本發(fā)明屬于煉鋼新技術(shù)，具體涉及一種超低氧中高碳鋼的冶煉方法。

背景技術(shù)：

目前國(guó)際冶煉超低氧鋼甚至極低氧中高鋼的冶煉方法基本有兩種：第一種方法，轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中加入大量鋁系脫氧劑，鋼包爐造兩次高堿度精煉渣，然后進(jìn)行真空處理，然后鈣處理并進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間軟吹；第二種方法，轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中加入大量鋁系脫氧劑，采用兩次真空處理工藝，在兩次真空處理之間加入鋼包爐處理工藝。這兩種方法的技術(shù)缺陷在于：脫氧過(guò)程中產(chǎn)生鋁酸鹽系夾雜物；鋼包扒渣操作易造成鋼水二次氧化，同時(shí)增加金屬損失和溫度損失；鋼包爐造兩次高堿度精煉渣，渣料消耗大。此外，上述方法精煉處理周期長(zhǎng)，生產(chǎn)組織困難，生產(chǎn)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種超低氧中高碳鋼的冶煉方法，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)超低氧甚至極低氧中高碳鋼的穩(wěn)定生產(chǎn)，不需要進(jìn)行扒渣和鋼包爐二次造渣操作，也不需要進(jìn)行兩次真空處理，有利于縮短精煉時(shí)間、減少金屬損失、降低能源介質(zhì)消耗和合金成本。

本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的：

一種超低氧中高碳鋼的冶煉方法，采用鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐—鋼包爐—RH爐—鋼包爐工藝，具體步驟為：

（1） 轉(zhuǎn)爐原料入爐：入爐鐵[S]≤0.003%，采用專(zhuān)用低硫廢鋼，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[S]≤0.01%。

（2）轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制：終點(diǎn)[C]=0.10%～0.025%；出鋼溫度＞1600℃，進(jìn)行終點(diǎn)定氧操作。

（3）轉(zhuǎn)爐出鋼擋渣：。出鋼擋渣，鋼包渣層厚度≤40mm。

（4）轉(zhuǎn)爐碳粉加入：出鋼前或出鋼中往鋼包中加入碳含量為96%以上的碳粉，加入量計(jì)算公式：

其中出鋼前加入計(jì)算量的50%～65%，其余部分在出鋼開(kāi)始后2～4min內(nèi)加入。

（5）出鋼鋼水?dāng)嚢瑁撼鲣撻_(kāi)始4min以?xún)?nèi)，底吹氬氣流量按250～400Nl/min控制；出鋼開(kāi)始4mim至出鋼結(jié)束，關(guān)閉底吹氬氣。出鋼結(jié)束后，底吹氬氣流量采用250～400Nl/min并攪拌4～6min，出站進(jìn)入鋼包爐。

（6）第一次鋼包爐處理：鋼水進(jìn)站后立即送電升溫，并少量多批次加入精煉總渣量的70%，總渣量（石灰+預(yù)熔渣+螢石）按12～15kg/t鋼控制。同時(shí)在送電過(guò)程中從電極孔加入碳粉造渣脫氧，并按鋼種目標(biāo)碳含量下限-0.03%調(diào)整鋼水碳含量；用250～400Nl/min氬氣流量攪拌5～8min。將鋼水升溫到目標(biāo)溫度后出站進(jìn)入RH爐，整個(gè)處理時(shí)間≤35min。

（7） RH爐處理：在真空度≤70pa條件下保持6～7min后，通過(guò)真空料倉(cāng)按0.6～0.8kg/t鋼水加入鋁丸，保持真空3～5min，鋼水中[Al]=0.04%～0.06%。然后按鋼種目標(biāo)成分加入合金，再保持真空5～6min，結(jié)束真空處理出站再次進(jìn)入鋼包爐。整個(gè)處理時(shí)間≤35min。

