專利名稱：Lt-cas雙工位真空精煉裝置及其工藝方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼精煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種滿足煉鋼廠生產(chǎn)冷軋薄板和超低硫 熱軋帶鋼以及中厚板的要求([S] <50ppm)，其中的CAS工位用于生產(chǎn)冷軋薄板，而LT工位 用于生產(chǎn)超低硫熱軋帶鋼和中厚板，實現(xiàn)普通熱軋產(chǎn)品低成本的超低硫化的LT-CAS雙工 位真空精煉裝置及其工藝方法。
背景技術(shù)：
目前一些鋼廠生產(chǎn)普通冷、熱軋產(chǎn)品較多采用CAS爐外精煉工藝。CAS精煉方法能 夠較好地解決強烈攪拌鋼水促進夾雜物上浮和防止鋼液被爐渣和爐氣氧化的矛盾。這主要 是因為，采用CAS工藝進行精煉，先由鋼水包底部吹入氬氣，在鋼水表面吹出一個無渣“亮 面”后，再將浸漬罩插入鋼液，從而能夠?qū)⒋禋逶斐傻匿撍砻媛懵恫糠峙c爐渣分隔，并處 于罩內(nèi)Ar氣氛保護下。由于具有這一特點，CAS精煉工藝可以采用較強吹氬攪拌，從而能 夠獲得良好的促進脫氧產(chǎn)物Al2O3聚合、上浮、去除效果，因而非常適合生產(chǎn)冷軋薄板產(chǎn)品， 這已被日本新日鐵、鞍鋼、寶鋼等生產(chǎn)所證實(鋼鐵，2005 ；40[10] :pl)。但是CAS并不適宜 用于生產(chǎn)熱軋鋼板產(chǎn)品，這主要是因為鋼包內(nèi)爐渣大部分在浸漬罩外，即便進行強烈攪拌， 也主要局限在對罩內(nèi)鋼水的攪拌，由于脫硫動力學條件不足，因此CAS工藝基本不能進行 脫硫，然而熱軋鋼板通常要求具有較低硫含量，且熱軋鋼板超低硫化的趨勢在今后會變得 更加明顯。目前國外一些高水平鋼廠生產(chǎn)熱軋鋼板產(chǎn)品常采用鋼包吹氬+造渣精煉工藝進 行脫硫，如德國蒂森鋼鐵公司采用鋼包吹氬+造渣工藝方式進行精煉脫硫，韓國浦項鋼鐵 公司浦項廠二煉鋼生產(chǎn)厚板，僅對[S]含量低于20ppm的品種才采用LF精煉工藝，其它超 低硫厚板產(chǎn)品均采用鋼包吹氬+造渣精煉工藝。鋼包吹氬精煉有包底透氣磚吹氬和上部 插入噴管吹氬兩種方式，與造渣、鋼液成分調(diào)整、喂線結(jié)合在一起，被稱之為LT工藝(Ladle Treatment)，除脫硫之外，還可用于鋼水均勻化、成分調(diào)整、去除夾雜物等。采用鋼包加蓋密閉吹氬攪拌、造渣脫硫精煉功能的LT工藝可以將普通熱軋鋼板 硫含量降低至50ppm以下，實現(xiàn)普通熱軋產(chǎn)品低成本的超低硫化。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種既能滿足煉鋼廠生產(chǎn)冷軋薄板的要 求，又能實現(xiàn)生產(chǎn)超低硫熱軋帶鋼和中厚板產(chǎn)品的要求的LT-CAS雙工位真空精煉裝置及 其工藝方法。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種LT-CAS雙工位真空精煉裝置，該裝置包括LT精煉裝 置、CAS精煉裝置和底吹氬氣攪拌系統(tǒng)；所述LT精煉裝置由閥門(1)鋼包(3)、密封蓋(7) 和加料槽⑶構(gòu)成；所述CAS精煉裝置由閥門(10)、鋼包(12)、擋渣錐(4)和耐火材料浸漬 罩(5)構(gòu)成；其中，所述鋼包(3)和所述鋼包(12)設(shè)置在并行的處理工位上，所述鋼包(3) 上端設(shè)置有密封蓋(7)，所述密封蓋(7)上設(shè)置有所述加料槽(8)，所述鋼包(3)底部通過
