一种含硼钢硼合金化处理方法技术

本发明专利技术提供一种含硼钢硼合金化处理方法，在烧结矿中配加硼铁矿，配加比例按配矿后烧结矿中硼元素质量百分含量为0.01%～0.1%；铁水脱硫按目标值上限处理，脱硫后进行扒渣处理；转炉吹炼过程中不进行扒渣处理，出钢过程下渣量在5～10kg/t钢；LF用石墨电极对钢水加热使渣料熔化，加热过程中底吹氩气，待渣料完全熔化后，增加底吹氩气流量，并向钢包中加入脱氧剂，此后进行测温、取样、合金化，精炼结束保证渣中FeO和MnO的质量百分含量之和≤2.0%。本发明专利技术不仅有利于提高烧结矿的强度，改善烧结矿的还原性，降低粉化率，而且可实现对钢水的硼合金化，降低钢水硼合金化处理成本，并避免环境污染。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供，在烧结矿中配加硼铁矿，配加比例按配矿后烧结矿中硼元素质量百分含量为0.01%～0.1%；铁水脱硫按目标值上限处理，脱硫后进行扒渣处理；转炉吹炼过程中不进行扒渣处理，出钢过程下渣量在5～10kg/t钢；LF用石墨电极对钢水加热使渣料熔化，加热过程中底吹氩气，待渣料完全熔化后，增加底吹氩气流量，并向钢包中加入脱氧剂，此后进行测温、取样、合金化，精炼结束保证渣中FeO和MnO的质量百分含量之和≤2.0%。本专利技术不仅有利于提高烧结矿的强度，改善烧结矿的还原性，降低粉化率，而且可实现对钢水的硼合金化，降低钢水硼合金化处理成本，并避免环境污染。【专利说明】
本专利技术属于冶炼工艺
，特别涉及一种用于含硼钢的硼合金化处理方法。
技术介绍
由于硼元素的导热系数很大，因此钢中加入微量硼元素(硼含量一般为0.0005%~0.0035%)的作用一般是为了提高钢的淬透性。但同时硼元素的化学性质比较活泼，其与氧的亲和力与硅元素接近，稍次于铝，与氮的亲和力强于钛而弱于铝，在钢水合金化及凝固过程中极易与钢中的氧、氮等元素反应，从而导致硼的收得率较低且不稳定。目前钢水硼合金化多数采用加入硼铁或硼线的方式，在硼铁加入之前钢水充分脱氧、固氮，确保硼具有较高收得率。中国专利申请号200710049005.3公开了一种转炉冶炼硼钢的方法，该方法采用转炉冶炼一钢包脱氧一LF精炼一连铸的方法生产硼钢，LF精炼结束保证渣中FeO和MnO的总量≤2.0%，钢液溶解氧活度≤10X 10_6，此后加入钛铁，硼铁，硼的收得率为69.4%~91.8%。中国专利申请号200810015497.9介绍的含硼钢冶炼采用转炉一LF — VD生产工艺，控制LF终渣成分FeO和MnO的总量≤1.5%，SiO2含量≤15%，此后加入硼铁或喂入硼铁包芯线，最后进行VD真空处理，硼回收率稳定在90%以上。众所周知，我国硼矿资源储量居世界第五位，其中硼铁矿占硼矿资源的一半以上。多年来，冶金工作者围绕硼铁矿资源的综合利用开展了大量工作，在烧结矿中配加硼铁矿成为其中重要的研究方向之一。文献I “加硼MgO质酸性球团的冶金性能”(朱家骥，杨兆祥.烧结球团，1993，(2):1-6.)中指出:将低品位硼镁铁矿作为烧结和球团生产中的添加剂，可降低焙烧温度，降低能耗，提高产品强度及成品率，改善产品质量和冶金性能。文献2 “硼铁矿综合利用概况与展望”(刘然，薛向欣，姜涛等..矿产综合利用，2006，2:33-37.)介绍:硼的添加可以抑制A-2Ca0.SiO2晶型转变，B2O3可以同许多氧化物形成固溶体并降低熔点，促进烧结过程中液相的形成，半径很小的B3+可以扩散进入/-2Ca0*Si02中，冷却过程中不以r_2Ca0.SiO2析出，因此能有效减少烧结矿体积膨胀而形成大量的粉末。文献3 “硼铁矿综合利用一硼精矿活化及硼铁精矿改善烧结球团的机理”(赵庆杰，何长清，高明辉.，华东冶金学院学报，1997，14(3) =262-266)进行了硼铁矿加入球团及烧结矿的试验研究，结果表明加入硼铁矿后提高了球团和烧结矿的强度，改善了烧结矿的还原性，降低了粉化率。综合上述，现有硼合金化工艺的不足在于硼铁和硼线的成本较高，同时硼铁和硼线制备过程能耗较高且污染环境。另外，烧结矿配加硼铁矿后，势必会有一部分硼元素进入铁水中，而这部分硼会有多少残留到钢水中，目前还缺乏深入研究。
技术实现思路
