[發明專利]一種用于低碳鋼鋁脫氧鋼快速深脫硫的方法

無效

• 申請號: 200910082516.4
• 申請日: 2009-04-22
• 公開（公告）號: CN101550513A
• 公開（公告）日: 2009-10-07
• 發明（設計）人: 郝寧;王文軍;朱志遠;劉金剛;李戰軍;王彥鋒;姜中行;麻慶申;劉建明;王立峰;孫碩猛;蔣海濤;呂延春
• 申請（專利權）人: 首鋼總公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C21C1/02;C21C5/28;C21C7/072;C21C7/076
• 代理公司: 北京華誼知識產權代理有限公司
• 代理人: 劉月娥

技術領域

本發明屬于煉鋼技術領域，特別是提供了一種用于低碳鋼鋁脫氧鋼快速深脫硫的方法，適用于超低碳鋁脫氧鋼的生產。

背景技術

除個別特殊鋼種外，硫是鋼中的有害元素，很容易生成低熔點的FeS，使鋼在熱軋和焊接中產生熱脆性裂紋；在鋼中還容易形成硫化物夾雜，降低鋼的延展性和韌性，特別是沖擊韌性。當含硫較高時，抗HIC腐蝕能力大為下降。隨著高級別鋼種需求量的日益增多，對鋼材的質量要求更為嚴格，在冶煉過程中要求成分超高純，對于普碳鋼、低合金鋼的熱軋中、厚板，為了減少鋼板各向異性，普碳鋼[S]含量應控制在0.010％～0.012％，低合金鋼[S]應控制在0.008％～0.010％之間，其中重要用途低合金鋼[S]應控制在0.005％以下，尤其是管線鋼對硫含量的要求更高，[S]≤0.001％。因此，降低鋼中的硫含量對冶煉高級別鋼種至關重要。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于低碳鋼鋁脫氧鋼快速深脫硫的方法，在未增加工序時間和工藝難度的條件下，能使LF精煉在8-12分鐘將鋼中硫的質量分數控制在0.001％以下，精煉脫硫率達到84％以上，并且可操作性強、方法簡單、生產成本低。

本發明的工藝為：

1、鐵水脫硫后硫含量控制在≤0.005％，保證扒渣后裸露鐵水面積大于90％；

2、轉爐冶煉終點鋼液硫含量控制在≤0.008％，出鋼嚴格擋渣，渣層厚度控制在(30-80)mm；

3、出鋼前在鋼包底部加入3-10公斤/噸的CaO基爐渣改質劑，出鋼過程加入4-8公斤/噸的鋁鐵，出鋼完畢在渣面加0.2-1.5公斤/噸的鋁粒；

4、LF精煉過程控制爐渣組成為50-60％CaO，0-8％SiO₂，25-35％Al₂O₃，0-13％MgO，3-5％CaF₂，0-2％(FeO+MnO)以及其他一些不可避免的雜質；LF精煉過程鋼中酸溶鋁[Als]目標值在0.030-0.080％；鋼包底吹氬量在3-8NL/(min·t)。這樣能使LF爐在8-12min將鋼液中硫的質量分數控制在0.001％以下。

本發明的優點在于：鐵水脫硫能將鐵水中的硫含量降低到0.005％以下，并通過有效扒除鐵水脫硫殘渣降低了轉爐冶煉過程爐渣向鋼液的回硫，使得轉爐出鋼的硫含量在0.008％以下，轉爐出鋼過程加鋁脫氧以及出鋼完畢在渣面加鋁脫氧，將進LF爐時鋼液和爐渣中的氧降低到了需要的范圍。轉爐出鋼前在鋼包底部加入合成渣，利用出鋼過程高溫鋼液的強烈沖擊攪拌作用，使鋼液和合成渣充分混合接觸，達到預精煉效果，并能有效對轉爐下渣進行改質，使得LF進站時就形成了高堿度低氧化性爐渣，為脫硫提供了熱力學基礎。LF精煉過程的大吹氬攪拌給脫硫提供了良好的動力學條件。

附圖說明

圖1是管線鋼冶煉過程鐵水脫硫后-LF精煉結束鋼液中硫含量的變化。

圖2是管線鋼冶煉在LF爐精煉過程爐渣中CaO、Al₂O₃、SiO₂組元在CaO-Al₂O₃-SiO₂三元相圖中的變化。

具體實施方式

實施實例1：鋼種X70，100噸鋼包，采用本發明工藝進行深脫硫控制。

1)100t鐵水包，鐵水初始硫含量為0.0420％，初始溫度1351℃，到達噴吹位后噴入77Kg純顆粒鎂，處理完畢鐵水硫含量為0.0030％，鐵水溫度為1326℃，處理周期為52min。

2)將低硫鐵水倒入轉爐中，鐵水[S]＝0.0045％，[Si]＝0.49％，T＝1320℃，吹煉時間27min，吹煉終點[S]＝0.0060％，[C]＝0.038％，T＝1691℃，終渣堿度5.4。轉爐出鋼嚴格擋渣，出鋼前在鋼包底部加入500KgCaO基爐渣改質劑，出鋼過程加入600Kg鋁鐵，出鋼時間5min，出鋼完畢渣面加鋁粒100Kg，出鋼結束渣厚60mm，凈空450mm。

3)LF到站，鋼水[S]＝0.0054％，[C]＝0.038％，[Als]＝0.115％，T＝1627℃，精煉過程分兩批加入合成渣，精煉開始前，一次性加入合成渣600Kg，精煉10min再次加入合成渣600Kg；化渣期間氬氣流量為8NL/(min·t)，加熱階段控制氬氣流量6NL/(min·t)；精煉過程加鋁粒30Kg，精煉十分鐘時鋼液[S]＝0.0008％，[Als]＝0.055％，[C]＝0.043％；LF精煉結束鋼液[S]＝0.0006％，[Als]＝0.032％，[C]＝0.065％，T＝1675℃。LF精煉脫硫率88.9％。LF加熱時間37min。LF精煉結束爐渣成分控制在56％CaO，9.73％MgO，2.32％SiO₂，28.54％Al₂O₃，(FeO+MnO)％＝1.07％。