专利名称：一种转炉生产低氧钢的优化方法
技术领域：
本发明涉及一种转炉生产低氧钢的优化方法，特别是一种在铁水预脱硫-顶底复吹转炉-LF精炼-VD真空处理-连铸工艺条件下生产低氧钢的优化方法，属于冶金工业生产的炼钢领域。
背景技术：
钢的总氧含量与钢材的质量有直接的关系，是评价钢材质量的一个重要标准，为了提高钢材的力学性能和抗疲劳性能，国内外钢铁公司都致力于超低氧钢的生产研究。2010年12月出版的《特殊钢》中“低氧含量GCrl5轴承钢生产工艺实践”，石钢在60t LD-LF-VD-CC生产工艺中，通过开发高碳低氧出钢、控制LD出钢下渣量、LF到位白渣技术、轴承钢专用精炼造渣工艺、分阶段吹氩工艺、优化连铸工艺等系统控制技术，使GCr15轴承钢平均全氧质量含量波动在(6 9) X 10_5，其中彡7X 10_6的炉数占到总炉数的82. 8% ；2003年I月出版的《特殊钢》中“GCrl5轴承钢冶炼工艺分析和讨论”，淮钢在EAF-LF流程中，通过采用非真空钢包精炼、钡合金处理和保护出钢技术，可使轴承钢全氧质量含量降到IOX 10_6以下。包钢2010年11月至2011年12月，共生产低氧钢(GCrl5轴承钢)255炉，在铁水预脱硫-顶底复吹转炉-LF精炼-VD真空处理-连铸工艺中，通过控制转炉终点钢水中[C] > O. 06at%时出钢；LF精炼控制目标铝含量，使LF离位钢中铝含量控制在O. 015-0. 040at %之间；控制炉渣碱度Ca0/Si02重量比在2. 8-4. 5之间、渣中(FeO+MnO) ( Iwt % ;VD软吹気时间控制在彡IOmin,软吹気流量大于30Nl/min,钢中全氧质量含量控制在< 12Χ10Λ而小于等于10X10_6的炉数只占总炉数的44%。
发明内容
本发明目的是提供一种在铁水预脱硫-顶底复吹转炉-LF精炼-VD真空处理-连铸工艺条件下，通过冶炼过程工艺控制，使钢中全氧含量达到较低的水平的转炉生产低氧钢的优化方法。本发明的技术方案实现的工艺步骤如下(I)控制转炉终点钢水中[C]彡O. IOat%时出钢，出钢以后扒渣；(2)转炉出钢合金化时按顺序先加入脱氧剂铝锰铁合金，再加入硅铁和锰铁进行合金化处理，钢包进入扒渣站进行扒渣；(3)控制LF炉渣碱度Ca0/Si02重量比在3. 5_4· 5之间、渣中(FeO+MnO) ( O. 8wt% ；(4)控制LF精炼离位钢中铝含量控制在O. 020-0. 030at%之间；
(5) VD软吹氩时间控制在15 20min，软吹氩流量在80 100Nl/min。所述控制炉渣碱度是通过在钢液中加入造渣剂实现的；所述造渣剂是白灰、萤石、铝矾土和电石。
具体地转炉终点钢水中[C]的质量百分比彡O. 10%时出钢；转炉出钢时按顺序先加入脱氧剂铝锰铁合金，再加入硅铁和锰铁进行合金化处理，这样脱氧产物首先形成的是Al2O3，便于快速从钢水中上浮，铝锰铁合金加入量是控制LF就位、给电化渣后钢中铝含量在O. 06at% -O. 09at%2间的量；钢包进入扒渣站进行扒渣；钢包进入LF炉就位后，向炉内加入白灰、萤石、铝矾土、电石造渣，使LF离位炉渣碱度Ca0/Si02重量比控制在3. 5-4. 5之间、渣中(FeO+MnO) ^ O. 8wt % ;控制钢中铝含量，使LF炉离位钢中铝含量在O. 020at% -O. 030at%之间，这样即可以防止钢中铝含量过低造成脱氧不足而使钢中氧含量升高，又可以防止钢中铝含量过高而造成钢中[Al]将渣中(SiO2)还原，使钢中氧含量升高；控制VD破真空后的软吹氩时间在15 20min，软吹氩流量在80 100Nl/min，即软吹氩流量控制在能够将钢液搅动，且钢液面不裸露在空气中为宜，VD抽真空过程中不喂铝线或加入铝锰铁合金，VD结束后不向钢中喂入钙线。本发明的有益效果是转炉终点碳含量下限值较低，对不同质量的铁水适应性较强；转炉出钢采用铝锰铁强脱氧；转炉出钢挡渣不好，通过扒渣降低炉渣氧化性；VD后不进 行钙处理，在连铸过程中不会发生堵水口现象，能够将钢中全氧质量含量控制在< IOX 10_6的范围内。
