專(zhuān)利名稱(chēng)：一種生產(chǎn)高鉻低磷軋輥用電渣鋼的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)高鉻低磷軋輥用電渣鋼的方法，屬于冶金行業(yè)電冶金技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，背景技術(shù)生產(chǎn)鉻含量在3.00%以上、磷含量在0.012%以下的軋輥用電渣鋼時(shí)，一般采用電爐通過(guò)高功率電極加熱實(shí)現(xiàn)了高鉻合金含量，進(jìn)行多次造渣實(shí)現(xiàn)了低磷控制，以此保證了電極鑄坯生產(chǎn)的連續(xù)性；對(duì)于電極鑄坯往往采用固定式電渣爐來(lái)生產(chǎn)電渣鋼，電渣錠高度一般在2米左右，由于其電渣鋼高徑比所限，因此在生產(chǎn)軋輥時(shí)考慮到頭尾的切除量等因素其成材率相應(yīng)大打折扣。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提供一種生產(chǎn)高鉻低磷軋輥用電渣鋼的方法，利用現(xiàn)有的轉(zhuǎn)爐等煉鋼裝備生產(chǎn)出更具成本優(yōu)勢(shì)的高鉻低磷電極鑄坯，采用雙極串聯(lián)抽錠式電渣爐生產(chǎn)出大高徑比、成材率更高的高鉻低磷電渣鋼，同時(shí)兼具噸鋼能耗更低的特點(diǎn)，在滿(mǎn)足下游用戶(hù)需求的同時(shí)產(chǎn)生了良好的經(jīng)濟(jì)效益，解決背景技術(shù)中存在的上述問(wèn)題。本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種生產(chǎn)高鉻低磷軋輥用電渣鋼的方法，包含頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH真空脫氣、方坯連鑄、雙極串聯(lián)抽錠式電渣重熔工序，各工序的參數(shù)控制如下:
①頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉工序，為防止磷高，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制采用高拉補(bǔ)吹操作，等樣放鋼，一次拉碳終點(diǎn)目標(biāo)溫度為1600-1630°C，之后以爐前磷重量比含量0.008%作為補(bǔ)吹與否的界限，低溫拉碳實(shí)現(xiàn)了低磷含量控制，通過(guò)紅外下渣檢測(cè)系統(tǒng)避免出鋼過(guò)程下渣從而確保離站磷重量比含量控制在0.010%以?xún)?nèi)，考慮到低溫離站相應(yīng)減少了轉(zhuǎn)爐工序高碳鉻鐵加入量，控制離站鉻重量比含量在1.80-1.90% ；
②LF精煉工序，LF工序分批加入高碳鉻鐵，根據(jù)溫度情況逐步進(jìn)行成分調(diào)整，二元終渣堿度控制在6.5-7.5 ；
③RH真空脫氣工序，最低真空度控制在100P以?xún)?nèi)，真空處理時(shí)間大于20分鐘，純脫氣時(shí)間不小于5分鐘,保證氫含量控制在2ppm以?xún)?nèi)；
④方坯連鑄工序，首爐中包溫度控制在1483-1498°C，連澆爐中包溫度控制在1478-1493 °C，穩(wěn)定拉速為0.6米/分鐘；
⑤雙極串聯(lián)抽錠式電渣重熔工序，采用四元渣系渣料，組成重量比為螢石:氧化鋁粉:石灰:硅石=56.5:28:11.5:4，在化渣包中熔化渣料后倒入結(jié)晶器進(jìn)行冶煉，冶煉過(guò)程脫氧劑采用鋁粉，加入要求為10-15克/3分鐘，目標(biāo)熔速度控制在600±20千克/小時(shí)，熔煉過(guò)程二次電流和二次電壓分別控制在8-12千安和85-95伏特，交換電極時(shí)間控制在90秒之內(nèi)，雙極串聯(lián)抽錠式電渣爐噸鋼 電耗遠(yuǎn)低于固定式電渣爐，通過(guò)交換電極實(shí)現(xiàn)了電渣錠的連續(xù)生產(chǎn)，電渣錠成材率高于傳統(tǒng)固定式電渣爐10%。
更具體的工藝步驟如下:
①頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉工序，利用80噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐的噴吹系統(tǒng)、稱(chēng)量系統(tǒng)、操控系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)進(jìn)行脫磷操作，脫磷過(guò)程三塊底吹透氣磚全部開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)了冶煉過(guò)程鋼水的成分均勻，通過(guò)控制供氧量和時(shí)間使一次拉碳目標(biāo)溫度在1600-1630°C，終渣二元堿度R在
4.0-4.5，采用低溫拉碳可使一次拉碳磷重量比含量控制在0.010%以下，如果爐前檢測(cè)磷重量比含量在0.008%及以上，則直接進(jìn)行倒?fàn)t放鋼，如果磷重量比含量在0.008%以下，出于節(jié)能考慮則進(jìn)行補(bǔ)吹，進(jìn)一步提高約20-30°C出鋼溫度，出鋼過(guò)程采用紅外下渣檢測(cè)系統(tǒng)確保不下渣，出鋼過(guò)程加入高碳鉻鐵使得離站鉻重量比含量控制在1.80-1.90%，整體離站磷重量比含量控制在0.010%以?xún)?nèi)；
②LF精煉工序，鋼水進(jìn)入LF工序，電極首先預(yù)熱10分鐘，之后邊加熱邊分七批次陸續(xù)加入高碳鉻鐵，二元終渣堿度R控制在6.5-7.5，離站磷重量比含量在0.011%以下，離站鉻重量比含量在3.05-3.15% ；
③RH真空脫氣工序，真空環(huán)流處理時(shí)間大于20分鐘，其中純脫氣時(shí)間不低于5分鐘，最低真空度控制在IOOpa以?xún)?nèi)； ④方坯連鑄工序，連鑄過(guò)程采用全保護(hù)澆鑄，首爐中包溫度控制在1483-1498°C，連澆爐中包溫度控制在1478-1493°C，目標(biāo)拉速為0.6米/分鐘，中包取樣氫含量控制在2ppm以?xún)?nèi)，澆次爐數(shù)實(shí)現(xiàn)了 6爐連澆；
⑤雙極串聯(lián)抽錠式電渣重熔工序，采用以上步驟生產(chǎn)的280X325毫米連鑄方坯作為自耗電極，選用兩只方坯進(jìn)行串聯(lián)式電渣重熔，熔煉過(guò)程使用的渣系重量比組成為螢石:氧化鋁粉:石灰:硅石=56.5:28:11.5:4，渣料經(jīng)過(guò)800°C高溫烘烤10小時(shí)，在化渣包中進(jìn)行預(yù)熔之后倒入結(jié)晶器內(nèi)直接進(jìn)行液渣啟動(dòng)，重熔過(guò)程脫氧劑采用鋁粉，加入要求為10-15克/3分鐘均勻加入，目標(biāo)熔速控制在600±20千克/小時(shí)，抽錠速度與熔速相聯(lián)動(dòng)，熔煉過(guò)程二次電流和二次電壓分別控制在8-12千安和85-95伏特，當(dāng)兩只串聯(lián)式自耗電極熔煉完畢后在1.5分鐘內(nèi)實(shí)現(xiàn)電極自動(dòng)更換，從而實(shí)現(xiàn)了細(xì)長(zhǎng)型抽錠式電渣爐的連續(xù)生產(chǎn)。本發(fā)明中雙極串聯(lián)抽錠式電渣爐所生產(chǎn)的600毫米圓6米長(zhǎng)電渣錠僅需分別在頭尾處切除0.15米長(zhǎng)的不穩(wěn)定部分，成材率為95%，而傳統(tǒng)固定式電渣爐生產(chǎn)的3只600毫米圓2米長(zhǎng)電渣錠均需分別在頭尾處切除0.15米長(zhǎng)的不穩(wěn)定部分，成材率僅為85%，相比之下本發(fā)明生產(chǎn)的電渣鋼成材率提高了 10%。本發(fā)明的效果:采用本發(fā)明生產(chǎn)出鉻含量在3.00%以上、磷含量在0.012%以下長(zhǎng)度為6米的直徑600毫米電渣圓錠，電渣錠表面質(zhì)量及內(nèi)部低倍組織良好，各元素實(shí)現(xiàn)了成分穩(wěn)定控制。在不增加投資的基礎(chǔ)上，利用現(xiàn)有轉(zhuǎn)爐、雙極串聯(lián)抽錠式電渣爐等煉鋼設(shè)備探索出生產(chǎn)高鉻低磷電渣鋼的新工藝，該工藝可行性好、更富經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例工藝流程圖。
