本發(fā)明屬于鋼鐵冶金
技術領域：
，尤其涉及一種含鉻合金鋼轉爐出鋼控制Ti含量的方法。
背景技術：
：近年來由于煉鋼工藝的巨大進步，在含鉻合金鋼生產中氧化類夾雜物已經(jīng)基本得到控制，在生產含鉻合金鋼的過程中氮化物夾雜物的控制越來越受到重視，TiN和(TiCN)為主要的氮化類夾雜物，控制鋼水中Ti含量是控制氮化物的主要手段。氮化鈦是一種硬而脆的夾雜物,它能夠降低鋼的疲勞壽命,在相同等級的夾雜物中,氮化物的危害要大于氧化物。在轉爐出鋼過程中加入的合金中存在一定量的Ti元素，尤其是鉻鐵，其Ti含量較高。含鉻合金鋼中含有1.0％以上的Cr，為達到Cr含量需要在出鋼過程加入2.5t以上的鉻鐵合金，而鉻鐵合金中含有的雜質Ti隨之進入鋼水中。含鉻合金鋼在轉爐采用鋁脫氧合金化過程中鋼水的氧含量很低，進入鋼水中的Ti很難被去除。在轉爐吹煉過程進行鉻礦的添加，利用吹煉過程中高濃度的氧含量，來氧化鉻礦熔入鋼液中的Ti，可以有效去除含鉻合金鋼中的Ti，然而目前缺少一種能夠有效控制Ti含量的轉爐吹煉過程中添加鉻合金的工藝方法。有效的降低了出鋼過程中因合金的加入而帶入鋼水中的Ti含量，本文制定出來控制鋼水的Ti含量，經(jīng)過測定，鋼水熔煉成分Ti含量約為0.0020％左右比采用現(xiàn)在有工藝鋼水Ti含量降低50％以上。技術實現(xiàn)要素：本發(fā)明針對上述的技術問題，依據(jù)青鋼在轉爐生產含鉻合金鋼的實踐，通過理論分析和現(xiàn)場生產相結合，提出一種轉爐吹煉過程中添加鉻合金的方法，能夠有效控制鋼水中的Ti含量，經(jīng)測定，轉爐終點Ti含量約為0.0010％與現(xiàn)有工藝相當，沒有因吹煉過程加入鉻礦影響轉爐鋼水終點的Ti含量。鋼水熔煉成分Ti含量小于0.0020％，因合金化少加入鉻鐵合金鋼水熔煉成分Ti明顯降低。為了達到上述目的，本發(fā)明采用的技術方案為：一種含鉻合金鋼轉爐出鋼控制Ti含量的方法，采用單渣留渣法冶煉，吹煉過程中按照以下制度加入渣料，吹煉開始1-2分鐘集中加入石灰2000kg-3000kg、鉻礦1000kg-1500kg、石灰石800kg-1200kg作為第一批造渣料，吹煉3-4分鐘加入200kg-500kg冷卻劑，吹煉5-9分鐘每隔1分鐘加入定量鉻礦、螢石及石灰。作為優(yōu)選，底吹氣體壓力為0.8Mpa-1.4Mpa，在對鐵水及吹煉前7分鐘采用氮氣作為主攪拌氣源，在吹煉開始7分鐘后切換為氬氣攪拌。作為優(yōu)選，底吹氣體氮氣、氬氣的供氣強度范圍分別為氮氣0.025-0.30Nm3/tmin，氬氣0.025-0.30Nm3/tmin。作為優(yōu)選，所述冷卻劑為燒結礦。作為優(yōu)選，吹煉過程采用以下供氧制度，O2濃度小于6％時，每隔20秒階梯式增加氧槍供氧量，每次增加2000m3/h，共計增加3次，最后氧流量穩(wěn)定在20000m3/h，壓力0.9Mpa。作為優(yōu)選，在出鋼過程中按照鋁錠(加入量80kg-120kg)→鉻鐵合金(根據(jù)終點Cr含量確定)→增碳劑(500kg-800kg)→高純硅鐵(200kg-350kg)→中碳錳鐵(250kg-350kg)的加入量及順序加入合金。作為優(yōu)選，所述鉻礦按重量百分比其化學成分為：Cr2O3≥40％，Cr2O3/FeO≥2.5，P≤0.07％，S≤0.05％，SiO2≤6.0％。作為優(yōu)選，鉻礦粒度為0.5-60mm。與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果在于：1、轉爐采用單渣留渣法煉鋼，利用前一爐渣中飽和Cr來提高Cr元素的回收率，Cr的回收率可達到45％以上。2、本工藝提高轉爐鋼水終點的Cr含量，對比減少出鋼過程加入鉻鐵800kg-1200kg，降低了煉鋼工序成本。