與測(cè)溫；倒?fàn)t出料。該方法可有效的去除鋼水中氮、氫、氧等氣體含量，促進(jìn)脫碳脫氧反應(yīng)的進(jìn)行，減少金屬及非金屬夾雜，提高鋼水純凈度，提升產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)C21C5/28GK103060507SQ201310004119
公開(kāi)日2013年4月24日 申請(qǐng)日期2013年1月6日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月6日
發(fā)明者馬琳, 王博, 劉化軍, 許榮昌, 陳雷, 陳顏 申請(qǐng)人:萊蕪鋼鐵集團(tuán)有限公司