專利名稱：電弧爐煉鋼包內(nèi)脫硫脫氧合金化工藝方法

　　技術(shù)領(lǐng)域：

　　本發(fā)明涉及一種電弧爐煉鋼包內(nèi)脫硫脫氧合金化工藝方法。

　　背景技術(shù)：

　　現(xiàn)有的電弧爐煉鋼脫硫脫氧工藝為電弧爐冶煉一LF爐精煉(脫氧脫硫合金化)一 連鑄/模鑄。其中60min的LF爐精煉過程不僅耗電高，增加了生產(chǎn)成本，而且在LF爐精煉 過程中氫、氮含量會大幅增加，因此有必要對這一工藝進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。

　　發(fā)明內(nèi)容

　　本發(fā)明的目的在于提供一種電弧爐煉鋼包內(nèi)脫硫脫氧合金化工藝方法，能夠降低 生產(chǎn)成本，降低碳排放，減少煉鋼廢棄物排放。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種電弧爐煉鋼包內(nèi)脫硫脫氧合金化工藝方法，依 次包括下列工序步驟電弧爐冶煉、鋼包內(nèi)脫氧脫硫合金化、連鑄/模鑄；其中(1)、電弧爐 的配料，采用煉鋼生鐵塊、鐵水以及粒度5 40mm的焦炭，單獨(dú)或組合進(jìn)行配碳，保證電爐 熔氧期的脫碳量> 0. 20% ； (2)、電弧爐熔氧期脫硫電弧爐熔氧期造泡沫渣，采用從爐門自 動流渣操作，并補(bǔ)充加入石灰，調(diào)整爐渣堿度為3. 5 4. 5 ； (3)、電弧爐的出鋼溫度為冶 煉鋼種的液相線溫度值再加上100°C 140°C，其中新爐第一爐鋼的出鋼溫度取上限，其余 爐次的出鋼溫度取中下限；(4)、出鋼方式采用偏心爐底出鋼，嚴(yán)禁下渣；(5)、鋼包內(nèi)脫氧 脫硫合金化紅包出鋼，出鋼量至1/4時(shí)投入煉鋼精煉渣0. 5 2. Okg/噸鋼、電石0. 5 1. Okg/噸鋼；當(dāng)出鋼時(shí)的硫含量彡0. 040%時(shí)，加入0. 2 0. 5kg/噸鋼的Na2CO3, Na2CO3 與所說的精煉渣均勻混合在同一袋內(nèi)一起投入包內(nèi)；當(dāng)出鋼量達(dá)1/3時(shí)，根據(jù)具體鋼種的 需要分別加入硅鐵或硅錳鐵或錳鐵或釩鐵或鉻鐵或鉬鐵或鋁鐵或增碳劑或焦炭粉；合金 元素的收得率為硅80% 85%,猛90% 95%,釩90% 95%,鉻90% 95%,鉬100%,鋁 10% 30%，增碳劑中的碳的收得率50% 70% ；在包內(nèi)的脫硫率> 15%，鋼中硫含量可控制 在< 0. 030% ； (6)、均勻成分均勻溫度采用鋼包底吹氬氣10分鐘，然后連鑄或模鑄；或者 使鋼水在鋼包內(nèi)鎮(zhèn)靜7 14分鐘，然后連鑄或模鑄。本發(fā)明方法與現(xiàn)有工藝對比如下1、工藝流程對比原工藝流程電弧爐冶煉一 LF爐精煉(脫氧脫硫合金化)-連鑄/模鑄。新工藝流程電弧爐冶煉一鋼包內(nèi)脫氧脫硫 合金化一連鑄/模鑄。由于新工藝流程省去了約60min的LF爐精煉過程，電耗可以降低 50kwh/t，節(jié)約電費(fèi)18. 8元；可以降低電極消耗、精煉渣消耗、螢石消耗、電石消耗、石灰消 耗等造渣材料消耗費(fèi)用合計(jì)40. 71元/t，合計(jì)共降低冶煉成本59. 51元/t。2、脫磷、脫硫能力對比新工藝與原工藝都具有很強(qiáng)的脫磷能力，電弧爐出鋼時(shí)可 以將鋼中的磷含量控制在0. 010%以下。新工藝在電弧爐出鋼時(shí)，可以將鋼中的硫含量控制 在0. 030%以下；原工藝通過LF爐精煉，可以將鋼中的硫含量控制在0. 015%以下。3、脫氧與脫氣能力對比新工藝采用以硅、錳、鋁為主的沉淀脫氧工藝，關(guān)鍵是通 過鋼中的酸溶鋁含量來控制鋼中的氧含量，脫氧能力與原工藝相當(dāng)。