3、減少了出鋼過程合金化產生的溫降25℃-30℃左右，減少LF爐送電時間8-12分鐘左右，節(jié)約LF工序能源。4、生產含鉻合金鋼利用轉爐吹煉過程還原鉻礦中的Cr減少了出鋼過程鉻鐵合金的加入量，避免加鉻鐵合金過程Ti元素進入鋼水，有效的降低了鋼水的Ti含量，減少了鋼中因Ti含量高形成的TiN和(TiCN)氮化鈦夾雜物，提高了含鉻合金鋼的質量。具體實施方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結合實施例做具體說明。實施例1：以冶煉SUJ2型含鉻合金鋼為例，按照以下工藝步驟進行。該含鉻合金鋼的化學成分按重量百分比為：C：0.96，Si：0.021，Mn：0.35，P：0.011，S：0.001，Al：0.027，Ca：0.0004，Cr：1.46，Ti：0.0019，余量為鐵。1)鐵水預處理，預處理后鐵水情況如下：C,％Si,％Mn,％P,％S,％Ti,％T,℃重量，t4.070.590.290.1190.0010.0601326100采用預處理的鐵水減輕轉爐冶煉過程脫S壓力。2)轉爐采用單渣留渣法冶煉，利用前一爐渣中飽和Cr來提高Cr元素的回收率，Cr的回收率可達到45％以上。吹煉1分30秒集中加入造渣料3t石灰、石灰石1t、鉻礦1.2t。加入時采用2個高位料倉裝入，有利于鉻礦集中加入并且加入時能夠與石灰等造渣料混勻，前期集中加入鉻礦可提高Cr元素的收得率。在吹煉3分鐘后分批入鉻礦、螢石、石灰等，共加入石灰4.2t鉻礦4.1t、螢石250kg，具體加入時間及批次如下表。其中，鉻礦1、鉻礦2為兩個不同料倉的鉻礦為同原料。鉻礦技術指標為化學成分Cr2O3：42％、Cr2O3/FeO：2.0、P：0.05％、S：0.0:3％、SiO2：6.0％，粒度為0.5mm-60mm。3)吹練過程采用底吹模式為F模式，具體如下表。4)轉爐終點出鋼成分控制：C:0.13％，P:0.009％，S:0.004％，Cr:0.506％，出鋼溫度:1650℃；出鋼5噸后加入鋁鐵，出鋼1/4時加入鉻鐵1818kg、低氮增碳劑658kg、高純硅鐵285kg、中碳錳鐵280kg，出鋼2/3時加完，出完鋼后加入150Kg石灰稠渣。到LF爐測溫1483℃，比現(xiàn)在有工藝到LF爐測溫溫度提高了25℃-30℃節(jié)約LF爐送電時間10分鐘左右。對鋼水進行分析，其中經(jīng)LF精煉提溫化渣后取樣的鋼水中Ti含量為0.0011％，而采用全部爐后脫氧合金化配鉻模式Ti含量0.0019％-0.0030％，可見鋼水中Ti含量降低，且轉爐合金化鉻鐵的加入量明顯減少。鋼水熔煉成分Ti含量為0.0019％，而現(xiàn)有技術生產的SUJ2鋼中Ti含量為0.0035％-0.0049％，可見Ti含量降低了50％左右。實施例2：含鉻合金鋼鋼SUJ2，該含鉻合金鋼的化學成分按重量百分比為：C：0.98，Si：0.023，Mn：0.34，P：0.009，S：0.001，Al：0.028，Ca：0.0005，Cr：1.45，Ti：0.0017，余量為鐵。1)鐵水預處理后，鐵水情況。C,％Si,％Mn,％P,％S,％Ti,％T,℃重量，t4.580.560.270.1180.0010.0641309100采用預處理的鐵水減輕轉爐冶煉過程脫S壓力。2)轉爐采用單渣留渣法冶煉，吹練1分30秒集中加入造渣料3.1t石灰、鉻礦1.35t，前期集中加入鉻礦可提高Cr元素的收得率。在吹煉3分鐘后分批入鉻礦、螢石、石灰等，共加入石灰4.35t，鉻礦4.5t、螢石260kg，具體加入時間及批次如下表。鉻礦1、鉻礦2為兩個不同料倉的鉻礦為同原料。化學成分Cr2O3：42％、Cr2O3/FeO：2.0、P：0.05％、S：0.0:3％、SiO2：6.0％，粒度為0.5mm-60mm。3)吹練過程采用底吹模式為F模式，詳情見下表。