一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法，屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。該方法具體工藝步驟包括：1）在轉(zhuǎn)爐吹煉過程中，控制吹煉終點碳含量在0.08%以上，控制終點鋼水氧含量在0.04%以下；2）在轉(zhuǎn)爐出鋼時加入硅、錳的鐵合金和鋁進行脫氧合金化，鋁的加入量為0.3～1kg/t鋼，硅、錳合金的加入量按鋼種要求；3）出鋼結(jié)束后調(diào)運至LF精煉站，根據(jù)鋼水脫氧情況，一次性補喂鋁線0～1.5m/t鋼，精煉過程微調(diào)成分和去除夾雜物，控制LF終點的鋁含量在0.015%以內(nèi)。該方法的優(yōu)點在于：提高轉(zhuǎn)爐終點碳含量，脫氧用鋁量減少；出鋼加少量鋁弱脫氧，精煉終點鋼水的鋁含量較低，減少了脫氧用鋁的消耗。
【專利說明】一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法，屬于冶金【技術(shù)領(lǐng)域】。
【背景技術(shù)】
[0002]鋼鐵行業(yè)形勢日益嚴峻，我國鋼鐵行業(yè)正逐步進入一個高成本、低盈利的競爭發(fā)展階段。工藝技術(shù)的改進和創(chuàng)新是提高鋼鐵企業(yè)競爭力的重要手段，其最終目的是降低生廣成本，提聞廣品盈利空間。
[0003]Q235系列鋼種是常見的普通碳素結(jié)構(gòu)鋼，該類鋼種常用的生產(chǎn)流程為“鐵水預脫硫-轉(zhuǎn)爐冶煉-LF精煉-連鑄”。轉(zhuǎn)爐冶煉低碳出鋼，鋼水的氧勢較高，出鋼過程中加足量的Al錠進行深脫氧，同時進行S1、Mn、C的合金化，之后精煉補Al和其它合金微調(diào)。該工藝的缺點在于:(I)轉(zhuǎn)爐低碳出鋼，鋼水容易過氧化，增加吹損率，導致鋼鐵料消耗高；(2)出鋼時加足量Al進行深脫氧，由于Al的密度小于鋼水密度，容易上浮在鋼液表面，部分Al與空氣中的氧發(fā)生反應，Al的用量越大，燒損率越高，導致脫氧用Al的消耗量較大。這些原因?qū)е略擃愪摲N的生產(chǎn)成本較高。如果優(yōu)化該類鋼種的脫氧工藝，可降低其生產(chǎn)成本，提高其盈利空間。
[0004]中國專利申請?zhí)枮?00710031301.0的專利公布了一種電爐出鋼三步脫氧工藝，在出鋼前期用碳粉預脫氧，出鋼中期用硅鐵淺脫氧，出鋼后期用鋁深脫氧。該方法使用廉價的碳粉、硅鐵部分替代昂貴的鋁進行脫氧，可降低鋁的消耗，降低生產(chǎn)成本。中國專利申請?zhí)枮?01110283535.0公布了一種中碳含鋁鋼轉(zhuǎn)爐脫氧的方法，轉(zhuǎn)爐低碳出鋼，出鋼量為出鋼量的1/6時先加入碳質(zhì)材 料預脫氧，碳質(zhì)材料加完后，在出鋼量為40%~70%時加入Al合金和S1、Mn鐵合金進行深脫氧與合金化。上述工藝的共同點在于出鋼前鋼水中的碳含量較低，鋼水的氧勢較高，出鋼前期用碳質(zhì)材料進行預脫氧，可降低脫氧用Al的消耗。這些工藝存在的缺點在于:(I)轉(zhuǎn)爐或電爐低碳出鋼，吹損率高，增加鋼鐵料的消耗；出鋼鋼水的氧勢較高，增加脫氧劑的消耗；(2)使用碳質(zhì)材料預脫氧會產(chǎn)生大量的CO氣體，導致鋼水沸騰，容易出現(xiàn)“翻包”等安全事故。此外，產(chǎn)生的CO氣體不容易收集，存在一定的安全隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法，通過提高轉(zhuǎn)爐終點碳含量、降低終點氧含量，采用“出鋼加鋁弱脫氧+LF補鋁終脫氧”的兩步脫氧工藝，將精煉終點鋼水的鋁含量控制在0.015%以內(nèi)，可以有效降低鋁合金類脫氧劑的消耗，從而降低了脫氧成本。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法，工藝包括以下步驟:
