一种非调质钢的RH精炼方法技术

本发明专利技术公开了一种非调质钢的RH精炼方法，包括以下步骤：顶底复吹转炉冶炼；在LF炉进行脱氧及微合金化；在RH真空炉进行环流增氮及进行添加硫工艺；连铸保护浇铸工艺。转炉采用高拉碳与滑板挡渣技术；精炼采用高碱度合成渣洗与还原渣精炼技术；RH炉采用真空环流增氮技术，提高钢水中气体氮含量，实现对钢水零污染；RH炉采用高纯度硫包芯线，硫包芯线中硫收得率高；连铸全程保护浇铸，放止钢水二次氧化。转炉出钢带渣量少，LF炉脱氧工艺稳定，减少RH炉钢水二次氧化的质量风险，在改善钢水可浇性的同时，钢水纯净度得到提高，实现钢水中硫、氮元素稳定控制，替代了富氮的氮锰包芯线和富氮合金的使用，提高硫包芯线中硫的收得率，降低生产成本。成本。

【技术实现步骤摘要】
一种非调质钢的RH精炼方法


[0001]本专利技术涉及钢铁冶炼
，具体是可以提高钢水纯净度，同步实现了钢水中硫、氮元素稳定控制，替代了氮锰包芯线的使用，降低了铁合金线(硫包芯线)的使用数量的一种非调质钢的RH精炼方法。

技术介绍

[0002]非调质钢中一般含有适量的硫元素来提高其切削加工性能，同时还会添加一定的微合金元素和氮以满足其强韧性需求。但由于钢中的硫、氮含量高，冶炼过程不易控制，且钢中有一定的铝含量，钢水处理不当，可浇性也受到影响。
[0003]传统冶炼工艺方法存在以下弊端：(1)转炉出钢时带渣量不稳定，造成脱氧合金化不稳定，脱氧效果差，合金收得率低。(2)使用石灰、萤石配加碳化硅、碳粉、铝粒，LF炉精炼周期长，精炼渣渣洗及扩散脱氧效果差。(3)RH炉使用富氮(氮锰)合金或者氮锰包芯线对钢水进行增氮，采用富氮(氮锰)合金中氮含量，真空状态下，部分氮被抽走，氮含量收得率不稳定。真空结束，喂入氮锰包芯线时，钢液翻腾严重，存在钢水二次氧化。真空过程加入硫铁合金，受物料品味的影响，带入夹杂物数量多，钢水质量变差，且易造成钢水可浇性差，水口絮流等问题。
[0004]采用非调质钢的RH精炼方法，具有明显的技术和成本优势，具体体现在：通过转炉高拉碳出钢与滑板挡渣技术，降低钢水中氧含量，同时减少转炉出钢带渣量。精炼采用高碱度合成渣，缩短还原渣成渣时间，有效提高化渣效果，从而保证扩散脱氧效果。RH炉采用环流增氮技术，氮含量稳定，直接能达到非调质钢中氮成分要求，不存在对钢水的污染。RH炉采用高品位硫包芯线，合金品味高，合金收得率高，减少包芯线使用数量，钢水质量有保证，从而降低生产成本。