4)轉爐終點出鋼成分控制：C:0.13％P:0.007％，S:0.002％，Cr:0.55，Ti：0.0006％，出鋼溫度:1647℃；出鋼5噸后加入鋁鐵，出鋼1/4時加入鉻鐵1730kg、低氮增碳劑658kg、高純硅鐵281kg、中碳錳鐵277kg，出鋼2/3時加完，出完鋼后加入150Kg石灰稠渣。到LF爐測溫1477℃，比現(xiàn)在有工藝到LF爐測溫溫度提高了25℃左右節(jié)約LF爐送電時間8分鐘左右。進LF精煉體溫化渣后取樣鋼水Ti含量為0.0012％，明顯低于采用全部爐后脫氧合金化配鉻模式Ti含量0.0019％-0.0030％。減少轉爐合金化鉻鐵的加入量，鋼水Ti含量降低明顯。對鋼水進行分析，其中鋼水熔煉成分Ti含量為0.0017％。比現(xiàn)有技術生產的SUJ2鋼中Ti含量0.0035％-0.0049％，Ti含量降低了50％以上。實施例3：含鉻合金鋼鋼SUJ2，該含鉻合金鋼的化學成分按重量百分比為：C：0.99，Si：0.021，Mn：0.36，P：0.009，S：0.001，Al：0.025，Ca：0.0005，Cr：1.46，Ti：0.0017，余量為鐵。1)鐵水預處理后，鐵水情況。C,％Si,％Mn,％P,％S,％Ti,％T,℃重量，t4.700.530.3001280.0010.0541388100采用預處理的鐵水減輕轉爐冶煉過程脫S壓力。2)轉爐采用單渣留渣法冶煉，吹練1分30秒集中加入造渣料3t石灰、1.23t鉻礦，(前期集中加入鉻礦可提高Cr元素的收得率)在吹煉3分鐘后分批入鉻礦、螢石、石灰等，共加入石灰4.01t鉻礦4.1t、螢石280kg。具體加入時間及批次如下表。鉻礦1、鉻礦2為兩個不同料倉的鉻礦為同原料。化學成分Cr2O3：42％、Cr2O3/FeO：2.0、P：0.05％、S：0.0:3％、SiO2：6.0％，粒度為0.5mm-60mm。3)吹練過程采用底吹模式為F模式，詳情見下表。4)轉爐終點出鋼成分控制：C:0.05％，P:0.006％，S:0.004％，Cr:0.51，Ti：0.0006％，出鋼溫度:1650℃；出鋼5噸后加入鋁鐵，出鋼1/4時加入鉻鐵1770kg、低氮增碳劑720kg、高純硅鐵277kg、中碳錳鐵281kg，出鋼2/3時加完，出完鋼后加入150Kg石灰稠渣。到LF爐測溫1480℃，比現(xiàn)在有工藝到LF爐測溫溫度提高了28℃左右節(jié)約LF爐送電提溫時間9分鐘左右。對鋼水進行分析，其中進LF精煉體溫化渣后取樣鋼水Ti含量為0.0011％，明顯低于采用全部爐后脫氧合金化配鉻模式Ti含量0.0019％-0.0030％，減少轉爐合金化鉻鐵的加入量，鋼水Ti含量降低明顯。鋼水熔煉成分Ti含量為0.0017％，比現(xiàn)有技術生產的SUJ2鋼中Ti含量0.0035％-0.0049％，Ti含量降低了50％以上。以上實施例中所述的方法提高了轉爐鋼水終點的Cr含量，對比減少出鋼過程加入鉻鐵800kg-1200kg，降低了煉鋼工序成本。減少了出鋼過程合金化產生的溫降25℃-30℃左右，減少LF爐送電時間8-12分鐘左右，節(jié)約LF工序能源。避免加鉻鐵合金過程Ti元素進入鋼水，有效的降低了鋼水的Ti含量，減少了鋼中因Ti含量高形成的TiN和(TiCN)氮化鈦夾雜物，提高了含鉻合金鋼的質量。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，并非是對本發(fā)明作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術人員可能利用上述揭示的技術內容加以變更或改型為等同變化的等效實施例應用于其它領域，但是凡是未脫離本發(fā)明技術方案內容，依據(jù)本發(fā)明的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與改型，仍屬于本發(fā)明技術方案的保護范圍。當前第1頁1 2 3