一种中低牌号冷轧无取向硅钢钢水的脱硫方法技术

本发明专利技术涉及一种中低牌号冷轧无取向硅钢钢水的脱硫方法，它包括下述依次的步骤：Ｉ转炉出钢后脱氧将预处理铁水倒入转炉冶炼后转炉出钢，出钢过程中加入石灰、预熔渣与铝铁，出钢后向钢包内加石灰、预熔渣与铝丸，吹氩气强搅拌脱氧；ＩＩ　ＬＦ脱硫在ＬＦ工位，取样分析钢水中碳≤０．０５％；送电并底吹氩，停电后吹氩强搅拌，取样分析；ＩＩＩ　ＲＨ脱碳在ＲＨ工位，抽真空取样分析钢水中碳含量与铝含量；吹氧量为：Ｏ２（Ｎｍ３）＝钢水量（吨）×０．４＋｛［Ｃ］％＋［Ａｌ］％｝×１０３；真空下循环，钢水中碳含量［Ｃ］≤０．００２０％时，加铝后取样，钢水中Ｃ含量不大于０．００２５％时，ＩＶＲＨ合金化。本发明专利技术的中低牌号冷轧无取向硅钢钢水中硫可降２０ｐｐｍ以下。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及中低牌号冷轧无取向硅钢冶炼过程中的脱硫方法。
技术介绍
冷轧无取向硅钢，要求成品中S彡0. 0050%。硫含量降低，铁损明显下降，铁损下 降，既可节省大量电能，又可延长电机和变压器工作运转时间，并可简化冷却装置，每年各 国电工钢板的铁损所造成的电量损失约占其全年发电量的2. 5-4. 5%，所以铁损值是考核 冷轧无取向硅钢产品磁性的最重要指标，同时也以此为依据对产品进行牌号划分。冷轧无取向硅钢一般冶炼的工艺为铁水预处理深脱硫一扒渣一转炉冶炼一RH脱碳、脱氧、合金化、深脱硫_连铸。高炉铁水通过预处理，将铁水中硫处理至< 0. 0030 %，但在转炉冶炼过程中，随造 渣料的熔化，钢水中的硫含量增加，到出钢时钢水中硫已达到0. 0040-0. 0060 %。表明废钢、 石灰等原辅材料中的硫导致钢中硫含量增加，这样需要在RH脱硫。转炉吹炼将钢中终点C控制到0. 03-0. 05%，以沸腾钢的形式出钢到钢包，运至RH 真空装置脱碳，将碳脱至极限后再将钢中残余氧去除，而后进行合金化和脱硫。RH真空精炼 过程深脱硫工艺的特点第一，在RH脱硫前，应对钢水进行深度脱氧，即钢水加铝脱氧后， 使钢中氧含量降低到一定量。否则，有可能发生所谓“回硫”现象，即渣中的CaS会被钢中 氧还原((CaS) + = (CaO) + )。同时，脱硫剂的加入时间还应考虑钢种精炼任务完成 与否。过早加入延长脱硫剂与真空室炉衬的接触时间，加剧对真空罐底部和插入管的侵蚀。 因此，时机应选择在完成脱氧和合金化后进行。第二，搅拌时间。脱硫剂经合金溜槽加入到 RH真空室内，与乳化了的钢液相混合后经下降管流到钢包内。脱硫反应就在这样的混合搅 拌过程中进行，其搅拌效果强，使脱硫剂迅速撒开，并增加了脱硫剂与钢液的混合。目前国内采取的均是该工艺，RH脱碳合金化后，若经LF脱硫，会造成钢水增碳。若 先去LF脱硫，必先对钢水进行脱氧，脱氧后的钢水再经RH脱碳又增加了其难度。LF增碳主要是石墨电极引起的，LF炉与钢水表面距离较近，由于底吹氩的作用， 液面波动导致电极与钢水直接接触，使钢水发生渗碳反应，导致钢水增碳，而电极与炉渣接 触也可以使钢水产生间接增碳。另一种就是电弧的高温使前端部石墨升华，或因热应力使 其剥落，升华的气体碳在电弧的电离作用下也很容易使钢水增碳，而电极端部的热剥落直 接使石墨碎片进入炉渣而使钢水增碳，碳高会导致产品最终磁性能恶化。若转炉出钢即去LF炉脱硫，必须先对钢水进行脱氧，LF炉脱氧的基本方法有沉 淀脱氧和扩散脱氧，沉淀脱氧就是直接向钢液中加入与氧亲和力比铁与氧亲和力大的元素 (脱氧剂)，使它夺取溶解于钢中的氧，生成不溶于钢液的氧比物，上浮进人炉渣，从而降低 钢中的氧含量。