專利名稱：低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼lf爐工序深脫硫控制回硅的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及連鑄精煉處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼LF爐工序深脫硫控制回硅的方法。
背景技術(shù)：
目前在低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼連鑄精煉過程中，部分鋼種要求低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼的硅上限為 O. 03%。生產(chǎn)中連鑄精煉工藝流程有如下幾種1)鐵水倒罐站-鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-RH 或CAS-OB-連鑄，此生產(chǎn)工藝可以滿足硅含量要求，但成本較高，主要滿足小批量、高要求用戶；2)鐵水倒罐站-鐵水預(yù)處理-轉(zhuǎn)爐冶煉-LF爐精煉-連鑄，其中LF爐通過電弧加熱、爐內(nèi)強(qiáng)還原氣氛、造白渣精煉、氣體攪拌等手段，強(qiáng)化熱力學(xué)和動(dòng)力學(xué)條件，使鋼水在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到脫氧、脫硫、合金化、升溫等綜合精煉效果，此工藝為了防止絮流，在處理低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼時(shí)希望將鋼水中的S脫得盡量低一些，使S低于O. 006% (或脫硫率超過70% )，但容易出現(xiàn)回硅現(xiàn)象，即硅含量超過O. 03%的鋼種上限，造成鋼材讓步接收甚至改鋼。如果為了不回硅，降低脫硫率，又會(huì)出現(xiàn)澆鑄絮流現(xiàn)象，嚴(yán)重的甚至造成連鑄斷澆事故，特別是首罐鋼水，為了保證連鑄生產(chǎn)不絮流，往往強(qiáng)調(diào)脫硫參數(shù)，對(duì)硅的控制很困難。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼LF爐工序深脫硫控制回硅的方法，克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，在保證低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼硅含量< O. 03%前提下，使硫脫到O. 005%以下、脫硫率超過75%，減少回硅造成的改鋼事故，防止連鑄絮流。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案是
低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼LF爐工序控制回硅的方法，使LF爐處理過程中頂渣始終保持弱還原性，過程中Als控制目標(biāo)為O. 020% -O. 040%,在頂渣初步改質(zhì)結(jié)束后，繼續(xù)增加頂渣的渣量，提高頂渣堿度，保持頂渣良好的流動(dòng)性以利于脫硫，其具體操作步驟如下
I)鋼水進(jìn)站后，首先進(jìn)行定氧，根據(jù)定氧值和氬站的[Als]含量，計(jì)算出首批鋁脫氧劑的參考加入量A，kg
A= {[Als]max_[Als] u站+0. 025} X10XM+1X0
式中[Als]max為[Als]成品上限，% ；
[Als] M站為氬站的[Als]含量，% ；
M為鋼水量，t ;0為定氧值，ppm;
2)進(jìn)行初步改質(zhì)首批鋁脫氧劑在不大于400kg時(shí)一批加入，如大于400kg則分兩批加入，兩次間隔3分鐘以上，白灰的加入量不小于6Kg/噸鋼水，以滿足頂渣 改質(zhì)的要求，初步改質(zhì)過程中，要使鋼水一次升溫至高于搬出溫度，根據(jù)氬站樣補(bǔ)碳，將碳成分補(bǔ)到成品碳成分或補(bǔ)到成品碳成分-O. 02%，根據(jù)渣樣顏色決定是否補(bǔ)鋁，當(dāng)渣樣顏色較深為墨綠或黑色時(shí)，可每次加入30-50kg鋁，直到渣樣顏色變成綠色或淺綠色，初步改質(zhì)結(jié)束之前，渣樣應(yīng)保持為綠色或淺綠色，此時(shí)對(duì)應(yīng)Als含量一般在O. 020% -O. 040%控制目標(biāo)內(nèi)，用氧氣管沾取渣樣，使管壁殘留渣層厚度在O. 5-lmm之間，此時(shí)頂渣流動(dòng)性良好，利于脫硫；
3)初步改質(zhì)結(jié)束時(shí)，取鋼水樣一，脫硫率應(yīng)控制在30% -50%，此時(shí)頂渣顏色為綠色或淺綠色，使其具有弱還原性；