本专利技术提供，其目的一是提高烧结矿的强度，改善烧结矿的还原性，降低烧结矿的粉化率；二是利用硼铁矿中的硼元素在高炉、转炉、LF精炼过程中的氧化和还原反应使其部分进入钢水中，实现对钢水的硼合金化，降低钢水硼合金化处理成本。为此，本专利技术所采取的解决方案是: ，其具体处理步骤为: 1、在烧结矿中配加硼铁矿，配加比例按照硼铁矿的含硼量进行调整，配矿后烧结矿中硼元素质量百分含量为0.01%~0.1%。2、高炉冶炼:高炉按照常规操作，烧结矿在高炉内参与高炉中的还原反应，一部分硼元素挥发或进入高炉渣中，另一部分硼元素进入铁水中。3、铁水预处理脱硫:铁水脱硫按目标值上限进行处理，铁水脱硫后进行扒渣处理，防止不含硼炉渣进入转炉内，易造成喷溅的同时也会稀释硼在转炉渣中的浓度。4、转炉吹炼:转炉吹炼过程中不进行扒渣处理，其目的是因为硼在转炉吹炼过程中95%以上会进入渣中，如果扒渣，则相当于降低硼在转炉渣中的浓度，不利于后续LF精炼过程钢水的增硼处理。转炉出钢过程不留钢，出钢过程下渣量在5~10kg/t钢，使渣中的硼元素随转炉下渣进入钢包中。5、LF精炼:用石墨电极对钢水加热使渣料熔化，加热过程中底吹氩气流量为0.05~0.1Nm3.IT1.t—1 ;待渣料完全熔化后，增加底吹氩气流量至0.3~0.5Nm3.IT1.t_S并按照每吨钢I~2kg向钢包中加入脱氧剂进行深脱氧，底吹搅拌时间为5~lOmin，利用钢渣之间的强烈混合，实现钢水中的铝元素还原渣中氧化硼的目的，使渣中的硼元素还原进入钢水中。此后进行测温、取样、合金化，精炼结束保证渣中FeO和MnO的质量百分含量之和< 2.0%，钢液溶解氧活度< IOX 10_6。作为本专利技术的进 一步延伸，在LF精炼后也可采用VD处理，处理过程真空度控制在67~lOOPa，底吹氩气流量为0.09~0.3Nm3.IT1.t-1，处理时间10~20min。本专利技术的有益效果为: 本专利技术在烧结矿中配加一定的硼铁矿，一方面有利于提高烧结矿的强度，改善烧结矿的还原性，降低其粉化率的作用，同时还利用硼铁矿中的硼元素在高炉、转炉、LF精炼过程中的氧化和还原反应使其部分进入钢水中，实现对钢水的硼合金化，在提高烧结矿性能的同时，降低钢水硼合金化处理成本，并可避免环境污染。【具体实施方式】实施例1: 1、在烧结矿中配加5%的硼铁矿，配加硼铁矿后烧结矿的成分如表1: 表1配加硼铁矿后烧结矿成分质量百分比含量表%【权利要求】1.，其特征在于，具体处理步骤为: (I)、在烧结矿中配加硼铁矿，配加比例按照硼铁矿的含硼量进行调整，配矿后烧结矿中硼元素质量百分含量为0.01%~0.1% ； (2 )、高炉冶炼:高炉按照常规操作，烧结矿在高炉内参与高炉中的还原反应，一部分硼元素挥发或进入高炉渣中，另一部分硼元素进入铁水中； (3)、铁水预处理脱硫:铁水脱硫按目标值上限进行处理，铁水脱硫后进行扒渣处理，防止不含硼炉渣进入转炉内； (4)、转炉吹炼:转炉吹炼过程中不进行扒渣处理，转炉出钢过程不留钢，出钢过程下渣量在5~10kg/t钢，使洛中的硼元素随转炉下洛进入钢包中； (5)、LF精炼:用石墨电极对钢水加热使渣料熔化，加热过程中底吹氩气流量为0.05~0.1Nm3..t—1 ;待渣料完全熔化后，增加底吹氩气流量至0.3~0.5 Nm3.IT1.t_\并按照每吨钢I~2kg向钢包中加入脱氧剂进行深脱氧，底吹搅拌时间为5~IOmin ;此后进行测温、取样、合金化，精炼结束保证渣中FeO和MnO的质量百分比之和< 2.0%，钢液溶解氧活度≤10X10'2.根据权利要求1所述的含硼钢硼合金化处理方法，其特征在于，LF精炼后采用VD处理，处理过程真空度控制在67~lOOPa本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种含硼钢硼合金化处理方法，其特征在于，具体处理步骤为：（1）、在烧结矿中配加硼铁矿，配加比例按照硼铁矿的含硼量进行调整，配矿后烧结矿中硼元素质量百分含量为0.01%～0.1%；（2）、高炉冶炼：高炉按照常规操作，烧结矿在高炉内参与高炉中的还原反应，一部分硼元素挥发或进入高炉渣中，另一部分硼元素进入铁水中；（3）、铁水预处理脱硫：铁水脱硫按目标值上限进行处理，铁水脱硫后进行扒渣处理，防止不含硼炉渣进入转炉内；（4）、转炉吹炼：转炉吹炼过程中不进行扒渣处理，转炉出钢过程不留钢，出钢过程下渣量在5～10kg/t钢，使渣中的硼元素随转炉下渣进入钢包中；?（5）、LF精炼：用石墨电极对钢水加热使渣料熔化，加热过程中底吹氩气流量为0.05～0.1Nm3·h?1·t?1；待渣料完全熔化后，增加底吹氩气流量至0.3～0.5?Nm3·h?1·t?1，并按照每吨钢1～2kg向钢包中加入脱氧剂进行深脱氧，底吹搅拌时间为5～10min；此后进行测温、取样、合金化，精炼结束保证渣中FeO和MnO的质量百分比之和≤2.0%，钢液溶解氧活度≤10×10?6。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵成林，廖相巍，周明顺，
申请(专利权)人：鞍钢股份有限公司，
类型：发明
国别省市：