一种提高EAF-LF钢液精炼过程脱硫效率的生产工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种提高EAF‑LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，该工艺采用电弧炉终点碳控制、电弧炉留氧出钢工艺、炉外造渣工艺、LF分段脱硫技术、LF底吹氩工艺和合金加料工艺生产超低硫钢种，在降低钢液硫含量的同时，能快速地将钢液中的硫含量降到理想值，耗时只需25分钟。本发明专利技术的优点是：(1)生产工艺简单，耗时短，脱硫速度快；(2)减少钢液温度过多流失，生产过程中能达到减少能源消耗的目的；(3)通过分段加入原材料，能大大提升脱硫效果；(4)钢液最终的硫含量能控制在[S]≤25ppm。

【技术实现步骤摘要】
一种提高EAF-LF钢液精炼过程脱硫效率的生产工艺
本专利技术涉及电弧炉炼钢炉外精炼过程的领域，具体涉及一种提高钢液精炼过程脱硫效率的生产工艺。
技术介绍
随着环境问题的愈加严峻、资源与能源的愈加紧缺，废钢的再利用成为钢铁冶炼行业的必由之路，越来越多的钢厂使用电弧炉对废钢进行冶炼。不仅因为电弧炉能减少环境的污染，而且，电弧炉炼钢还能够大大地减少能源的消耗，节约冶炼成本。与此同时，为了满足人们对钢材产品性能上的要求，电弧炉炼钢的脱硫方法相继产生。传统电弧炉冶炼分为补炉、装料、熔化、氧化、还原和出钢六个阶段，电弧炉的脱硫在电弧炉的还原期进行，用Si-Fe合金脱氧后加入相应的碱性石灰进行脱硫。由于传统的电弧炉冶炼周期长，耗能大，将还原期的脱氧、脱硫以及去气、去夹杂的任务放到了炉外精炼中。目前在精炼过程中用来脱硫的材料有石灰、精炼渣、CaC2、活泼金属Ca、Mg、Al、苏打和碳粉等，但是对钢铁液的脱硫不仅在于脱硫剂的配方、种类和化学成分，主要的技术问题还是在于用什么工艺方法将脱硫剂加入到钢铁液中，以及如何配合加料以发挥其作用，提高利用率，并加快脱硫速度。对于无缝钢管中的超低硫钢种来说，无缝钢管是国家建设和发展不可缺少的钢铁材料，涉及海洋工程、核电建设、大型桥梁、石油钻探及运输等领域。随着国民经济和国防事业的发展，高性能、高品质无缝钢管的需求也越来越大，但是目前出现了抗腐蚀钢C110钢级SCC试验合格率不稳定的问题。钢液中硫含量的存在会与Fe元素结合生成FeS，使得钢材的热加工性能变差，使得热处理出现热脆的现象。为了解决这一问题，本专利技术开发了EAF-LF的高效脱硫工艺，使用该工艺，使得脱硫时间减少至20-25分钟，且脱硫稳定，命中率能达95％。试验发现，在未使用该工艺前，脱硫时间为40分钟，且很难实现[S]≤25ppm的目标。通过实验也发现，如果加渣和加料是一次操作而非分段操作，最低的硫含量只能脱至50ppm，且所需消耗的石灰和精炼渣是本工艺的150％；如果采用分段加渣和加料操作，但是各阶段未能按比例加料，最低的硫含量只能将至35ppm，且消耗的精炼渣、石灰以及冶金辅料是本工艺的118％。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种提高EAF-LF钢液精炼过程脱硫效率的生产工艺，能快速地将钢液中的硫含量将至25ppm以下，耗时小于等于30分钟。本专利技术的目的是通过以下技术来实现的：一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，采用电弧炉终点碳控制、电弧炉留氧出钢工艺、炉外造渣工艺结合LF精炼；在20～30分钟内将钢液中的硫含量控制在[S]≤25ppm。所述电弧炉终点碳控制为：在电弧炉内将钢液中的C含量控制0.15wt％-0.18wt％。所述电弧炉留氧出钢工艺为：往电弧炉内加硅锰合金、铝控制钢液的氧含量在180-200ppm、硫含量控制在250-260ppm。所述炉外造渣工艺为：电弧炉出钢后，按每吨钢加入1～2kg精炼渣、5～7kg石灰的比例，向钢包内加入精炼渣和石灰，进行造渣操作。所述LF精炼为：在LF进站后，根据钢液的氧含量，按每吨钢加入0～1.1kg硅锰合金、0.2～0.3kg铝、0.4～0.6kg碳化钙、2.5～3.5kg石灰、1.5～1.8Kg精炼渣渣的比例，加入硅锰合金、铝锭、碳化钙、石灰和精炼渣；进行初步精炼脱氧和脱硫处理；然后，按每吨钢加入0～0.5kg硅锰合金、0.08～0.12kg铝锭、1.8～2.2kg石灰、0.38～0.55kg精炼渣、0.38～0.45Kg碳化钙的比例，加入硅锰合金、铝锭、石灰、精炼渣和碳化钙；进行再次精炼脱氧脱硫，再次精炼脱氧脱硫后再按1吨钢水补入0.8～1.2kg石灰的比例，一次性补入石灰，完成精炼。