一种电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法，属于炼钢生产技术领域。生产工艺流程为康斯迪电炉全铁水冶炼→偏心底出钢→LF-VD精炼→浇铸→轧制→产品入库。通过对康斯迪电炉设备及技术改造，去除原有加热电极，炉壁加装三支氧枪，以增大电炉供氧强度，采用转炉模式100％全铁水进行冶炼；根据冶炼钢种要求成分，终点成分高低可控，降低了钢水原始氧化性，且利用康斯迪电炉的偏心底出钢方式，防止高氧化性渣进入钢包，这样兼顾了转炉和电炉的优点，可以低成本生产45#、40Cr、20-42CrMo、20CrMnTi、37Mn5、GCr15、T10等各类碳素结构钢、合金结构钢及合金钢的优特钢品种。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于炼钢生产
，特别是提供了一种电炉全铁水冶炼工艺生产优特 钢的方法，适用于传统电炉通过生产设备改造及技术升级，可进行100%全铁水冶炼，同时 优化LF炉精炼工艺生产各类优特钢钢种。
技术介绍
优特钢主要指碳结钢、合金结构钢钢及弹簧钢、齿轮钢、轴承钢、非调钢等为代表 的合金钢，且普遍具有较低的硫磷含量要求，用途非常广泛。 在本专利技术之前，国内传统的优特钢生产工艺主要分为两种：废钢一电炉冶炼一LF 炉精炼一真空精炼一模铸或连铸一轧制；高炉铁水一转炉冶炼一LF炉精炼一真空精炼一 模铸或连铸一轧制。即转炉和电炉两种生产工艺，采用传统电炉工艺生产优特钢废钢价格 高、能耗高、周期长、残余元素高，生产成本难以承受，虽然电炉生产厂经过技术提升，也加 入部分铁水进行冶炼生产，但铁水加入比例有一定限制；采用转炉工艺生产优特钢，终点碳 一般难于控制，出钢炉渣及钢水氧化性强，钢材纯净度不理想。 本专利技术通过对传统电炉的装备技术改造，可以如转炉一样进行全铁水冶炼生产， 冶炼终点可以采用高拉碳出钢，且可以采用电炉固有的偏心底出钢方式防止氧化渣进入钢 包，兼具了电炉与转炉的优点。同时结合出钢脱氧工艺及后续的精炼造渣工艺优化，降低了 生产成本，提高了产品质量。本专利技术采用康斯迪电炉全铁水初炼一 LF+VD炉精炼工艺，可以 生产45#、40Cr、20-42CrMo、20CrMnTi、37Mn5、GCrl5、T10等等各类碳结、合金结构钢及合金 钢的优特钢品种。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供，该方法同时兼 具电炉与转炉的优点，既可以与转炉一样100%全铁水氧气吹炼降低生产成本，也可以利用 电炉特有的出钢方式避免危害钢水纯净度的氧化渣进入下一步工序，同时还可进一步优化 出钢脱氧方式和后续LF炉精炼造渣方式。 本专利技术的工艺流程为康斯迪电炉全铁水冶炼一偏心底出钢一LF-VD精炼一浇铸 -乳制一广品入库。 本专利技术的技术关键主要有以下几点：1、进行康斯迪电炉设备改造，去除原有加热 电极，炉壁加装三支氧枪，以增大电炉供氧强度，采用转炉模式100%全铁水进行冶炼； 2、根据所炼钢种要求在较大范围内调整终点碳含量，终点碳含量在0. 05-0. 70% 之间，终点成分高低简易可控，降低了钢水原始氧化性；这与传统电炉和转炉生产中相比具 有优势。 3、利用康斯迪电炉的偏心底出钢方式，防止高氧化性渣进入钢包，同时由于电炉 下渣较少，需对精炼的渣量及炉渣成分进行优化控制。 4、充分利用电炉原有的偏心底出钢方式，降低了高氧化渣进入钢包的可能，出钢 过程补加200-1000kg造渣料，优化了后续精炼造渣工艺，利于钢水纯净度的提高。 采取的措施是通过对传统电炉进行设备及技术改造，电炉采用100%全铁水进行 冶炼，控制合适的炉壁氧枪吹氧强度及底吹氩搅拌，在达到目标温度和磷含量等指标要求 下，根据冶炼钢种控制合理的出钢碳含量。出钢过程采用偏心底出钢技术，防止炉中高氧化 性炉渣进入钢包。另一方面，优化出钢脱氧操作和LF炉造渣工艺，可以满足大部分优特钢 的生产技术要求。 本专利技术在各环节控制的工艺参数如下： (1)电炉在装入制度上，少装或不装废钢，铁水装入量为80%-100% ; (2)去除电炉原有电极，采用炉壁氧枪吹氧冶炼铁水，终点碳含量在0. 05-0. 70%， 磷含量P < 〇· 015% ; (3)出钢采用偏心底出钢方式，防止氧化渣进入钢包； (4)出钢过程补加200_1000kg造渣料，同时采用铝或硅锰合金脱氧； (5)进入LF炉精炼等后续环节生产各类优特钢品种。 所述的全铁水冶炼工艺是指：电炉少装或不装废钢，铁水装入量最大可达到 100% ； 所述的终点碳高低可控是指在冶炼高碳钢时，如轴承钢生产采用高拉碳操作为减 少碳粉加入量及降低钢材原始氧化性，终点碳含量控制在〇. 