[發明專利]一種轉爐碳脫氧工藝的合金化方法

有效

• 申請號: 201610562697.0
• 申請日: 2016-07-18
• 公開（公告）號: CN107630119B
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 牛興明;馬寧;劉文飛;王魯毅;李黎明;徐國義;尹宏軍;王富亮;趙自鑫
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30;C21C7/06
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所(普通合伙) 21224
• 代理人: 張群

本發明涉及一種轉爐碳脫氧工藝的合金化方法，轉爐出鋼時，先將所有增碳劑及合金回收至匯總斗中，然后采用兩種方案加入鋼水罐中；對于所準備的第一批增碳劑加入量≤500kg/爐的鋼種，出鋼30秒后，第一批增碳劑先加入，達到脫氧省鋁的目的；脫氧反應1分鐘后，再加入合金及其余增碳劑；對于所準備的第一批增碳劑加入量＞500kg/爐的鋼種，出鋼1/4爐后，將匯總斗中的增碳劑及合金按順序一次性全部加入鋼水罐中。本發明解決碳脫氧工藝合金化順序的實際操作瓶頸，重點解決含碳材料先加引起的噴濺風險和與其它合金分批回收引起的出鋼過程中合金加入不完全問題，提高轉爐碳脫氧技術的實際可操作性。

技術領域

本發明涉及轉爐煉鋼技術領域，尤其涉及一種轉爐碳脫氧工藝的合金化方法。

背景技術

轉爐煉鋼是個氧化過程，當吹氧到終點時，鋼水中溶入了大量的過剩氧。如果不對鋼水進行脫氧，連鑄坯或鋼錠就得不到正確的凝固坯組織，還會產生皮下氣泡、疏松等缺陷，并加劇硫的危害。生成的氧化物夾雜殘留于鋼中，會降低鋼的塑性、沖擊韌性等力學性能。

轉爐出鋼過程中，常用的脫氧劑有錳鐵、硅鐵、鋁鐵或復合脫氧劑。采用這些脫氧合金進行脫氧，優點是脫氧徹底，鋼水中氧含量低；缺點是脫氧產物都是液態或固態的氧化物，脫氧產物排出困難易形成夾雜，同時脫氧合金價格較高，脫氧合金成本占生產成本比例較大。為此，相關研究人員提出轉爐出鋼過程先用增碳劑或其它含碳材料進行預脫氧，再用鋁鐵等其它強脫氧劑進行終脫氧。碳脫氧工藝的優勢在于可以降低鋼水氧含量，節約鋁鐵、硅鐵等其它脫氧合金用量，同時脫氧產物是CO或CO₂氣態物質，便于排出鋼液，清潔不污染鋼水，實現鋼水低成本潔凈化生產。鞍鋼、首鋼總公司、武鋼、攀鋼、邢臺鋼鐵廠、天津天鐵、東北大學等均公開過轉爐碳脫氧技術，但這些公開的文獻僅限于對技術概況的介紹，沒有提供實際的操作方法。

目前轉爐碳脫氧合金化的常規操作方法有兩種：第一種方法是出鋼前先加脫氧增碳劑到鋼水罐內，出鋼后待增碳劑反應后再加入其余合金(包括脫氧合金及成分合金)。這種操作方法存在的問題必須先回收部分增碳劑到鋼水罐內。增碳劑如果是在吹氧過程中加入鋼水罐內，必須由專人操作；如果是在出鋼前由出鋼人員加入，其它合金就必須待增碳劑加入罐內后再回收，延長了出鋼前的等待時間。同時，由于增碳劑在罐底，與鋼水反應生成的CO氣體被鋼水密封，受壓后發生噴濺，造成安全隱患。第二種方法是出鋼前先回收脫氧用增碳劑到合金料斗中，出鋼后立即加入。然后室內操作人員回收其余合金到合金料斗中，待增碳劑脫氧反應后再進行其它合金化操作。這種操作方法避免了鋼水噴濺問題，但是在出鋼過程中，室內操作人員除了要進行回收合金工作外，還要進行試樣成分查看、下爐鋼冶煉生產聯系、氧槍橫移、濺渣備料等其它工作，業務較多精力分散容易造成失誤，同時如果出鋼口時間較短合金量又大，出鋼過程中合金來不及全部加入，出完鋼補加則合金成坨嚴重。因此這種操作方案實用性也不強。

理論上可行的技術必須具有可操作性和實用性，才能轉化為實際生產力，因此，解決轉爐碳脫氧技術實際操作方案的局限，提高該技術的可操作性，對于鋼鐵企業推廣應用碳脫氧技術，實現潔凈化經濟化脫氧具有重要意義。

發明內容

本發明提供了一種轉爐碳脫氧工藝的合金化方法，解決碳脫氧工藝合金化順序的實際操作瓶頸，重點解決含碳材料先加引起的噴濺風險和與其它合金分批回收引起的出鋼過程中合金加入不完全問題，提高轉爐碳脫氧技術的實際可操作性。

為了達到上述目的，本發明采用以下技術方案實現：

一種轉爐碳脫氧工藝的合金化方法，包括如下步驟：

1)轉爐煉鋼過程中采用增碳劑對鋼水進行終點控制；控制鋼水終點碳含量0.03％～0.08％；按鋼水終點碳含量0.07％～0.08％、碳收得率100％、轉爐內控碳上限成分準備第一批增碳劑，提前將第一批增碳劑稱量并回收到匯總斗中；