本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，在20～25分钟内将钢液中的硫含量控制在[S]≤25ppm；本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺：按每吨钢加入4.5～6kg硅锰合金、0.6～1.2kg铝的比例，将加入硅锰合金、铝锭；将钢液的氧含量控制在在180-200ppm、硫含量控制在250-260ppm。本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，电弧炉出钢后，按每吨钢加入1.2～3kg精炼渣、5～7kg石灰的比例，向钢包内加入精炼渣和石灰，进行造渣操作。本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，在LF进站后，根据钢液的氧含量，按每吨钢加入0.2-0.25kg铝锭、0.05～0.06kg碳化钙、2.8～3.2kg石灰、1.5～1.8Kg精炼渣的比例，加入石灰、铝锭、碳化钙和精炼渣；进行初步精炼脱氧和脱硫处理6-10min。本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，按每吨钢加入0.9～1.1kg铝锭、0.38～0.42kg碳化钙、2.2～2.8kg石灰、0.38～0.42kg精炼渣的比例，加入碳化钙、铝锭、石灰和精炼渣；进行再次精炼脱氧脱硫6～10min。本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，再次精炼脱氧脱硫后，按1吨钢液加入0.95～1.05kg石灰的比例，一次性加入石灰，继续精炼3～10min。本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，精炼时，底部氩气流量为400-1000NL/min，其中钢水总量为100-115吨，LF炉高2.990m，钢包底部直径2.64m，上部直径3m，钢水深度2.39m。本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，当电弧炉所出的钢中：C0.16～0.17wt％、Si0.085wt％、Mn0.12％、P0.005wt％、Cu0.04～0.044wt％、Ni0.02～0.04wt％、Cr0.083～0.085wt％、Mo0.034～0.035wt％、Al0.16～0.17wt％、S0.0262～0.0268wt％、O小于等于180ppm时，经精炼后，产品中Mn的含量为0.45wt％、S小于等于25ppm。本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，电弧炉终点碳需要控制在[C]＝0.15％-0.18％，要求在电弧炉内完成碳含量的严格控制，采用增碳法的吹氧操作对碳含量的控制。本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，留氧出钢工艺中，电弧炉出钢碳含量为0.15％-0.18％，出钢过程加硅锰合金、铝锭控制钢液的氧含量，将氧含量控制在180-200ppm内，硫含量控制在250-260ppm。炉外造渣工艺中，要求在电弧炉出钢后，在钢包内加入精炼渣和石灰对钢液进行造渣操作，在造渣期加入60-70％的渣料。本专利技术一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，LF分段脱硫技术中，要求在LF进站后，首先加入50％的硅锰合金、铝锭和碳化钙脱氧剂对钢中的氧含量进行控制，加入30％的渣量，在底部吹氩的作用下，将硫含量控制在120-140ppm内；本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，其特征在于：采用电弧炉终点碳控制、电弧炉留氧出钢工艺、炉外造渣工艺结合LF精炼；在20～30分钟内将钢液中的硫含量控制在[S]≤25ppm；/n所述电弧炉终点碳控制为：在电弧炉内将钢液中的C含量控制0.15wt％-0.18wt％；/n所述电弧炉留氧出钢工艺为：往电弧炉内加硅锰合金、铝控制钢液的氧含量在180-200ppm、硫含量控制在250-260ppm；/n所述炉外造渣工艺为：电弧炉出钢后，按每吨钢加入1～2kg精炼渣、5～7kg石灰的比例，向钢包内加入精炼渣和石灰，进行造渣操作；/n所述LF精炼为：在LF进站后，根据钢液的氧含量，按每吨钢加入0.2～0.3kg铝、0.4～0.6kg碳化钙、2.5～3.5kg石灰、1.5～1.8Kg精炼渣渣的比例，加入硅锰合金、铝锭、碳化钙、石灰和精炼渣；进行初步精炼脱氧和脱硫处理；然后，按每吨钢加入0.08～0.12kg铝锭、1.8～2.2kg石灰、0.38～0.55kg精炼渣、0.38～0.45Kg碳化钙的比例，加入硅锰合金、铝锭、石灰、精炼渣和碳化钙；进行再次精炼脱氧脱硫，再次精炼脱氧脱硫后再按1吨钢水补入0.8～1.2kg石灰的比例，一次性补入石灰，完成精炼。/n...