扩散脱氧是以氧在金属液与炉渣间的分配定律作为基础。根据这个定律， 当温度一定时，氧在金属液与炉渣间的分配比为一常数，即LO = ( Σ FeO)/=常数(1)式中LO——氧的分配系数。因此，只要人为降低渣中(FeO)的含量，必将引起氧自金属液向炉渣的扩散转移， 从而达到脱除金属液中氧的目的。扩散脱氧法，生产中依靠粉状炭粉、硅铁粉、硅钙粉或铝粉等脱氧剂加入渣中，对 炉渣还原，使渣中(FeO)含量降低，从而达到降低钢液中的目的，其脱氧反应可表示 为 + = (FeO)(2)y (FeO) +χ (M) = (MxOy) +y (3)其中y与χ分别是表示反应的平衡系数，扩散脱氧的优点是，由于脱氧反应在炉渣 中进行，脱氧产物不易进入钢液中，故钢液较纯净。硫是钢中一个很敏感的元素，它完全溶解于钢液中。LF炉的脱硫工艺是白渣脱硫 法，即利用钢_渣界面反应和渣系脱硫，其反应机理如下3 +2 +3 (CaO) = (Al2O3) +3 (CaS)(4)目前工艺存在的问题(1)、对原材料有严格要求，入炉废钢、造渣辅料含硫量要求低。(2)、RH脱硫，造成RH插入管寿命大幅下降。(3)、冷轧硅钢成品S仍较高，影响冷轧硅钢的成品性能。
技术实现思路
为了克服现有的中低牌号冷轧无取向硅钢钢水的脱硫方法的上述不足，本专利技术提 供一种脱硫后钢水中硫含量较低的中低牌号冷轧无取向硅钢钢水的脱硫方法。上述的(2)与(3)两者是或者关系，在不计插入管寿命与成本和生产节奏顺行的 情况下是有可能将硫脱下来的。本专利技术利用RH脱碳前将冷轧无取向硅钢钢水先通过LF去 除硫含量，可显著减少RH的脱硫成本，提高RH插入管寿命并保证冷轧无取向硅钢的产品性 能。本专利技术由现有的“RH脱碳-RH脱氧-RH合金化脱硫-连铸”工艺改为“转炉出钢后脱 氧-LF脱硫-RH脱碳-RH脱氧合金化-连铸”。本专利利用LF炉去除冷轧无取向硅钢钢水中硫的方法包括下述依次的步骤I转炉出钢后脱氧将重量百分比≤0. 0030%的预处理铁水倒入转炉，铁水温度不低于1280°C，扒 净铁水渣.加入转炉内的铁水和废钢，通过转炉冶炼，使钢水中含量的重量百分比C: 0. 03-0. 05%，温度彡1680°C，转炉出钢，出钢过程中每吨钢水加入石灰2. lkg-2. 9kg、 预熔渣1. 05kg-l. 45kg与铝铁3. 5kg-4. 5kg，出钢后再向钢包内加入每吨钢水石灰 3. 5kg-4. 5kg、预熔渣 2. lkg-2. 9kg 与铝丸 1. lkg-1. 5kg，然后底吹氩气，流量 150-200L/ min，强搅拌3-5min脱氧，出站时钢水中氧彡5ppm。II LF 脱硫将钢水送到LF工位，检测到站顶渣熔化良好，测温钢水温度彡1590°C，空间 300-500mm，取样分析钢水中碳彡0. 05% ；送电10-15min，送电过程中底吹氩流量控制在10-50L/min，然后停电，底吹氩流 量150-200L/min强搅拌不低于15min，测温、取样分析并观察渣的颜色，要求钢渣颜色发III RH 脱碳将钢包移到RH工位，抽真空3min，真空压强值缓慢下降到12000-20000Pa，以防钢 水喷溅，测量钢水的温度不低于1610°C，取样分析钢水中的碳含量与铝含量的重量百分比， 确定吹入的脱碳氧量，吹氧脱碳。