一种转炉吹炼控制钢水中氢含量的冶炼方法与流程

    技术2025-02-13  46

    本发明涉及钢水冶炼,特别是涉及一种转炉吹炼控制钢水中氢含量的冶炼方法。


    背景技术:

    1、氢是钢中的有害元素,钢水增氢量与入炉废钢与灰球团等含铁料、入炉石灰与石灰石等造渣料、钢包加入的石灰与合金料等有关,冶炼过程中会带入大量水分,导致冶炼终点氢含量增加。为了避免钢材产生“氢脆“白点”以及点状偏析、静载疲劳断裂等严重缺陷等质量事故,须增加真空处理工序,从而增加钢材成本,基于此,本发明提供一种转炉吹炼控制钢水中氢含量的冶炼方法,通过优化转炉吹炼工艺控制氢含量,取消真空工序从而实现降本。


    技术实现思路

    1、本发明针对上述技术问题,克服现有技术的缺点,提供一种转炉吹炼控制钢水中氢含量的冶炼方法,通过控制吹炼可以降低氢含量,减少部分钢种真空处理工序,可实现较大的降本。

    2、本方案中的转炉吹炼控制钢水中氢含量的冶炼方法包括以下步骤:

    3、转炉吹炼过程枪位控制:采用2000-2500mm枪位点火,确保点火成功,同时避免过高的氧气冲击导致喷溅,吹炼前期控制在1250-1400mm低枪位,增强搅拌作用,加快脱碳速度,同时防止喷溅,吹炼中后期升高枪位至1400-1600mm,减少熔池搅拌,防止熔池返干,保持熔池温度均匀,终点拉碳枪位控制在1200-1300mm,确保终点碳含量和温度准确控制;枪位的高低直接影响氧气射流对熔池的冲击力和搅拌作用,进而影响熔池的化学反应和温度分布,吹炼全程主要通过调整枪位来保证化渣效果;

    4、转炉吹炼过程原辅料加入:吹炼开始先加入总量60%-80%的石灰,快速形成初期渣,减少钢水吸氢,剩余的石灰在吹炼8分钟之前分批次全部加完,污泥球和破碎料这两种含水量偏高的物料在吹炼8分钟之内也全部加入,8分钟以后仅通过球团矿辅助降温调渣,主要是因为吹炼末期脱碳速度减弱,氧含量增加,炉温升高,炉内动力学热力学条件均有助于钢液增[h]的发生,当向炉内加入水分含量较高的原辅料将导致氢的平衡分压增加,[h]向钢中扩散速率增加,继而会导致钢水[h]含量增加;

    5、转炉出钢渣料调整:石灰容易受潮,转炉出钢过程不加石灰,避免带入水分增氢,主要原因是[h]在钢液中的溶解遵循sivert定律,在1600℃条件下,[h]在钢液中的溶解随氢分压的增加而增加,转炉出钢合金化、转炉出钢渣料石灰导致[h]含量增加;

    6、精炼过程渣料加入:钢水到站后先调小氩气,然后再补齐渣料;以及

    7、钢包底吹控制:钢水到站后,将底搅ar调整到50-100nl/min,确保钢水成分均匀,补齐渣料,之后下电极,供电过程底搅ar增加至250-350nl/min,加强搅拌作用,促进渣层形成,提高脱氧、脱硫等效果。

    8、本发明进一步限定的技术方案是:

    9、进一步的,所述枪位以距离钢水液位处计算。

    10、进一步的,所述吹炼前期具体是吹炼开始1-5min,吹炼中后期具体是5-12min。

    11、进一步的,所述污泥球加入量控制在0-1.5t。

    12、本发明的有益效果是:

    13、(1)本发明转炉吹炼控制钢水中氢含量的冶炼工艺,可实现转炉终点氢含量≤3.5ppm,精炼后氢含量≤5.0ppm,部分钢种可不真空处理,避免钢材产生氢脆、白点、点状偏析以及静载疲劳断裂的严重缺陷;

    14、(2)本发明在碳氧反应后期、转炉出钢过程以及lf精炼过程控制加入的原辅料,通过优化枪位控制及加料时机,促进转炉渣的早化、化透,提高转炉的脱磷率,减少冶炼过程化渣剂的消耗量,并严格控制吹炼末期辅料的加入量;渣料后移,转炉出钢不加石灰,调整到精炼炉添加,加入时调小氩气;管控精炼料仓石灰进料量,加快石灰周转,防止受潮,确保钢中氢满足钢种要求,取消真空工序从而实现降本。



    技术特征:

    1.一种转炉吹炼控制钢水中氢含量的冶炼方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.根据权利要求1所述的冶炼方法,其特征在于,所述枪位以距离钢水液位处计。

    3.根据权利要求1所述的冶炼方法,其特征在于,所述吹炼前期具体是吹炼开始1-5min,吹炼中后期具体是5-12min。

    4.根据权利要求1所述的冶炼方法,其特征在于,所述污泥球加入量控制在0-1.5t。


    技术总结
    本发明涉及钢水冶炼技术领域,特别是涉及一种转炉吹炼控制钢水中氢含量的冶炼方法,包括转炉吹炼过程枪位控制、转炉吹炼过程原辅料加入、转炉出钢渣料调整、精炼过程渣料加入和钢包底吹控制。吹炼全程主要通过精准调整枪位来保证化渣效果,吹炼前期加入石灰,后期仅通过球团矿辅助降温调渣,本发明通过优化转炉在碳氧反应后期、转炉出钢过程以及LF精炼过程加入的原辅料的操作,转炉吹炼控制钢水中氢含量的冶炼方法,可实现转炉终点氢含量≤3.5ppm,精炼后氢含量≤5.0ppm,取消真空工序从而实现降本。

    技术研发人员:吕坤,李林,许旭东,胡志勇,刘义,周杨,陈鹏涛,赵治国,殷天颖
    受保护的技术使用者:南京钢铁股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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