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　　眾所周知，電弧爐出鋼時(shí)，鋼中的氫、氮含量最低。在LF爐精煉過程中氫、氮含量 會大幅增加。由于新工藝省掉了 LF爐精煉過程，因此，其脫氮與脫氫能力強(qiáng)于原工藝。4、適合于新工藝生產(chǎn)的主要鋼種新工藝可以低成本生產(chǎn)全部牌號的碳素結(jié)構(gòu)鋼 (HPB215 HPB335、Q195 Q255)、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(10 80等)、低合金高強(qiáng)度鋼(Q295 Q460等)、熱軋帶肋鋼筋(HRB335 HRB500 )、合金結(jié)構(gòu)鋼(40Cr、20CrMo、35CrMo等)、特別適 于生產(chǎn)碳含量為0. 04% 0. 08%，硅含量彡0. 03%的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼(08A1、SPHC、SPHD、SPHE) 等。由于受脫硫能力的限制，本工藝不適于生產(chǎn)對硫含量要求極高的鋼種，如中厚板用鋼、 石油管線鋼等。該工藝方法的主要作用是將LF爐的脫氧脫硫合金化的冶金功能轉(zhuǎn)移到鋼包內(nèi) 完成，從而明顯降低冶煉電耗、減少電極消耗、減少造渣材料消耗。主要原理是在出鋼過 程中借助鋼流沖擊形成的良好動力學(xué)條件，通過沉淀脫氧、鋼包脫硫、鋼水?dāng)嚢瑁焖偻瓿?脫氧脫硫合金化操作。電弧爐煉鋼電耗可以降低50kwh/t，節(jié)約電費(fèi)18. 8元；可以降低電 極消耗、精煉渣消耗、螢石消耗、電石消耗、石灰消耗等材料消耗費(fèi)用合計(jì)40. 71元/t，合 計(jì)共降低冶煉成本59. 51元/t。低成本生產(chǎn)全部牌號的碳素結(jié)構(gòu)鋼(HPB215 HPB335、 Q195 Q255)、優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(10 80等)、低合金高強(qiáng)度鋼(Q295 Q460等)、熱軋帶 肋鋼筋(HRB335 HRB500 )、合金結(jié)構(gòu)鋼(40Cr、20CrMo、35CrMo等)、特別適于生產(chǎn)碳含量為 0. 04% 0. 08%,硅含量；≤ 0. 03% 的低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼(08A1、SPHC、SPHD, SPHE )等。由于該工藝方法降低了能源消耗，減少了煉鋼過程的碳及廢棄物排放，經(jīng)濟(jì)效益 顯著，符合國家節(jié)能減排，可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)政策。

　　具體實(shí)施例方式一種電弧爐煉鋼包內(nèi)脫硫脫氧合金化工藝方法，依次包括下列工序步驟電弧爐 冶煉、鋼包內(nèi)脫氧脫硫合金化、連鑄/模鑄；其中(1)電弧爐的配料，采用煉鋼生鐵塊、鐵水 以及粒度為23mm的焦炭屑，單獨(dú)或組合進(jìn)行配碳，保證電爐熔氧期的脫碳量≥0. 20% ；由于 民用廢生鐵中的磷、硫含量極高，在配料過程中將廢鋼料中的民用廢生鐵(廢鐵板、廢鐵管、 廢鐵殼等)挑揀出來，這樣可確保電弧爐煉鋼熔清時(shí)的鋼水初始硫含量≤ 0. 045%。(2)電弧爐熔氧期脫硫方法電弧爐熔氧期造泡沫渣，采用從爐門自動流渣操作， 并適當(dāng)補(bǔ)充一定量的石灰，調(diào)整爐渣堿度為3. 5 4. 5。由于熔氧期的碳-氧化學(xué)反應(yīng)劇 烈，具有良好的脫硫動力學(xué)條件，脫硫率可≥ 30%,出鋼時(shí)的鋼水硫含量可控制在0. 030%左 右ο(3)出鋼溫度控制要求電弧爐的出鋼溫度為根據(jù)冶煉鋼種的液相線溫度值再 加上100°C 140°c，其中新爐第一爐鋼的出鋼溫度取上限140°C，其余爐次的出鋼溫度取 中下限100°C ；

　　(4)出鋼方式采用偏心爐底出鋼，嚴(yán)禁下渣。如果是帶出鋼槽的電弧爐，則采用小出 鋼口先出鋼，后帶渣，嚴(yán)格控制下渣量。(5)包內(nèi)脫氧脫硫合金化紅包出鋼，出鋼量至1/4時(shí)投入煉鋼精煉渣Ikg/噸鋼、 電石1. Okg/噸鋼；當(dāng)出鋼時(shí)的硫含量較高([S]≥0. 040%)時(shí)，加入0. 3kg/噸鋼的Na2CO3, Na2CO3與精煉渣均勻混合在同一袋內(nèi)一起投入包內(nèi)。當(dāng)出鋼量達(dá)1/3時(shí)，根據(jù)具體鋼種的需 要分別加入各種鐵合金，如硅鐵或硅錳或錳鐵或釩鐵或鉻鐵或鉬鐵或鋁鐵或增碳劑或焦炭粉等)；合金元素的收得率為硅80% 85%，錳90% 95%，釩90% 95%，鉻90% 95%， 鉬100%，鋁10% 30%，增碳劑中的碳的收得率50% 70% ；在包內(nèi)的脫硫率彡15%，鋼中硫 含量可控制在彡0. 030% ；