脱碳吹氧量计算02(Nm3)=钢水量(吨)X0.4+{%+% }X103(5)吹氧过程中，真空压强值的控制以保证过程不喷溅为准.一般为8500-12000Pa。脱碳时间保证真空压力值彡400Pa下循环13-15min取样确认含量，钢水中 的碳含量彡0.0020%时，加铝，每吨钢水加4-5kg。加铝3min后取样，测温调整钢水温 度，钢水的温度不低于1585°C，钢水中的C含量不大于0. 0025%时，合金化。IV RH 合金化合金化的条件是钢水加铝脱氧后即可按该钢种的成分要求加入合金，最终使钢水 成分和温度满足成品的要求出站。钢水出站后交下工序连铸浇钢。上述的中低牌号冷轧无取向硅钢钢水的脱硫方法，在步骤III RH脱碳中脱碳时间 的确定，一般是保证真空压力值< 400Pa下循环15min取样确认含量，当C含量高于 0.0020%时，再延长脱碳时间l-2min.钢水中的C含量不大于0. 0025%时，合金化。上述的中低牌号冷轧无取向硅钢钢水的脱硫方法，其特征是步骤IILF脱硫在氩强搅拌、测温与取样分析后，钢水温度&g本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种中低牌号冷轧无取向硅钢钢水的脱硫方法，它包括下述依次的步骤：Ⅰ转炉出钢后脱氧将重量百分比Ｓ≤０．００３０％的预处理铁水倒入转炉，铁水温度不低于１２８０℃，扒净铁水渣；加入转炉内的铁水和废钢，通过转炉冶炼，使钢水中含量的重量百分比Ｃ：０．０３－０．０５％，温度≥１６８０℃，转炉出钢，出钢过程中每吨钢水加入石灰２．１ｋｇ－２．９ｋｇ、预熔渣１．０５ｋｇ－１．４５ｋｇ与铝铁３．５ｋｇ－４．５ｋｇ，出钢后再向钢包内加入每吨钢水石灰３．５ｋｇ－４．５ｋｇ、预熔渣２．１ｋｇ－２．９ｋｇ与铝丸１．１ｋｇ－１．５ｋｇ，然后底吹氩气，流量１５０－２００Ｌ／ｍｉｎ，强搅拌３－５ｍｉｎ脱氧，出站时钢水中氧≤５ｐｐｍ；ⅡＬＦ脱硫将钢水送到ＬＦ工位，检测到站顶渣熔化良好，测温钢水温度≥１５９０℃，空间３００－５００ｍｍ，取样分析钢水中碳≤０．０５％；送电１０－１５ｍｉｎ，送电过程中底吹氩流量控制在１０－５０Ｌ／ｍｉｎ，然后停电，底吹氩流量１５０－２００Ｌ／ｍｉｎ强搅拌不低于１５ｍｉｎ，测温、取样分析并观察渣的颜色，要求钢渣颜色发白；Ⅲ　ＲＨ脱碳将钢包移到ＲＨ工位，抽真空３ｍｉｎ，真空压强值缓慢下降到１２０００－２００００Ｐａ，测量钢水的温度不低于１６１０℃，取样分析钢水中的碳含量与铝含量的重量百分比，确定吹入的脱碳氧量，吹氧脱碳；脱碳吹氧量计算：Ｏ↓［２］（Ｎｍ↑［３］）＝钢水量（吨）×０．４＋｛［Ｃ］％＋［Ａｌ］％｝×１０↑［３］吹氧过程中，真空压强值的控制以保证过程不喷溅为准；脱碳时间：保证真空压力值≤４００Ｐａ下循环１３－１５ｍｉｎ取样确认［Ｃ］含量，钢水中的碳含量［Ｃ］≤０．００２０％时，加铝，每吨钢水加４－５ｋｇ；加铝３ｍｉｎ后取样，测温调整钢水温度，钢水的温度不低于１５８５℃，钢水中的Ｃ含量不大于０．００２５％时，合金化；Ⅳ　ＲＨ合金化合金化的条件是钢水加铝脱氧后即可按该钢种的成分要求加入合金，最终使钢水成分和温度满足成品的要求出站。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张霞，侯东涛，陈泽民，王百东，赵大同，
申请(专利权)人：山西太钢不锈钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：14[中国|山西]