3所述閥門(1)與管道(9)連接；所述鋼包(12)上端設(shè)有所述耐火材料浸漬罩(5)和所述 擋渣錐(4)，所述耐火材料浸漬罩(5)上設(shè)有合金加入孔(6)，所述鋼包(12)底部的透氣磚 (2)通過所述閥門(10)與所述管道(9)連接，所述管道(9)通過閥門(11)與底吹氬氣攪拌 系統(tǒng)連接；首先開啟所述閥門(11)，然后開啟所述閥門(1)，從而實現(xiàn)CAS精煉裝置的底吹 攪拌功能；當采用LT精煉裝置冶煉普通熱軋板時，首先開啟所述閥門(11)，然后再開啟閥 門所述(10)，實現(xiàn)對LT精煉鋼包底吹攪拌功能。本發(fā)明還提供上述真空精煉裝置的工藝方法，具體包括以下步驟1、LT的精煉工藝(1)轉(zhuǎn)爐出鋼嚴格擋渣并在出鋼過程向鋼包內(nèi)鋼水加入鋁、合金和8kg/t渣料，利 用出鋼過程鋼水流的攪動進行脫氧、造渣并包括少部分脫硫；(2)出鋼結(jié)束后對包內(nèi)鋼水進行3 5min吹氬攪拌，均勻鋼水和爐渣成分，并提取 鋼水和爐渣試樣；(3)根據(jù)鋼水和爐渣試樣成分調(diào)整補加渣料、鋁、合金等，渣量控制在15 20kg/ t ；(4)鋼包加蓋密封后，由底部吹入600 800Nl/min氬氣進行強攪拌脫硫。2、CAS的精煉工藝(1)將轉(zhuǎn)爐出鋼時控制鋼水中的碳含量為0.03-0. 06%，鋼水中的溶解氧含量為 0. 060-0. 090% ；(2)鋼包調(diào)入CAS工位后，底部強吹氬氣lmin，吹開鋼液表面渣層后立即下罩，測 溫取樣。(3)加入合金，并不斷吹氬攪拌處理，純吹氬攪拌時間為15min。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明的的有益效果是由于采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明采用共用一套底吹氬系 統(tǒng)的LT-CAS雙工位精煉工藝，滿足煉鋼廠生產(chǎn)冷軋薄板和超低硫熱軋帶鋼以及中厚板的 要求([S] <50ppm)，其中的CAS工位用于生產(chǎn)冷軋薄板，而LT工位用于生產(chǎn)超低硫熱軋帶 鋼和中厚板，實現(xiàn)普通熱軋產(chǎn)品低成本的超低硫化既能滿足生產(chǎn)冷軋薄板的要求，又能夠 低成本、高效率和大批量的生產(chǎn)超低硫熱軋帶鋼、中厚板產(chǎn)品，從而提高鋼鐵企業(yè)產(chǎn)品競爭 力。


圖1為本發(fā)明LT-CAS雙工位真空精煉裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1.閥門7.密封蓋
2.透氣磚8.加料槽
3.鋼包9.管道
4.擋渣錐10閥門
5.耐火材料浸漬罩11閥門
6.合金加入孔12鋼包
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步說明。如圖1所示為本發(fā)明LT-CAS雙工位真空精煉裝置。如圖1所示LT-CAS雙工位真 空精煉裝置，該裝置包括LT精煉裝置、CAS精煉裝置和底吹氬氣攪拌系統(tǒng)；LT精煉裝置由鋼包3、密封蓋7和加料槽8構(gòu)成；CAS精煉裝置由鋼包12、擋渣錐 4和耐火材料浸漬罩5構(gòu)成，鋼包3和鋼包12設(shè)置在并行的處理工位上，鋼包3上端設(shè)置有 密封蓋7，密封蓋7上設(shè)置有加料槽8，鋼包3底部通過閥門1與管道9連接；鋼包12上端設(shè)有耐火材料浸漬罩5和擋渣錐4，耐火材料浸漬罩5 上設(shè)有合金加入孔6，鋼包12底部的透氣磚2通過閥門10與管道9連接，管道9通過閥門 11與底吹氬氣攪拌系統(tǒng)連接。實施例1采用裝置試生產(chǎn)了普通熱軋鋼板SPHC和冷軋鋼板08A1，其中生產(chǎn)SPHC精煉操作 步驟如下(LT工位)(1)轉(zhuǎn)爐出鋼嚴格擋渣并在出鋼過程向鋼包內(nèi)鋼水加入鋁、合金和8kg/t渣料，利 用出鋼過程鋼水流的攪動進行脫氧、造渣并包括少部分脫硫；(2)出鋼結(jié)束后對包內(nèi)鋼水進行3min吹氬攪拌，均勻鋼水和爐渣成分，并提取鋼 水和爐渣試樣；(3)根據(jù)鋼水和爐渣試樣成分調(diào)整補加渣料、鋁、合金等，渣量控制在15 20kg/ t ；(4)鋼包加蓋密封后，由底部吹入600Nl/min氬氣進行強攪拌脫硫。