本發(fā)明屬于冶煉工藝技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種極低磷硫高合金鋼單LF爐多罐鋼水潔凈化連澆方法。
背景技術(shù):
極低磷、硫高合金鋼,如超低溫壓力容器鋼9Ni,成分:鎳9%,磷小于0.005%,硫小于0.002%,對于此類鋼種,鞍鋼目前的做法是:出鋼磷成分控制在20ppm左右,為控制成品磷含量符合質(zhì)量要求,采用出鋼擋渣+鋼水扒渣工藝控制鋼水回磷。采取該工藝后,迫使LF處理分成三個步驟:1、進站先升溫,但不進行鋼渣改質(zhì),以防止改質(zhì)后回磷;2、升溫后進行鋼水扒渣;3、造還原渣脫硫。這樣LF的處理周期特別長,與鑄機澆注時間不匹配。因此只能一罐單獨澆注,最多實現(xiàn)了2罐連澆。南鋼則采用轉(zhuǎn)爐多次倒渣法,控制出鋼磷在30ppm,后面的方法與上述措施相同。太鋼轉(zhuǎn)爐按正常冶煉方式吹煉,在出鋼前先將脫P劑加入鋼包內(nèi),采取轉(zhuǎn)爐出鋼過程在鋼包內(nèi)脫磷,鋼液脫P扒渣后,在LF深脫S的方法生產(chǎn)9Ni鋼。鞍鋼和南鋼LF精煉需要時間平均為150min,太鋼LF爐處理時間大于150min。上述方法存在的問題:一是由于鋼水處理時間長,鋼水污染嚴重,鋼種質(zhì)量變差。二是由于單澆次罐數(shù)太少,廢棄品較多,各種材料消耗大,造成噸鋼生產(chǎn)成本過高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明旨在開發(fā)一種可減少鋼水罐、RH真空回磷,縮短LF處理周期,提高連澆罐數(shù),降低噸鋼生產(chǎn)成本的極低磷硫高合金鋼單LF爐多罐鋼水連澆方法。
為此,本發(fā)明所采取的技術(shù)解決方案是:
一種極低磷硫高合金鋼單LF爐多罐鋼水連澆方法,其具體方法為:
(1)轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)前,安排一澆次低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼,控制轉(zhuǎn)爐出鋼P≤0.015%,并對RH真空管進行涮管2次以上;
(2)盛裝鋼水的鋼包使用低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼進行涮罐2次以上,控制鋼包回磷;
(3)鐵水Si控制在0.2~0.6%,溫度1280~1400℃,廢鋼采用輕薄純凈廢鋼,廢鋼比為80~93kg/噸鐵,裝料順序為先加廢鋼后兌鐵水;
(4)鐵水預脫硫后硫≤0.0010%,扒渣徹底,鐵水面無成塊積渣;
(5)轉(zhuǎn)爐采用雙聯(lián)法冶煉,脫磷爐頂槍吹氧強度設(shè)定為正常吹煉強度的85~90%,底吹流量設(shè)定為最大流量;開吹后加入活性白灰14~16kg/噸鋼,輕燒白云石4.5~5.5kg/噸鋼,礦石依據(jù)熱平衡加入總量的2/3,吹煉4~5min,爐渣活躍時抬槍放渣,將爐內(nèi)部分高磷渣放 掉,然后繼續(xù)下槍吹煉,重新造渣,加入活性白灰14~16kg/噸鋼,輕燒白云石2.5~3.5kg/噸鋼以及剩余的礦石;控制轉(zhuǎn)爐前半鋼即脫磷爐在吹煉到8.5~9.5min時的出鋼溫度在1400~1450℃,出鋼碳含量2.00~2.30%,脫磷爐出鋼磷<0.025%;