4)初步改質(zhì)結(jié)束后,在電極升溫過程中或升溫后或補(bǔ)招后應(yīng)補(bǔ)加白灰1-2. 5Kg/ 噸鋼水和螢石0-0. 5Kg/噸鋼水，增加頂渣的渣量和堿度，以抑制回硅，此時(shí)用氧氣管沾取渣樣，管壁殘留渣層厚度為1_2_，粘度適中，利于繼續(xù)脫硫和吸附夾雜，同時(shí)，減小攪拌的強(qiáng)度，以減少回硅，氬氣流量70-90立米/小時(shí)，保證后加入的白灰熔化；
5)喂線前取鋼水樣二，同時(shí)蘸取渣樣，檢查脫硫效果，使S含量滿足成品要求，頂渣顏色以淺綠色為好，使頂渣保持弱還原氣氛。
所述白灰中CaO彡90%。
所述螢石為螢石80。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是在抑制低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水硅含量低于 O. 03%的同時(shí)，保證實(shí)現(xiàn)較高的脫硫率，使S含量低于O. 005%，脫硫率可達(dá)到75% -90%, 從而減少了因硅成分超標(biāo)造成的改鋼事故，也減少了連鑄澆鑄低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水的絮流事故。


圖1是試驗(yàn)罐次成品S成分的單值控制圖2是試驗(yàn)罐次成品硫均值和1-6月成品硫均值對(duì)比圖表；
圖3是試驗(yàn)罐次成品硫的CPK與1-6月成品硫CPK的對(duì)比圖表，CPK為過程能力；
圖4是試驗(yàn)罐次成品硫的PPK與1-6月成品硫PPK的對(duì)比圖表，PPK為長期過程能力。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步說明
本發(fā)明低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼LF爐工序控制回硅的方法，使LF爐處理過程中頂渣始終保持弱還原性，過程中Als控制目標(biāo)為O. 020% -O. 040%，在頂渣初步改質(zhì)結(jié)束后，繼續(xù)增加頂渣的渣量，提高頂渣堿度，保持頂渣良好的流動(dòng)性以利于脫硫，以260噸LF爐為例，其具體操作步驟如下
I)鋼水進(jìn)站后，首先進(jìn)行定氧，鋼水中硅含量為O. 003-0. 01%，根據(jù)定氧值50ppm 和氬站的[Als]含量O. 002%，計(jì)算出首批鋁脫氧劑的參考加入量A，kg:
A = {[Als]max-[Als] e S+0.025}X10XM+1X0 = (0.05-0. 02+0. 025)*10*240+1*50 = 225. 2kg
式中:[Als]max為[Als]成品上限，其值為0. 05% ；
M為鋼水量，240t ；0為定氧值，50ppm ；
2)進(jìn)行初步改質(zhì)首批鋁脫氧劑在不大于400kg時(shí)一批加入，如大于400kg則分兩批加入，兩次間隔3分鐘以上，白灰的加入量不小于6Kg/噸鋼水，以滿足頂渣改質(zhì)的要求，初步改質(zhì)過程中，要使鋼水一次升溫至高于搬出溫度，可避免后序升溫時(shí)間超過5分鐘，造成鋼水氧化，根據(jù)氬站樣補(bǔ)碳，將碳成分補(bǔ)到成品碳成分或補(bǔ)到成品碳成分-O. 02%, 避免后期因大量補(bǔ)碳而大攪拌，引起回硅；
根據(jù)渣樣顏色決定是否補(bǔ)鋁，當(dāng)渣樣顏色較深為墨綠或黑色時(shí)，可每次加入 30-50kg鋁，直到渣樣顏色變成綠色或淺綠色，初步改質(zhì)結(jié)束之前，渣樣應(yīng)保持為綠色或淺綠色，此時(shí)對(duì)應(yīng)Als含量一般在0.020% -0.040%控制目標(biāo)內(nèi)，用氧氣管沾取渣樣，使管壁殘留渣層厚度在O. 5-lmm之間，此時(shí)頂渣流動(dòng)性良好，利于脫硫；
3)初步改質(zhì)結(jié)束時(shí)，取鋼水樣一，脫硫率應(yīng)控制在30% -50%，此時(shí)頂渣顏色為綠色或淺綠色，使其具有弱還原性，此時(shí)鋼水樣一中的硅含量相對(duì)于氬站測量的硅含量沒有增加；
4)初步改質(zhì)結(jié)束后,在電極升溫過程中或升溫后或補(bǔ)招后應(yīng)補(bǔ)加白灰1-2. 5Kg/ 噸鋼水和螢石0-0. 5Kg/噸鋼水，增加頂渣的渣量和堿度，以抑制回硅，此時(shí)用氧氣管沾取渣樣，管壁殘留渣層厚度為1_2_，粘度適中，利于繼續(xù)脫硫和吸附夾雜，同時(shí)，減小攪拌的強(qiáng)度，以減少回硅，氬氣流量70-90立米/小時(shí)，保證后加入的白灰熔化；實(shí)施例中所用白灰中CaO彡90%。螢石為螢石80。
5)喂線前取鋼水樣二，同時(shí)蘸取渣樣，檢查脫硫效果，使S含量滿足成品要求，頂渣顏色以淺綠色為好，使頂渣保持弱還原氣氛；
6)喂線后3分鐘，取搬出樣，搬出樣中硅含量小于0. 03%，滿足低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼硅含量< 0.03%的要求。