【技术特征摘要】
1.一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，其特征在于：采用电弧炉终点碳控制、电弧炉留氧出钢工艺、炉外造渣工艺结合LF精炼；在20～30分钟内将钢液中的硫含量控制在[S]≤25ppm；
所述电弧炉终点碳控制为：在电弧炉内将钢液中的C含量控制0.15wt％-0.18wt％；
所述电弧炉留氧出钢工艺为：往电弧炉内加硅锰合金、铝控制钢液的氧含量在180-200ppm、硫含量控制在250-260ppm；
所述炉外造渣工艺为：电弧炉出钢后，按每吨钢加入1～2kg精炼渣、5～7kg石灰的比例，向钢包内加入精炼渣和石灰，进行造渣操作；
所述LF精炼为：在LF进站后，根据钢液的氧含量，按每吨钢加入0.2～0.3kg铝、0.4～0.6kg碳化钙、2.5～3.5kg石灰、1.5～1.8Kg精炼渣渣的比例，加入硅锰合金、铝锭、碳化钙、石灰和精炼渣；进行初步精炼脱氧和脱硫处理；然后，按每吨钢加入0.08～0.12kg铝锭、1.8～2.2kg石灰、0.38～0.55kg精炼渣、0.38～0.45Kg碳化钙的比例，加入硅锰合金、铝锭、石灰、精炼渣和碳化钙；进行再次精炼脱氧脱硫，再次精炼脱氧脱硫后再按1吨钢水补入0.8～1.2kg石灰的比例，一次性补入石灰，完成精炼。


2.根据权利要求1所述的一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，其特征在于：在20～25分钟内将钢液中的硫含量控制在[S]≤25ppm。


3.根据权利要求1所述的一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，其特征在于：按每吨钢加入4.5～6kg硅锰合金、0.6～1.2kg铝的比例，将加入硅锰合金、铝锭；将钢液的氧含量控制在在180-200ppm、硫含量控制在250-260ppm。


4.根据权利要求1所述的一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，其特征在于：电弧炉出钢后，按每吨钢加入1.2～3kg精炼渣、5～7kg石灰的比例，向钢包内加入精炼渣...

【专利技术属性】
技术研发人员：王万林，张同生，李人升，戴诗凡，彭建飞，毛松，黄道远，
申请(专利权)人：中南大学，
类型：发明
国别省市：湖南;43