具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。實(shí)施例中，選取某一 600毫米圓6米長(zhǎng)成品軋輥用電渣錠，對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。(I)轉(zhuǎn)爐鋼鐵料采用磷重量比含量為0.093%的鐵水77.1噸以及普碳廢鋼8.1噸，散裝料加入量石灰、鎂球、輕燒白云石、氧化鐵皮球、石灰石分別為4734、206、665、904、1489千克，一次拉碳溫度為1592°C，爐前鋼水磷重量比含量為0.005%，經(jīng)過(guò)一次補(bǔ)吹后拉碳溫度為1637°C，出鋼過(guò)程加入2704千克高碳鉻鐵，出鋼量為81.55噸；
(2)LF爐進(jìn)站鉻重量比含量為1.97%、磷重量比含量為0.008%，預(yù)熱10分鐘后分七批加入鉻鐵1527千克，邊加料邊加熱，終渣二元堿度為6.79，離站鉻重量比含量為3.07%，磷重量比含量為0.009% ；
(3)RH工序環(huán)流時(shí)間為27分鐘，純脫氣時(shí)間為6分鐘；
(4)連鑄過(guò)程為4流保護(hù)澆鑄，設(shè)定拉速為0.60米/分鐘，中包測(cè)溫范圍為1488-1491 °C,中包成品氫含量不超過(guò)2ppm、鉻重量比含量為3.05%、磷重量比含量為0.010% ；
(5)選取以上工序生產(chǎn)的280X325規(guī)格6米長(zhǎng)大方坯3只，切割為6只3米長(zhǎng)大方坯后焊接成3組自耗電極，選用渣系為螢石:氧化鋁粉:石灰:硅石=56.5:28:11.5:4，烘烤過(guò)的渣料在化渣包中進(jìn)行預(yù)熔后倒入結(jié)晶器內(nèi)實(shí)現(xiàn)液渣啟動(dòng)，重熔過(guò)程脫氧劑采用鋁粉，通過(guò)自動(dòng)稱(chēng)量加料裝置實(shí)現(xiàn)脫氧劑的均勻加入，加入要求為10-15克/3分鐘，目標(biāo)熔速設(shè)定為600±20千克/小時(shí)，熔煉過(guò)程二次電流和二次電壓分別控制在8.8-10.7千安和88-94伏特，兩次交換電極的時(shí)間分別為73秒和81秒；
(6)電渣錠長(zhǎng)度為6米，直徑為600毫米，冶煉完畢后即在緩冷坑內(nèi)進(jìn)行緩冷處理，組坯后集中進(jìn)行退火處理，在退火爐均勻升溫至800-820°C后保溫約10小時(shí)，隨爐冷卻至200°C以下后出爐冷卻；
(7)電渣錠表面質(zhì)量良 好，經(jīng)檢驗(yàn)通體無(wú)明顯探傷缺陷，且內(nèi)部組織致密，成品電渣錠鉻、磷重量比含量分別為3.04%和0.010%。
權(quán)利要求
1.一種生產(chǎn)高鉻低磷軋輥用電渣鋼的方法，其特征在于包含頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH真空脫氣、方坯連鑄、雙極串聯(lián)抽錠式電渣重熔工序，各工序的參數(shù)控制如下: ①頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉工序，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制采用高拉補(bǔ)吹操作，等樣放鋼，一次拉碳終點(diǎn)目標(biāo)溫度為1600-1630°C，之后以爐前磷重量比含量0.008%作為補(bǔ)吹與否的界限，低溫拉碳實(shí)現(xiàn)了低磷含量控制，通過(guò)紅外下渣檢測(cè)系統(tǒng)避免出鋼過(guò)程下渣從而確保離站磷重量比含量控制在0.010%以?xún)?nèi)，考慮到低溫離站相應(yīng)減少了轉(zhuǎn)爐工序高碳鉻鐵加入量，控制離站鉻重量比含量在1.80-1.90% ； ②LF精煉工序，LF工序分批加入高碳鉻鐵，二元終渣堿度控制在6.5-7.5 ； ③RH真空脫氣工序，最低真空度控制在100P以?xún)?nèi)，真空處理時(shí)間大于20分鐘，純脫氣時(shí)間不小于5分鐘,保證氫含量控制在2ppm以?xún)?nèi)； ④方坯連鑄工序，首爐中包溫度控制在1483-1498°C，連澆爐中包溫度控制在1478-1493 °C，穩(wěn)定拉速為0.6米/分鐘； ⑤雙極串聯(lián)抽錠式電渣重熔工序，采用四元渣系渣料，組成重量比為螢石:氧化鋁粉:石灰:硅石=56.5:28:11.5:4，在化渣包中熔化渣料后倒入結(jié)晶器進(jìn)行冶煉，冶煉過(guò)程脫氧劑采用鋁粉，加入要求為10-15克/3分鐘，目標(biāo)熔速度控制在600±20千克/小時(shí)，熔煉過(guò)程二次電流和二次電壓分別控制在8-12千安和85-95伏特，交換電極時(shí)間控制在90秒之內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種生產(chǎn)高鉻低磷軋輥用電渣鋼的方法，其特征在于:所述的頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉工序，利用80噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐的噴吹系統(tǒng)、稱(chēng)量系統(tǒng)、操控系統(tǒng)及輔助系統(tǒng)進(jìn)行脫磷操作，脫磷過(guò)程三塊底吹透氣磚全部開(kāi)啟，實(shí)現(xiàn)了冶煉過(guò)程鋼水的成分均勻,終渣二元堿度R在4.0-4.5，如果爐前檢測(cè)磷重量比含量在0.008%及以上，則直接進(jìn)行倒?fàn)t放鋼，如果磷重量比含量在0.008%以下，則進(jìn)行補(bǔ)吹，進(jìn)一步提高約20-30°C出鋼溫度，出鋼過(guò)程采用紅 外下渣檢測(cè)系統(tǒng)確保不下渣。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種生產(chǎn)高鉻低磷軋輥用電渣鋼的方法，其特征在于所述LF精煉工序，鋼水進(jìn)入LF工序，電極首先預(yù)熱10分鐘，之后邊加熱邊分七批次陸續(xù)加入高碳鉻鐵，離站磷重量比含量在0.011%以下，離站鉻重量比含量在3.05-3.15%。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種生產(chǎn)高鉻低磷軋輥用電渣鋼的方法，其特征在于所述方坯連鑄工序，連鑄過(guò)程采用全保護(hù)澆鑄，中包取樣氫含量控制在2ppm以?xún)?nèi)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種生產(chǎn)高鉻低磷軋輥用電渣鋼的方法，其特征在于所述雙極串聯(lián)抽錠式電渣重熔工序，采用以上步驟生產(chǎn)的280 X 325毫米連鑄方坯作為自耗電極，選用兩只方坯進(jìn)行串聯(lián)式電渣重熔，渣料經(jīng)過(guò)800°C高溫烘烤10小時(shí)，在化渣包中進(jìn)行預(yù)熔之后倒入結(jié)晶器內(nèi)直接進(jìn)行液渣啟動(dòng)，重熔過(guò)程脫氧劑采用鋁粉。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種生產(chǎn)高鉻低磷軋輥用電渣鋼的方法，屬于冶金行業(yè)電冶金技術(shù)領(lǐng)域。技術(shù)方案是包含頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、RH真空脫氣、方坯連鑄、雙極串聯(lián)抽錠式電渣重熔工序，生產(chǎn)出成本更低、成材率更高的高鉻低磷軋輥用鋼。本發(fā)明與傳統(tǒng)的電爐配合固定式電渣重熔工藝生產(chǎn)軋輥用鋼相比，其噸鋼生產(chǎn)成本降低約300元/噸，綜合成材率提高了10%，成品直徑600毫米長(zhǎng)度6米的電渣鋼錠中鉻含量控制在3.00%以上、磷含量在0.012%以下，其他化學(xué)元素同樣實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定和優(yōu)化控制，且表面質(zhì)量和內(nèi)部組織良好。該方法很好滿(mǎn)足了下游用戶(hù)需求，并實(shí)現(xiàn)了較好的經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號(hào)C22C33/04GK103146978SQ20131007275
公開(kāi)日2013年6月12日 申請(qǐng)日期2013年3月7日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月7日
發(fā)明者王利偉, 薛正學(xué), 都郢祁, 張治廣, 田新中, 郭興坤, 郭保善, 潘光忠, 蘇慶林, 閆麗珍 申請(qǐng)人:邢臺(tái)鋼鐵有限責(zé)任公司