[0007](I)鐵水經(jīng)預脫硫處理后，兌入轉(zhuǎn)爐進行冶煉，控制轉(zhuǎn)爐冶煉終點的碳含量≥0.08%,降低終點鋼水氧含量至< 0.04% ；
[0008](2)轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，加入含硅合金、含錳合金、適量的鋁合金進行脫氧合金化，出鋼過程弱脫氧。硅、錳的鐵合金加入量按鋼種目標成分而定，鋁合金的噸鋼加入量為含純鋁0.3kg~Ikg之間；
[0009](3)轉(zhuǎn)爐出鋼結(jié)束后，鋼包調(diào)運至LF精煉站進行二次精煉，LF到站后根據(jù)鋼水的鋁含量補喂鋁線對鋼水進行終脫氧。終脫氧用鋁線的噸鋼喂入量為Om~1.5m之間，鋁線的線密度為0.1 kg/m~0.5kg/m。終脫氧后鋼水中的鋁含量控制為0.002%~0.015%，鋼水中的全氧含量≤0.004%。
[0010]本發(fā)明的優(yōu)點在于，提高轉(zhuǎn)爐終點碳含量，脫氧用鋁量減少；出鋼加少量鋁弱脫氧，減少了鋁的燒損，鋼水吸氮量減少；精煉終點鋼水中的鋁含量較低，減少了鋁的消耗。將該方法用于Q235的生產(chǎn)時，LF精煉終點鋼水的全氧含量低于40ppm，滿足該鋼種使用性能對氧含量的要求。
【具體實施方式】
[0011]以下列舉具體實施例對本發(fā)明進行說明。實施例只用于對本發(fā)明作進一步說明，不代表本發(fā)明的保護范圍，其他人根據(jù)本發(fā)明做出的非本質(zhì)的修改和調(diào)整，仍屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0012]實施例1
[0013]對象鋼種:Q235
[0014]工藝流程:鐵水預脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF精煉一連鑄
[0015]鐵水經(jīng)預脫硫處理后，兌入轉(zhuǎn)爐進行冶煉，冶煉終點碳含量為0.091%、氧含量為0.026%，溫度為1607°C。轉(zhuǎn)爐出鋼量180t，出鋼量至30t時加入石灰440kg、螢石137kg預造渣，加入硅鐵合金215kg、硅錳合金526kg、鋁錠87kg進行脫氧和合金化。出鋼結(jié)束后調(diào)運至LF鋼包精煉站,補喂招線50m,補加石灰302kg造洛,補加娃猛合金100kg,補加增碳劑105kg，精煉26分鐘后出鋼，出鋼時鋼水的鋁含量為0.0132%、全氧含量為0.0024%。出鋼后調(diào)運至連鑄平臺進行澆注。與原工藝比較，鋼鐵料消耗節(jié)約3.8kg/t鋼，鋁的消耗節(jié)約
0.47kg/t 鋼。
[0016]實施例2
[0017]對象鋼種:Q235
[0018]工藝流程:鐵水預脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF精煉一連鑄
[0019]鐵水經(jīng)預脫硫處理后，兌入轉(zhuǎn)爐進行冶煉，冶煉終點碳含量為0.113%、氧含量為
0.023%，溫度為1617°C。轉(zhuǎn)爐出鋼量180t，出鋼量至30t時加入石灰430kg、螢石136kg預造渣，加入硅鐵合金264kg、硅錳合金566kg、鋁錠82kg進行脫氧和合金化。出鋼結(jié)束后調(diào)運至LF鋼包精煉站，補喂鋁線0m，補加石灰262kg造渣，補加增碳劑75kg，精煉28分鐘后出鋼，出鋼時鋼水的鋁含量為0.0131%、全氧含量為0.003%。出鋼后調(diào)運至連鑄平臺進行澆注。與原工藝比較，鋼鐵料消耗節(jié)約4.2kg/t鋼，鋁的消耗節(jié)約0.49kg/t鋼。