采用LT工藝生產(chǎn)SPHC時，精煉脫硫處理時間15min，處理后成品鋼材中的[S]含 量為50ppm，成功實現(xiàn)了低成本、快節(jié)奏、大批量的生產(chǎn)超低硫熱軋鋼板。生產(chǎn)08A1的工藝步驟如下(CAS工位)(1)將轉(zhuǎn)爐出鋼時控制鋼水中的碳含量為0.03-0. 06%，鋼水中的溶解氧含量為 0. 070-0. 090% ；(2)鋼包調(diào)入CAS工位后，底部強吹氬氣lmin，吹開鋼液表面渣層后立即下罩，測 溫取樣。(3)加入合金，并不斷吹氬攪拌處理，純吹氬攪拌時間控制在15min。采用CAS精煉后鋼液的T. 0含量在40-45 X 10_6，鑄坯中的夾雜物主要為尺寸細小 的Al2O3夾雜，采用CAS精煉實現(xiàn)了低成本、快節(jié)奏的冶煉冷軋用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼。實施例2 采用此新工藝試生產(chǎn)了普通熱軋鋼板SPHC和冷軋鋼板08A1，其中生產(chǎn)SPHC精煉 操作步驟如下(LT工位)(1)轉(zhuǎn)爐出鋼嚴格擋渣并在出鋼過程向鋼包內(nèi)鋼水加入鋁、合金和8kg/t左右渣 料，利用出鋼過程鋼水流的攪動進行脫氧、造渣并包括少部分脫硫；(2)出鋼結(jié)束后對包內(nèi)鋼水進行4min吹氬攪拌，均勻鋼水和爐渣成分，并提取鋼 水和爐渣試樣；(3)根據(jù)鋼水和爐渣試樣成分調(diào)整補加渣料、鋁、合金等，渣量控制在15 20kg/
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(4)鋼包加蓋密封后，由底部吹入800Nl/min氬氣進行強攪拌脫硫。采用LT工藝生產(chǎn)SPHC時，精煉脫硫處理時間15min，處理后成品鋼材中的[S]含 量為40ppm，成功實現(xiàn)了低成本、快節(jié)奏、大批量的生產(chǎn)超低硫熱軋鋼板。生產(chǎn)08A1的工藝步驟如下(CAS工位)(1)將轉(zhuǎn)爐出鋼時控制鋼水中的碳含量為0.03-0. 06%，鋼水中的溶解氧含量為 0. 060-0. 090% ；(2)鋼包調(diào)入CAS工位后，底部強吹氬氣lmin，吹開鋼液表面渣層后立即下罩，測 溫取樣。(3)加入合金，并不斷吹氬攪拌處理，純吹氬攪拌時間控制在15min。采用CAS精煉后鋼液的T. 0含量在35-40 X 10_6，鑄坯中的夾雜物主要為尺寸細小 的Al2O3夾雜，采用CAS精煉實現(xiàn)了低成本、快節(jié)奏的冶煉冷軋用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼。實施例3 采用此新工藝試生產(chǎn)了普通熱軋鋼板SPHC和冷軋鋼板08A1，其中生產(chǎn)SPHC精煉 操作步驟如下(LT工位)(1)轉(zhuǎn)爐出鋼嚴格擋渣并在出鋼過程向鋼包內(nèi)鋼水加入鋁、合金和8kg/t左右渣 料，利用出鋼過程鋼水流的攪動進行脫氧、造渣并包括少部分脫硫；(2)出鋼結(jié)束后對包內(nèi)鋼水進行5min左右吹氬攪拌，均勻鋼水和爐渣成分，并提 取鋼水和爐渣試樣；(3)根據(jù)鋼水和爐渣試樣成分調(diào)整補加渣料、鋁、合金等，渣量控制在15 20kg/ t ；(4)鋼包加蓋密封后，由底部吹入600Nl/min氬氣進行強攪拌脫硫。采用LT工藝生產(chǎn)SPHC時，精煉脫硫處理時間20min，處理后成品鋼材中的[S]含 量為40ppm，成功實現(xiàn)了低成本、快節(jié)奏、大批量的生產(chǎn)超低硫熱軋鋼板。生產(chǎn)08A1的工藝步驟如下(CAS工位)(1)將轉(zhuǎn)爐出鋼時控制鋼水中的碳含量為0.03-0. 06%，鋼水中的溶解氧含量為 0. 060-0. 080% ；(2)鋼包調(diào)入CAS工位后，底部強吹氬氣lmin，吹開鋼液表面渣層后立即下罩，測 溫取樣。(3)加入合金，并不斷吹氬攪拌處理，純吹氬攪拌時間控制在15min。采用CAS精煉后鋼液的T. 0含量在40-45 X 10_6，鑄坯中的夾雜物主要為尺寸細小 的Al2O3夾雜，采用CAS精煉實現(xiàn)了低成本、快節(jié)奏的冶煉冷軋用低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼。