技术实现思路

[0005]本专利技术采用一种非调质钢的RH精炼方法，在于克服了初炼钢水的带渣量，保证了沉淀脱氧工艺和保证合金成分的收得率，为LF成分精准化控制和扩散脱氧效果奠定基础，RH炉采用环流增氮技术，氮含量控制稳定，对钢水内部质量实现零污染，采用硫包芯线增硫技术，硫收得率提高，降低生产成本，稳定控制非调质钢中气体。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为一种非调质钢的RH精炼方法：包括以下步骤：
[0007]S1：顶底复吹转炉冶炼，采取全程底吹氮气，其供气强度在0.05～0.10Nm3/t.min；采取高拉补吹，控制转炉终点钢水中：C≥0.15％，炉内O≤200ppm，P≤0.020％。
[0008]S2：经过转炉冶炼后出钢，依次加入锰铁、硅铁、铝块、增碳剂进行预脱氧，出钢过程中添加部分造渣材料。
[0009]S3：出钢过程中，采用滑板挡渣技术，控制出钢过程钢水带渣量，降低钢水中氧性，进一步提高合金收得率。
[0010]S4：精炼进站加入专用合成渣、造渣料，提高渣洗、脱氧效果，精炼渣采用CaO
‑
SiO2‑
Al2O3高碱度渣系；精炼过程向渣面撒入脱氧剂，进行扩散脱氧，还原渣保持时间在20～40min，LF精炼周期时间在50～ 70min，钢水经脱氧后的含氧量≤20ppm。
[0011]S5：精炼LF出钢后，钢水吊至RH工位进行真空冶炼，RH炉采用真空环流氮气全程进行增氮，真空度低于0.5mbar，快速降低钢中[H]气体要求，真空保持时间8
‑
10min；同时，真空度控制在2～4kPa，处理时间15min，增氮速率2～3ppm/min，吹氮气压力在0.6～0.8MPa，流量在80～100M3/h。
[0012]S6：RH炉吹氮气结束后，进行夹杂物变性，后续使用高品位包芯线进行增硫操作，硫包芯线中硫收得率高，此时要保证钢水有一定的弱搅拌时间和镇静时间。
[0013]S7：连铸采用大包下渣检测技术和连续测温温度实时检测技术，使用专用保护渣、覆盖剂以及保护浇注技术手段，规范连铸机大包开浇时机、长水口保护效果、中包钢水重量控制范围以及中间包盖板密封、保温覆盖剂加入，减少开浇二次氧化和卷渣风险。
[0014]作为改进，所述脱氧剂为铝粒、硅铁粉、碳化硅、碳粉中的至少一种；所述造渣材料为专用合成渣、高品位石灰中的至少一种。
[0015]作为改进，在步骤S2中，转炉出钢过程，加入铁合金进行预脱氧和造渣材料进行沉淀脱氧和渣洗，降低钢水氧含量。
[0016]作为改进，在步骤S3中，出钢时使用滑板挡渣技术，减少钢水出钢过程，钢水中带渣量。通过转炉精准装入制度和钢包车称量技术，钢包净空控制在500～800mm，从而确保LF炉、RH炉处理净空需求。
[0017]作为改进，在步骤S4中，精炼过程加入合成渣及造渣料，总渣量控制15～17Kg/t.s，精炼过程向渣面撒入总量在2～4Kg/t.s的脱氧剂进行扩散脱氧，精炼渣采用二元渣系，即CaO
‑
SiO2‑
Al2O3‑
MgO渣系，碱度控制在4～8之间，其组分及重量百分比含量为：CaO 53～55％，SiO27～8％，Al2O328～30％，MgO 4～ 6％，(FeO+MnO)＜0.8％。精炼过程采用微正压技术，保持炉渣强还原性以及减少精炼过程的增碳量，精炼周期控制在50～70分钟，精炼结束后，钢水中含氧量＜20ppm，及时取样分析[N]含量，[N]含量控制在50
×
10
‑6。
[0018]作为改进，在步骤S5中，RH炉采用真空环流氮气全程进行增氮，吹氮气压力在0.6～0.8MPa，流量在80～100M3/h，真空度低于0.5mbar，快速降低钢中[H]气体要求，真空保持时间为8～10min；再将真空度控制在2～4kPa，处理时间为15min，增氮速率为2～3ppm/min，并在此过程进行取样，观察氮含量变化趋势。