30-0. 80%;在冶炼如20CrMnTi 等较低碳钢时，根据钢种标准成分，降低出钢碳含量在〇. 05-0. 15%。 本专利技术，需进行传统电炉设备及技术 改造，取消原电极，炉壁加装三支氧枪，以增大电炉供氧强度。 本专利技术可以在电炉中进行如转炉一样的全铁水吹氧操作，同时利用电炉的设备特 点进行偏心底出钢，解决了转炉炉渣高氧化性炉渣下渣的弊端。 本专利技术根据冶炼钢种要求成分，终点成分高低可控，既降低了生产成本，也降低了 钢水原始氧化性，利于钢材纯净度的提高。 本专利技术由于终点碳含量和出钢方式的变化，与原有的转炉或传统电炉相比，需对 钢水脱氧及精炼造渣工艺上进行优化。 采用该工艺可以冶炼 45#、40Cr、20-42CrMo、20CrMnTi、37Mn5、GCrl5、TlO 等各类 碳结、合金结构钢及合金钢的优特钢品种，且为后续精炼及连铸工艺生产成本低，钢材纯净 度高的钢水创造了条件。【具体实施方式】 生产优特钢的流程为：康斯迪电炉全铁水冶炼一偏心底出钢一LF-VD精炼一浇铸 -乳制一广品入库。 例1 :高碳钢轴承钢GCrl5生产 采用100%全铁水装入制度，铁水S < 0. 050%，总装入量75吨，炉壁氧枪吹氧操 作。终点碳含量〇. 56 %，磷含量0. 008 %，采用铝合金终脱氧，电炉采用Si-Mn合金配Mn，不 足Si部分用硅铁补齐，采用高碳铬铁配铬。偏心底出钢，出钢加入300kg造渣料。 表1、实物质量检验结果 例2 :齿轮钢20CrMnTi生产 采用100%全铁水装入制度，铁水S彡0.050%，总装入量75吨，炉壁氧枪吹氧操 作。终点碳含量〇. 08 %，磷含量0. 007 %，采用铝合金终脱氧，电炉采用Si-Mn合金配Mn，不 足Si部分用硅铁补齐，采用中碳或低碳铬铁配铬。偏心底出钢，出钢加入200kg造渣料。 表2 20CrMnTi实物化学成分 表3 20CrMnTi实物金相结果 技术效果 (1)通过采用电炉全铁水冶炼工艺，铁水装入量可达100%，终点碳含量高低可 控，降低了电耗及废钢、碳粉等原辅料用量，节约生产成本200元/吨钢以上，生产的钢材残 余元素低，纯净度高。 (2)通过电炉的终点控制及偏心底出钢技术，优化钢水脱氧及造渣工艺，钢材纯净 度较高。【主权项】1. ，工艺流程为康斯迪电炉全铁水冶炼一 偏心底出钢一LF-VD精炼一浇铸一轧制一产品入库；在工艺中控制的技术参数如下： (1) 电炉在装入制度上，少装或不装废钢，铁水装入量为80%-100% ; (2) 去除电炉原有电极，采用炉壁氧枪吹氧冶炼铁水，终点碳含量在0. 05-0. 70 %，磷 含量P彡0? 015% ; (3) 出钢采用偏心底出钢方式，防止氧化渣进入钢包； (4) 出钢过程补加200-1000kg造渣料，同时采用铝或硅锰合金脱氧； (5) 进入LF炉精炼。2. 根据权利要求1所述的电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法，其特征在于，需对 康斯迪电炉设备改造，去除原有加热电极，炉壁加装三支氧枪，以增大电炉供氧强度，采用 转炉模式进行100%全铁水进行冶炼。3. 根据权利要求1所述的电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法，其特征在于，终点 碳含量在〇. 05-0. 70%之间。【专利摘要】，属于炼钢生产
生产工艺流程为康斯迪电炉全铁水冶炼→偏心底出钢→LF-本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种电炉全铁水冶炼工艺生产优特钢的方法，工艺流程为康斯迪电炉全铁水冶炼→偏心底出钢→LF‑VD精炼→浇铸→轧制→产品入库；在工艺中控制的技术参数如下：(1)电炉在装入制度上，少装或不装废钢，铁水装入量为80％‑100％；(2)去除电炉原有电极，采用炉壁氧枪吹氧冶炼铁水，终点碳含量在0.05‑0.70％，磷含量P≤0.015％；(3)出钢采用偏心底出钢方式，防止氧化渣进入钢包；(4)出钢过程补加200‑1000kg造渣料，同时采用铝或硅锰合金脱氧；(5)进入LF炉精炼。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：张慧峰，关春立，孙齐松，毕洪志，柳洋波，崔京玉，邓素怀，齐晓峰，张立志，秦绪华，
申请(专利权)人：首钢总公司，
类型：发明
国别省市：北京;11
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