權(quán)利要求
一種LT CAS雙工位真空精煉裝置，該裝置包括LT精煉裝置、CAS精煉裝置和底吹氬氣攪拌系統(tǒng)；其特征在于，所述LT精煉裝置由閥門(1)鋼包(3)、密封蓋(7)和加料槽(8)構(gòu)成；所述CAS精煉裝置由閥門(10)、鋼包(12)、擋渣錐(4)和耐火材料浸漬罩(5)構(gòu)成；其中，所述鋼包(3)和所述鋼包(12)設(shè)置在并行的處理工位上，所述鋼包(3)上端設(shè)置有密封蓋(7)，所述密封蓋(7)上設(shè)置有所述加料槽(8)，所述鋼包(3)底部通過所述閥門(1)與管道(9)連接；所述鋼包(12)上端設(shè)有所述耐火材料浸漬罩(5)和所述擋渣錐(4)，所述耐火材料浸漬罩(5)上設(shè)有合金加入孔(6)，所述鋼包(12)底部的透氣磚(2)通過所述閥門(10)與所述管道(9)連接，所述管道(9)通過閥門(11)與底吹氬氣攪拌系統(tǒng)連接；首先開啟所述閥門(11)，然后開啟所述閥門(1)，從而實現(xiàn)CAS精煉裝置的底吹攪拌功能；當采用LT精煉裝置冶煉普通熱軋板時，首先開啟所述閥門(11)，然后再開啟閥門所述(10)，實現(xiàn)對LT精煉鋼包底吹攪拌功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的LT-CAS雙工位真空精煉裝置的工藝方法，其特征在于，具體 包括以下步驟ULT的精煉工藝(1)轉(zhuǎn)爐出鋼嚴格擋渣并在出鋼過程向鋼包內(nèi)鋼水加入鋁、合金和8kg/t渣料，利用出 鋼過程鋼水流的攪動進行脫氧、造渣并包括少部分脫硫；(2)出鋼結(jié)束后對包內(nèi)鋼水進行3 5min吹氬攪拌，均勻鋼水和爐渣成分，并提取鋼水 和爐渣試樣；(3)根據(jù)鋼水和爐渣試樣成分調(diào)整補加渣料、鋁、合金等，渣量控制在15 20kg/t；(4)鋼包加蓋密封后，由底部吹入600 800Nl/min氬氣進行強攪拌脫硫。2、CAS的精煉工藝(1)將轉(zhuǎn)爐出鋼時控制鋼水中的碳含量為0.03-0.06%，鋼水中的溶解氧含量為 0. 060-0. 090% ；(2)鋼包調(diào)入CAS工位后，底部強吹氬氣lmin，吹開鋼液表面渣層后立即下罩，測溫取樣。(3)加入合金，并不斷吹氬攪拌處理，純吹氬攪拌時間為15min。
全文摘要
本發(fā)明屬于煉鋼精煉技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及LT-CAS雙工位真空精煉裝置及其工藝方法。該裝置包括LT精煉裝置、CAS精煉裝置和底吹氬攪拌系統(tǒng)；LT精煉裝置和CAS精煉裝置設(shè)置在并行的處理工位上，通過管道與底吹氬氣攪拌系統(tǒng)連接；實現(xiàn)CAS精煉裝置的底吹攪拌功能時，首先開啟氬氣總閥門，然后開啟CAS精煉裝置的閥門；當采用LT精煉裝置冶煉普通熱軋板時，首先開啟氬氣總閥門，然后再開啟LT精煉裝置的閥門。本發(fā)明由于采用上述技術(shù)方案，滿足煉鋼廠生產(chǎn)冷軋薄板和超低硫熱軋帶鋼以及中厚板的要求([S]≤50ppm)，其中的CAS工位用于生產(chǎn)冷軋薄板，而LT工位用于生產(chǎn)超低硫熱軋帶鋼和中厚板，實現(xiàn)低成本的超低硫化既能滿足生產(chǎn)的要求，及低成本、高效率和大批量的生產(chǎn)。
文檔編號C21C7/00GK101962701SQ20101025704
公開日2011年2月2日 申請日期2010年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月19日
發(fā)明者于會香, 王萬軍, 王新華, 黃福祥 申請人:北京科技大學