具体实施例方式在铁水预脱硫-顶底复吹转炉-LF精炼-VD真空处理-连铸工艺条件下，生产GCr15轴承钢时，对钢中氧含量的控制，采取了如下
具体实施例方式(I)当转炉终点钢水温度在1630 0C -1660 °C，钢水中[C]的质量百分比达到^ O. 10at%条件即可出钢；转炉出钢1/3时，随着钢流向钢包中加入铝锰铁合金脱氧，再加入硅铁和锰铁合金化，铝锰铁合金加入量是使LF炉就位、给电化渣后钢中铝含量在O. 06at% -O. 09at%之间，同时向钢包中加入白灰3kg/t ;钢包进入扒渣站进行扒渣；(2)钢包进入LF炉就位后，向炉内加入8-9kg/t白灰、I. 5_2kg/t萤石、I. 5_2kg/t铝矾土、I. 5-2kg/t电石进行造渣，使LF离位炉渣碱度Ca0/Si02重量比在3. 5-4. 5之间、渣中(FeO+MnO) ^ 0. 8wt% ;送电化渣10分钟时取钢样检验钢中铝含量，若低于目标下限0. 06at%时，需向钢中加入铝锰铁或喂入铝线补铝，加入量是使LF炉离位钢中铝含量在
0.020at% -0. 030at%之间；(3)钢水进入VD炉进行抽真空处理，在真空度彡0. IOKpa条件下，深真空时间^ 15min, VD破真空后对钢水进行软吹氩，软吹氩时间15 20min，软吹氩流量在80 100Nl/min(能够将钢液搅动，且钢液面不裸露在空气中为宜)。通过上述实施方式，可使铁水预脱硫-顶底复吹转炉-LF精炼-VD真空处理-连铸工艺条件下生产的低氧钢(GCr 15轴承钢)，钢中全氧质量含量可控制在< 10X10_6的范围。
权利要求
1.一种转炉生产低氧钢的优化方法，其特征是所述方法的工艺步骤如下 (1)控制转炉终点钢水中[C]≥O.IOat%时出钢； (2)转炉出钢时按顺序先加入脱氧剂铝锰铁合金，再加入硅铁和锰铁进行合金化处理，钢包进入扒渣站进行扒渣；(3)控制LF炉渣碱度Ca0/Si02重量比在3.5-4. 5之间、渣中(FeO+MnO) ( O. 8wt% ； (4)控制LF精炼离位钢中铝含量控制在O.020-0. 030&七％之间； (5)VD软吹氩时间控制在15 20min，软吹氩流量在80 100Nl/min。
2.根据权利要求I所述的转炉生产低氧钢的优化方法，其特征是所述LF精炼离位钢中铝含量控制是通过在钢液中加入铝锰铁或喂入铝丝实现的。
3.根据权利要求I所述的转炉生产低氧钢的优化方法，其特征是控制炉渣碱度是通过在钢液中加入造渣剂实现的。
4.根据权利要求3所述的转炉生产低氧钢的优化方法，其特征是所述造渣剂是白灰、萤石、铝矾土和电石。
5.根据权利要求I所述的转炉生产低氧钢的优化方法，其特征是脱氧剂铝锰铁合金加入量是控制LF就位、给电化渣后钢中铝含量在O. 06at% -O. 09at%之间的量。
全文摘要
本发明涉及一种转炉生产低氧钢的优化方法，所述方法的工艺步骤是控制转炉终点钢水中[C]≥0.10at％时出钢，出钢以后扒渣；控制LF炉渣碱度CaO/SiO2重量比在3.5-4.5之间、渣中(FeO+MnO)≤0.8wt％；LF精炼离位钢中铝含量控制在0.020-0.030at％之间；VD软吹氩时间控制在15～20min，软吹氩流量在80～100Nl/min。其优点是转炉终点碳含量下限值较低，对不同质量的铁水适应性较强；转炉出钢采用铝锰铁强脱氧；转炉出钢挡渣不好，通过扒渣降低炉渣氧化性；VD后不进行钙处理，在连铸过程中不会发生堵水口现象，能够将钢中全氧质量含量控制在≤10×10-6的范围内。
文档编号C21C7/06GK102634628SQ20121010070
公开日2012年8月15日 申请日期2012年3月30日 优先权日2012年3月30日
发明者刘平, 张怀军, 王爱兰, 陈爱梅 申请人:内蒙古包钢钢联股份有限公司