（8）第二次鋼包爐處理：鋼水進(jìn)站后立即送電升溫，少量多批次加入精煉總渣量（石灰+預(yù)熔渣+螢石）的30%，同時(shí)用鋁粒進(jìn)行渣中脫氧造白渣，底吹攪拌氬氣流量控制在250～400Nl/min，鋼水[S]達(dá)到目標(biāo)要求后，按鋼種目標(biāo)成分進(jìn)行合金微調(diào)。精煉白渣保持時(shí)間≥20min，精煉渣二元堿度R≥5，渣中(FeO+MnO)≤0.8%。鋼水成分和溫度符合要求后，按1.0～1.2m/t鋼喂入純鈣線(xiàn)，軟吹20～25min。整個(gè)處理時(shí)間≤60min，出站到連鑄進(jìn)行澆注。

以此來(lái)連續(xù)穩(wěn)定地得到全氧含量不超過(guò)6ppm的超低氧甚至極低氧中高碳鋼品種。

本發(fā)明的有益效果：該方法采用鐵水預(yù)處理—轉(zhuǎn)爐—鋼包爐—RH爐—鋼包爐工藝。鐵水預(yù)處理降低鐵水硫含量并配專(zhuān)用低硫廢鋼，降低轉(zhuǎn)爐出鋼硫含量，從而減輕鋼包爐脫硫壓力，縮短鋼包爐處理時(shí)間；轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)高拉碳并在出鋼過(guò)程中采用碳粉初脫氧并利用RH真空碳脫氧，從源頭上控制了夾雜物的數(shù)量；造高堿度精煉渣并延長(zhǎng)白渣保持時(shí)間和軟吹時(shí)間，促進(jìn)夾雜物充分上浮排除。此外，在真空條件下合金化，降低鋼水氫含量且提高了合金收得率。該方法處理周期短、金屬損失少、合金收得率高、能源介質(zhì)消耗低。利用現(xiàn)有設(shè)備，可實(shí)現(xiàn)超低氧甚至極低氧中高碳鋼連續(xù)穩(wěn)定生產(chǎn)。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：一種超低氧中高碳鋼的冶煉方法

鋼種：GCr15。出鋼量140t，[C]= 0.95%～1.0%，[Mn] =0.25%～0.45%，[Cr] =1.3%～1.6%，具體步驟如下：

（1） 轉(zhuǎn)爐入爐原料：入爐鐵[S]=0.003%，采用專(zhuān)用低硫廢鋼，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[S]=0.009%。

（2） 轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制：終點(diǎn)[C] =0.2%；出鋼溫度1601℃，終點(diǎn)定氧[O]=200ppm。

（3）轉(zhuǎn)爐出鋼擋渣：鋼包渣層厚度35mm。

（4）轉(zhuǎn)爐碳粉加入：出鋼前加入碳粉460kg，出鋼開(kāi)始2～4min內(nèi)加入380kg。

（5）出鋼鋼水?dāng)嚢瑁撼鲣撻_(kāi)始4min以?xún)?nèi)，底吹氬氣流量300Nl/min控制；出鋼開(kāi)始4mim至出鋼結(jié)束，關(guān)閉底吹氬氣。出鋼結(jié)束后，底吹氬流量300Nl/min攪拌5.5min，出站進(jìn)入鋼包爐。

（6）第一次鋼包爐處理：鋼水進(jìn)站后立即送電升溫，同時(shí)加入渣料（石灰+預(yù)熔渣+螢石）1320kg，總渣量（石灰+預(yù)熔渣+螢石）13.5kg/t.鋼。同時(shí)在送電過(guò)程中從電極孔加入碳粉造渣脫氧，按鋼水目標(biāo)[C=]=0.92%加入碳粉；底吹氬氣流量300Nl/min攪拌6min。然后按目標(biāo)[Mn]=0.35%和目標(biāo)[Cr]=0.92%可加入金屬錳和金屬鉻。將鋼水升溫到目標(biāo)溫度后出站進(jìn)入RH爐，處理時(shí)間33min。

（7）RH爐處理：真空度67pa，保持真空6min，通過(guò)真空料倉(cāng)加入90kg鋁丸，保持真空3min，鋼水[Al]=0.06%。按鋼種目標(biāo)成分加入合金，保持真空6min，結(jié)束真空處理出站再次進(jìn)入鋼包爐。處理時(shí)間30min。