[0019]作为改进，在步骤S6中，钢中[N]、[H]含量满足工艺要求后，进行破空处理，根据工艺要求先进行钙处理对夹杂物进行变性，间隔时间为5～10min，再使用高品位包芯线进行增硫操作，满足工艺控制要求，包芯线中硫含量S≥99.00％，芯粉重≥190g/m。
[0020]作为改进，在步骤S6中，钢水的弱搅拌时间与镇静时间为15～30min。
[0021]作为改进，在步骤S6中，得到的本专利技术非调质钢的化学成分及重量百分比含量为：C 0.70％，Si0.20％，Mn 0.57％，V 0.05％，P 0.020％，S 0.065％，N 0.0140％，Al 0.010％。
[0022]本专利技术与现有技术相比的优点在于：转炉出钢带渣量少，LF炉脱氧工艺稳定，减少了RH炉钢水二次氧化的质量风险，在改善钢水可浇性的同时，钢水纯净度也得到提高，实现钢水中硫、氮元素稳定控制，替代了富氮的氮锰包芯线和富氮合金的使用，提高了硫包芯线
中硫的收得率，降低生产成本。
具体实施方式
[0023]下面对本专利技术一种非调质钢的RH精炼方法做进一步的详细说明。
[0024]一种非调质钢的RH精炼方法，包括以下步骤：
[0025]S1：顶底复吹转炉冶炼本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种非调质钢的RH精炼方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：顶底复吹转炉冶炼，采取全程底吹氮气，其供气强度在0.05～0.10Nm3/t.min；采取高拉补吹，控制转炉终点钢水中：C≥0.15％，炉内O≤200ppm，P≤0.020％；S2：经过转炉冶炼后出钢，依次加入锰铁、硅铁、铝块、增碳剂进行预脱氧，出钢过程中添加部分造渣材料；S3：出钢过程中，采用滑板挡渣技术，控制出钢过程钢水带渣量，降低钢水中氧性，进一步提高合金收得率；S4：精炼进站加入专用合成渣、造渣料，提高渣洗、脱氧效果，精炼渣采用CaO
‑
SiO2‑
Al2O3高碱度渣系；精炼过程向渣面撒入脱氧剂，进行扩散脱氧，还原渣保持时间在20～40min，LF精炼周期时间在50～70min，钢水经脱氧后的含氧量≤20ppm；S5：精炼LF出钢后，钢水吊至RH工位进行真空冶炼，RH炉采用真空环流氮气全程进行增氮，真空度低于0.5mbar，快速降低钢中[H]气体要求，真空保持时间8
‑
10min；同时，真空度控制在2～4kPa，处理时间15min，增氮速率2～3ppm/min，吹氮气压力在0.6～0.8MPa，流量在80～100M3/h；S6：RH炉吹氮气结束后，进行夹杂物变性，后续使用高品位包芯线进行增硫操作，硫包芯线中硫收得率高，此时要保证钢水有一定的弱搅拌时间和镇静时间；S7：连铸采用大包下渣检测技术和连续测温温度实时检测技术，使用专用保护渣、覆盖剂以及保护浇注技术手段，规范连铸机大包开浇时机、长水口保护效果、中包钢水重量控制范围以及中间包盖板密封、保温覆盖剂加入，减少开浇二次氧化和卷渣风险。2.根据权利要求1所述的一种非调质钢的RH精炼方法，其特征在于：所述脱氧剂为铝粒、硅铁粉、碳化硅、碳粉中的至少一种；所述造渣材料为专用合成渣、高品位石灰中的至少一种。3.根据权利要求1所述的一种非调质钢的RH精炼方法，其特征在于：在步骤S2中，转炉出钢过程，加入铁合金进行预脱氧和造渣材料进行沉淀脱氧和渣洗，降低钢水氧含量。4.根据权利要求1所述的一种非调质钢的RH精炼方法，其特征在于：在步骤S3中，出钢时使用滑板挡渣技术，减少钢水出钢过程，钢水中带渣量。通过转炉精准装入制度和钢包车称量技...

【专利技术属性】
技术研发人员：张方方，李合意，黎才庆，
申请(专利权)人：张方方，
类型：发明
国别省市：