(6)脫碳爐先兌鐵水,再加入鎳板,開吹前,加入能夠提溫的增碳劑11~13kg/噸鋼,頂槍采用正常吹氧強度,底吹流量設(shè)定為最大流量;開吹后加入活性白灰38~42kg/噸鋼,輕燒白云石9~11kg/噸鋼,以及3.5~4.5kg/噸鋼的精煉助熔渣;終點碳控制在0.03~0.05%,出鋼溫度1600~1620℃,掛罐溫度控制在1580℃以上;
(7)出鋼前在出鋼口原塞磚外再塞一塊塞磚;末期用擋渣標擋渣,嚴禁下渣;
(8)LF精煉爐在脫硫處理過程中,造渣材料不允許加電石及助熔渣;頂渣改質(zhì)過程中Als的生成量控制在0.015~0.020%;
(9)RH真空精煉脫氣處理過程中,真空度≤200Pa,循環(huán)時間≥30min,破空后,鋼水以30~40m3/min的流量底吹氬15~20min,然后搬出上機澆注。
本發(fā)明的有益效果為:
1、脫碳爐入爐鐵水磷含量小于0.025%,降低了脫碳爐渣中P2O5含量,加入增碳劑提溫材料,保證轉(zhuǎn)爐終點碳降低了鋼水的過氧化程度,有利于控制出鋼過程卷渣回磷。
2、提高轉(zhuǎn)爐搬出溫度,取消鋼水扒渣工藝,使LF升溫和改質(zhì)脫硫同時進行,縮短LF處理周期,使之與鑄機澆注周期相匹配,實現(xiàn)多罐連澆。
3、由于實現(xiàn)了多罐連澆技術(shù),可極大地節(jié)約工序能耗,釋放煉鋼產(chǎn)能,消除因生產(chǎn)極低磷、硫高合金鋼嚴重壓鐵的不利影響。
4、由于增加了連澆罐數(shù),減少了廢棄品損耗,顯著減少中包等耐材消耗,從而有效的降低了冶煉成本。
5、轉(zhuǎn)爐出鋼掛罐溫度相比傳統(tǒng)工藝提高30℃以上,LF升溫時間縮短一半以上,減少了鋼水夾雜產(chǎn)生的數(shù)量,提高了鋼水的質(zhì)量。
因此,本發(fā)明可將出鋼磷含量控制在10~20ppm,回磷控制在15ppm以內(nèi),成品磷含量控制在35ppm以內(nèi)。LF處理周期由原來的150min縮短至70min,實現(xiàn)了與鑄機澆注時間相匹配,連澆罐數(shù)由2罐提高至4罐,鋼鐵料降低52kg/t鋼,噸鋼可節(jié)約鋼鐵料成本520元,同時可節(jié)約加工費用200元。
具體實施方式
下面以260噸頂?shù)讖痛缔D(zhuǎn)爐冶煉超低溫壓力容器鋼9Ni為例,對本發(fā)明作進一步說明。
實施例1:
1、轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)前,安排一澆次低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼,控制轉(zhuǎn)爐出鋼P≤0.015%,并對RH真空管進行涮管3次。
2、盛裝鋼水的鋼包使用低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼進行涮罐4次,控制鋼包回磷。
3、鐵水Si控制在0.4%,溫度1350℃,廢鋼采用輕薄純凈廢鋼25噸,鐵水270噸,裝料順序為先加廢鋼后兌鐵水,防止廢鋼粘大面。
4、鐵水預脫硫后硫0.0010%,扒渣徹底,鐵水面無成塊積渣。