從圖1、圖2可以看出，試驗(yàn)罐次的成品硫均值達(dá)到0.0032%，較各月大幅降低，比最低的I月份降低了 22%。
從圖3、圖4可以看出，試驗(yàn)罐次成品硫的CPK、PPK遠(yuǎn)高于各月水平，各月的CPK、 PPK 一般在0.1-0. 22之間，而試驗(yàn)罐次的成品硫CPK達(dá)到0.77，PPK達(dá)到0.71，說明本發(fā)明對(duì)控制回硅以及對(duì)成品硫的脫除效果和穩(wěn)定性要優(yōu)于以前方法。
權(quán)利要求
1.低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼LF爐工序控制回硅的方法，其特征在于，使LF爐處理過程中頂渣始終保持弱還原性，過程中Als控制目標(biāo)為O. 020 % -O. 040 %，在頂潘初步改質(zhì)結(jié)束后，繼續(xù)增加頂渣的渣量，提高頂渣堿度，保持頂渣良好的流動(dòng)性以利于脫硫，其具體操作步驟如下1)鋼水進(jìn)站后，首先進(jìn)行定氧，根據(jù)定氧值和氬站的[Als]含量，計(jì)算出首批鋁脫氧劑的參考加入量A, kg A = {[Als]max-[Als] effi+0. 025} X10XM+1X0式中[Als]max為[Als]成品上限，％ ；[Als] e站為氬站的[Als]含量，％ ；M為鋼水量，t ；0為定氧值，ppm ；2)進(jìn)行初步改質(zhì)首批鋁脫氧劑在不大于400kg時(shí)一批加入，如大于400kg則分兩批加入，兩次間隔3分鐘以上，白灰的加入量不小于6Kg/噸鋼水，以滿足頂渣改質(zhì)的要求，初步改質(zhì)過程中，要使鋼水一次升溫至高于搬出溫度，根據(jù)氬站樣補(bǔ)碳，將碳成分補(bǔ)到成品碳成分或補(bǔ)到成品碳成分-O. 02% ；根據(jù)渣樣顏色決定是否補(bǔ)鋁，當(dāng)渣樣顏色較深為墨綠或黑色時(shí)，可每次加入30-50kg鋁，直到渣樣顏色變成綠色或淺綠色，初步改質(zhì)結(jié)束之前，渣樣應(yīng)保持為綠色或淺綠色，此時(shí)對(duì)應(yīng)Als含量一般在O. 020%-O. 040%控制目標(biāo)內(nèi)，用氧氣管沾取渣樣，使管壁殘留渣層厚度在O. 5-lmm之間，此時(shí)頂渣流動(dòng)性良好，利于脫硫；3)初步改質(zhì)結(jié)束時(shí)，取鋼水樣一，脫硫率應(yīng)控制在30%-50%，此時(shí)頂渣顏色為綠色或淺綠色，使其具有弱還原性；4)初步改質(zhì)結(jié)束后，在電極升溫過程中或升溫后或補(bǔ)招后應(yīng)補(bǔ)加白灰1-2.5Kg/噸鋼水和螢石0-0. 5Kg/噸鋼水，增加頂渣的渣量和堿度，以抑制回硅，此時(shí)用氧氣管沾取渣樣，管壁殘留渣層厚度為l_2mm，粘度適中，利于繼續(xù)脫硫和吸附夾雜，同時(shí)，減小攪拌的強(qiáng)度，以減少回硅，氬氣流量70-90立米/小時(shí)，保證后加入的白灰熔化；5)喂線前取鋼水樣二，同時(shí)蘸取渣樣，檢查脫硫效果，使S含量滿足成品要求，頂渣顏色以淺綠色為好，使頂渣保持弱還原氣氛。
2.根據(jù)權(quán)利I所述的低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼LF爐工序控制回硅的方法，其特征在于，所述白灰中 CaO ≥90%。
3.根據(jù)權(quán)利I所述的低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼LF爐工序控制回硅的方法，其特征在于，所述螢石為螢石80。
全文摘要
本發(fā)明涉及連鑄精煉處理技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼LF爐工序深脫硫控制回硅的方法，其特征在于，使LF爐處理過程中頂渣始終保持弱還原性，過程中Als控制目標(biāo)為0.020％-0.040％，在頂渣初步改質(zhì)后，繼續(xù)增加頂渣的渣量，提高頂渣堿度，保持頂渣良好的流動(dòng)性以利于脫硫。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是在抑制低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水硅含量低于0.03％的同時(shí)，保證實(shí)現(xiàn)較高的脫硫率，使S含量低于0.005％，脫硫率可達(dá)到75％-90％，從而減少了因硅成分超標(biāo)造成的改鋼事故，也減少了連鑄澆鑄低硅鋁鎮(zhèn)靜鋼鋼水的絮流事故。
文檔編號(hào)C21C7/04GK103031408SQ201110296349
公開日2013年4月10日 申請(qǐng)日期2011年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月30日
發(fā)明者梅雪輝, 張?jiān)? 溫鐵光, 王鵬, 毛志勇, 劉磊, 郭猛 申請(qǐng)人:鞍鋼股份有限公司