[0020]實施例3
[0021]對象鋼種:Q235
[0022]工藝流程:鐵水預脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF精煉一連鑄
[0023]鐵水經(jīng)預脫硫處理后，兌入轉(zhuǎn)爐進行冶煉，冶煉終點碳含量為0.093%、氧含量為
0.031%，溫度為1616°C。轉(zhuǎn)爐出鋼量180t，出鋼量至30t時加入石灰339kg、螢石96kg預造渣，加入硅鐵合金256kg、硅錳合金551kg、鋁錠72kg、增碳劑61kg進行脫氧和合金化。出鋼結(jié)束后調(diào)運至LF鋼包精煉站，補喂鋁線50m，補加石灰223kg造渣，補加增碳劑30kg，精煉26分鐘后出鋼，出鋼時鋼水中的鋁含量為0.0081%、全氧含量為0.0035%。出鋼后調(diào)運至連鑄平臺進行澆注。與原工藝比較，鋼鐵料消耗節(jié)約2.5kg/t鋼，鋁的消耗節(jié)約0.55kg/t鋼。
[0024]實施例4
[0025]對象鋼種:Q235
[0026]工藝流程:鐵水預脫硫一轉(zhuǎn)爐冶煉一LF精煉一連鑄
[0027]鐵水經(jīng)預脫硫處理后，兌入轉(zhuǎn)爐進行冶煉，冶煉終點碳含量為0.088%、氧含量為0.032%，溫度為1617°C。轉(zhuǎn)爐出鋼量180t，出鋼量至30t時加入石灰335kg、螢石109kg預造洛，加入娃鐵合金255kg、娃猛合金556kg、招錠67kg、增碳劑62kg進行脫氧和合金化。出鋼結(jié)束后調(diào)運至LF鋼包精煉站，補喂鋁線100m，補加石灰449kg造渣，補加硅鐵53kg，精煉26分鐘后出鋼，出鋼時鋼水中的鋁含量為0.0044%、全氧含量為0.0024%。出鋼后調(diào)運至連鑄平臺進行澆注。與原工藝比較，鋼鐵料消耗節(jié)約5.lkg/t鋼，鋁的消耗節(jié)約0.58kg/t鋼。
【權(quán)利要求】
1.一種低鋁中碳鋼的低成本脫氧方法，其特征在于:工藝步驟如下， (1)鐵水經(jīng)預脫硫處理后，兌入轉(zhuǎn)爐進行冶煉，控制冶煉終點的碳含量，降低轉(zhuǎn)爐出鋼時的鋼水氧含量； (2)轉(zhuǎn)爐出鋼過程中，加入硅、錳的鐵合金和鋁合金進行脫氧合金化，出鋼過程弱脫氧；
(3)轉(zhuǎn)爐出鋼結(jié)束后，鋼包調(diào)運至LF精煉站進行二次精煉，LF到站后根據(jù)鋼水的脫氧情況補喂鋁線對鋼水進行終脫氧。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，控制轉(zhuǎn)爐冶煉終點的碳含量>0.08%，降低終點鋼水氧含量< 0.04%。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，硅、錳的鐵合金加入量按鋼種目標成分而定，鋁合金的噸鋼加入量為含純鋁0.3~Ikg之間。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，終脫氧用鋁線的噸鋼喂入量為O~1.5m之間，鋁線的線密度為0.1~0.5kg/m。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，終脫氧后鋼水中的鋁含量控制為0.002%~0.015%，鋼水中的全氧含量≤0.004%。
【文檔編號】C21C7/06GK103614517SQ201310582160
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月18日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月18日
【發(fā)明者】鄒長東, 耿濤, 趙家七, 丁振濤, 馬建超 申請人:江蘇省沙鋼鋼鐵研究院有限公司