　　(6)均勻成分均勻溫度采用鋼包底吹氬氣10分鐘，然后連鑄或模鑄。吹氬氣流量控 制在鋼包渣面翻動，但鋼液面不裸露為宜。或者使鋼水在鋼包內(nèi)鎮(zhèn)靜10分鐘，然后連鑄或 模鑄。

　　權(quán)利要求

　　一種電弧爐煉鋼包內(nèi)脫硫脫氧合金化工藝方法，其特征在于依次包括下列工序步驟電弧爐冶煉、鋼包內(nèi)脫氧脫硫合金化、連鑄/模鑄；其中(1)、電弧爐的配料，采用煉鋼生鐵塊、鐵水以及粒度5～40mm的焦炭，單獨(dú)或組合進(jìn)行配碳，保證電爐熔氧期的脫碳量≥0.20%；(2)、電弧爐熔氧期脫硫電弧爐熔氧期造泡沫渣，采用從爐門自動流渣操作，并補(bǔ)充加入石灰，調(diào)整爐渣堿度為3.5～4.5；(3)、電弧爐的出鋼溫度為冶煉鋼種的液相線溫度值再加上100℃～140℃，其中新爐第一爐鋼的出鋼溫度取上限，其余爐次的出鋼溫度取中下限；(4)、出鋼方式采用偏心爐底出鋼，嚴(yán)禁下渣；(5)、鋼包內(nèi)脫氧脫硫合金化紅包出鋼，出鋼量至1/4時(shí)投入煉鋼精煉渣0.5～2.0kg/噸鋼、電石0.5～1.0kg/噸鋼；當(dāng)出鋼時(shí)的硫含量≥0.040%時(shí)，加入0.2～0.5kg/噸鋼的Na2CO3，Na2CO3與所說的精煉渣均勻混合在同一袋內(nèi)一起投入包內(nèi)；當(dāng)出鋼量達(dá)1/3時(shí)，根據(jù)具體鋼種的需要分別加入硅鐵或硅錳鐵或錳鐵或釩鐵或鉻鐵或鉬鐵或鋁鐵或增碳劑或焦炭粉；合金元素的收得率為硅80%～85%,錳90%～95%,釩90%～95%,鉻90%～95%,鉬 100%,鋁10%～30%，增碳劑中的碳的收得率50%～70%；在包內(nèi)的脫硫率≥15%，鋼中硫含量可控制在≤0.030%；(6)、均勻成分均勻溫度采用鋼包底吹氬氣10分鐘，然后連鑄或模鑄；或者使鋼水在鋼包內(nèi)鎮(zhèn)靜7～14分鐘 ，然后連鑄或模鑄。

　　全文摘要

　　本發(fā)明公開了一種電弧爐煉鋼包內(nèi)脫硫脫氧合金化工藝方法，依次包括下列工序步驟電弧爐冶煉、鋼包內(nèi)脫氧脫硫合金化、連鑄/模鑄；其中(1)采用煉鋼生鐵塊、鐵水以及粒度5～40mm的焦炭，單獨(dú)或組合進(jìn)行配碳；(2)電弧爐熔氧期造泡沫渣，采用從爐門自動流渣操作，并補(bǔ)充加入石灰，調(diào)整爐渣堿度為3.5～4.5；(3)冶煉鋼種的液相線溫度值再加上100℃～140℃，其中新爐第一爐鋼的出鋼溫度取上限，其余爐次的出鋼溫度取中下限；(4)采用偏心爐底出鋼，嚴(yán)禁下渣；(5)紅包出鋼，出鋼量至1/4時(shí)投入煉鋼精煉渣0.5～2.0kg/噸鋼、電石0.5～1.0kg/噸鋼；當(dāng)出鋼量達(dá)1/3時(shí)，根據(jù)具體鋼種的需要分別加入各種鐵合金；在包內(nèi)的脫硫率≥15%，鋼中硫含量可控制在≤0.030%；(6)采用鋼包底吹氬氣10分鐘，然后連鑄或模鑄；或者使鋼水在鋼包內(nèi)鎮(zhèn)靜7～14分鐘，然后連鑄或模鑄。

　　文檔編號C21C7/06GK101985671SQ201010528539

　　公開日2011年3月16日 申請日期2010年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月2日

　　發(fā)明者俞海明, 馮躍平, 姜英禹, 宋維兆 申請人:寶鋼集團(tuán)新疆八一鋼鐵有限公司