5、轉(zhuǎn)爐采用雙聯(lián)法冶煉,為了提高前期脫磷效果,脫磷爐頂槍吹氧流量設(shè)定為48000m3/h,底吹流量設(shè)定為26Nm3/min。開吹后加入活性白灰15kg/噸鋼,輕燒白云石5kg/噸鋼,礦石依據(jù)熱平衡加入總量的2/3,吹煉4.5min,爐渣活躍時抬槍放渣,將爐內(nèi)部分高磷渣放掉。然后繼續(xù)下槍吹煉,重新造渣,加入活性白灰15kg/噸鋼,輕燒白云石3kg/噸鋼以及剩余的礦石??刂妻D(zhuǎn)爐前半鋼即脫磷爐在吹煉到9min時的出鋼溫度在1420℃,出鋼碳含量2.10%,脫磷爐出鋼磷在0.018%。
6、脫碳爐兌鐵后用廢鋼槽加入鎳板25噸,開吹前加入能夠提溫的增碳劑3噸,頂槍吹氧流量設(shè)定為53700m3/h,底吹流量設(shè)定為26Nm3/min。開吹后加入活性白灰40kg/噸鋼,輕燒白云石10kg/噸鋼,以及4kg/噸鋼的精煉助熔渣。終點碳控制在0.05%,出鋼溫度1618℃,掛罐溫度控制在1593℃。
7、采用雙塞磚,出鋼前在出鋼口原塞磚外再塞一塊塞磚;末期用擋渣標擋渣,嚴禁下渣。
8、LF精煉爐搬出Als在0.018%,使鋼水既能實現(xiàn)深脫硫目標又能抑制Al2O3夾雜物的生成。
9、RH真空精煉脫氣處理過程中,真空度在200Pa時,循環(huán)時間30min,破空后,鋼水以35m3/min的流量底吹氬18min,然后搬出上機澆注。
實施例2:
1、轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)前,安排一澆次低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼,控制轉(zhuǎn)爐出鋼P≤0.015%,并對RH真空管進行涮管4次。
2、盛裝鋼水的鋼包使用低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼進行涮罐3次,控制鋼包回磷。
3、鐵水Si控制在0.5%,溫度1320℃,廢鋼采用輕薄純凈廢鋼23噸,鐵水270噸,裝料順序為先加廢鋼后兌鐵水,防止廢鋼粘大面。
4、鐵水預脫硫后硫0.0008%,扒渣徹底,鐵水面無成塊積渣。
5、轉(zhuǎn)爐采用雙聯(lián)法冶煉,脫磷爐頂槍吹氧流量設(shè)定為48000m3/h,底吹流量設(shè)定為25Nm3/min。開吹后加入活性白灰15.5kg/噸鋼,輕燒白云石4.8kg/噸鋼,礦石依據(jù)熱平衡加 入總量的2/3,吹煉5min,爐渣活躍時抬槍放渣,將爐內(nèi)部分高磷渣放掉。然后繼續(xù)下槍吹煉,重新造渣,加入活性白灰14.5kg/噸鋼,輕燒白云石2.8kg/噸鋼以及剩余的礦石??刂妻D(zhuǎn)爐前半鋼即脫磷爐在吹煉到9min時的出鋼溫度在1430℃,出鋼碳含量2.20%,脫磷爐出鋼磷在0.020%。
6、脫碳爐兌鐵后用廢鋼槽加入鎳板25噸,開吹前加入能夠提溫的增碳劑3噸,頂槍吹氧流量設(shè)定為53700m3/h,底吹流量設(shè)定為25Nm3/min。開吹后加入活性白灰41kg/噸鋼,輕燒白云石10.5kg/噸鋼,以及3.8kg/噸鋼的精煉助熔渣。終點碳控制在0.04%,出鋼溫度1615℃,掛罐溫度控制在1590℃。
7、采用雙塞磚,出鋼前在出鋼口原塞磚外再塞一塊塞磚;末期用擋渣標擋渣,嚴禁下渣。
8、LF精煉爐搬出Als在0.016%,使鋼水既能實現(xiàn)深脫硫目標又能抑制Al2O3夾雜物的生成。
9、RH真空精煉脫氣處理過程中,真空度在220Pa時,循環(huán)時間35min,破空后,鋼水以36m3/min的流量底吹氬17min,然后搬出上機澆注。