（8）第二次鋼包爐處理：鋼水進(jìn)站后立即送電升溫，同時(shí)加入渣料（石灰+預(yù)熔渣+螢石）570kg，用鋁粒進(jìn)行脫氧造渣，底吹氬氣流量為300Nl/min，鋼水[S]=0.003%，按鋼種目標(biāo)成分要求微調(diào)合金。精煉白渣保持時(shí)間22min，精煉渣二元堿度R=6，渣中(FeO+MnO)=0.75%。喂入155米純鈣線(xiàn)，軟吹23min。整個(gè)處理時(shí)間58min，出站到連鑄進(jìn)行澆注。

在該爐次取三個(gè)桶樣分析鋼水全氧含量，其結(jié)果為：最高5.0ppm，最低4.5ppm，平均4.7ppm。

實(shí)施例2：一種超低氧中高碳鋼的冶煉方法

鋼種：GCr15。出鋼量142t，[C]= 0.18%～0.2%，[Mn]= 0.9%～1.0%，[Cr]= 1.1%～1.2%，具體步驟為：

（1）轉(zhuǎn)爐入爐原料：入爐鐵[S]=0.002%，采用專(zhuān)用低硫廢鋼，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)[S]=0.009%。

（2）轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)控制：終點(diǎn)[C] =0.12%；出鋼溫度1620℃，終點(diǎn)定氧[O]=260ppm。

（3）轉(zhuǎn)爐出鋼擋渣：鋼包渣層厚度38mm。

（4）轉(zhuǎn)爐碳粉加入：出鋼前加入碳粉90kg，出鋼開(kāi)始2～4min內(nèi)加入70kg。

（5）出鋼鋼水?dāng)嚢瑁撼鲣撻_(kāi)始4min以?xún)?nèi)，底吹氬氣流量320Nl/min控制；出鋼開(kāi)始4mim至出鋼結(jié)束，關(guān)閉底吹氬氣。出鋼結(jié)束后，底吹氬流量320Nl/min攪拌5.5min，出站進(jìn)入鋼包爐。

（6）第一次鋼包爐處理：鋼水進(jìn)站后立即送電升溫，同時(shí)加入渣料（石灰+預(yù)熔渣+螢石）1240kg，總渣量（石灰+預(yù)熔渣+螢石）12.5kg/t.鋼。同時(shí)在送電過(guò)程中從電極孔加入碳粉造渣脫氧，按鋼水目標(biāo)[C]=0.19%加入碳粉；底吹氬氣流量340Nl/min攪拌5.5min。然后按目標(biāo)[Mn]=0.19%和目標(biāo)[Cr]=0.19%可加入金屬錳和金屬鉻。將鋼水升溫到目標(biāo)溫度后出站進(jìn)入RH爐，處理時(shí)間32min。

（7）RH爐處理：真空度67pa，保持真空7min，通過(guò)真空料倉(cāng)加入114kg鋁丸，保持真空5min，鋼水[Al]=0.05%。按鋼種目標(biāo)成分加入合金，保持真空6min，結(jié)束真空處理出站再次進(jìn)入鋼包爐。處理時(shí)間34min。

（8）第二次鋼包爐處理：鋼水進(jìn)站后立即送電升溫，同時(shí)加入渣料（石灰+預(yù)熔渣+螢石）530kg，用鋁粒進(jìn)行脫氧造渣，底吹氬氣流量為330Nl/min，鋼水[S=]=0.003%，按鋼種目標(biāo)成分要求微調(diào)合金。精煉白渣保持時(shí)間21min，精煉渣二元堿度R5，渣中(FeO+MnO)=0.8%。喂入170米純鈣線(xiàn)，軟吹22min。整個(gè)處理時(shí)間58min，出站到連鑄進(jìn)行澆注。

在該爐次取三個(gè)桶樣分析鋼水全氧含量，其結(jié)果為：最高5.8ppm，最低5.0ppm，平均5.5ppm。