一种电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺制造技术

本发明专利技术涉及一种电炉通过连续兑铁方式冶炼超低硼钢的生产工艺，属冶金工程领域。一种电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺，包括以下步骤：步骤一：采用碳素废钢、铁水为原料进行冶炼。步骤二：冶炼初期。步骤三：冶炼中期。步骤四：冶炼后期。步骤五：冶炼终点。步骤六：采用留钢留渣操作，严禁氧化渣进入钢包。采用该发明专利技术方案后，终点不过氧，降低了钢水氧化性，同时熔渣（FeO）含量低钢

【技术实现步骤摘要】
一种电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺


[0001]本专利技术涉及一种电炉通过连续兑铁方式冶炼超低硼钢的生产工艺，属冶金工程领域。

技术介绍

[0002]随着钢铁材料的不断发展，对钢材的性能要求持续提高，成分控制精度也不断加严，原生产标准下钢水中残余的硼对钢材的影响逐渐凸现出来。硼广泛存在于铁水、炼钢用合金以及冶金耐火材料，是一种易氧化非金属元素，在钢中的溶解度较小。硼在部分钢种中作为合金元素，能推迟铁素体和珠光体的形成，提高钢材正火过程中的淬透性，少量加入（0.0007%）即可大幅提高钢材力学性能。但另一方面，钢材对硼的高敏感性又导致钢材的淬透性波动增加，低温冲击性能下降。为控制硼对钢材的性能影响，部分钢种要求控制钢中硼含量在0.0005%以下。因此，我们需要研发新的生产工艺降低钢水中硼含量。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的就是针对上述问题，提供一种电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺。
[0004]本专利技术的目的是这样实现的：一种电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺，包括以下步骤：步骤一：采用碳素废钢、铁水为原料，铁水比80
‑
100%，铁水温度1320
‑
1450℃，铁水成分要求Si含量0.30
‑
0.45%，禁用含Ti钢与含B钢的返回料废钢；冶炼电炉和钢包均采用低硼耐材；炉后合金化采用低硼合金。
[0005]步骤二：冶炼初期：电炉装料后开始兑铁，同时批量加入石灰1
‑
3t，兑入铁水15
‑
25t时开始吹氧造渣，通过调整吹氧强度、兑铁速度和石灰加入节奏，控制并保持炉内钢水C在0.90～1.10%范围内，造出泡沫渣，实现电炉熔池均匀脱碳沸腾并自动排渣。
[0006]步骤三：冶炼中期：降低兑铁速度至3.5
‑
4.0t/min，控制钢水C在0.20
‑
0.40%范围内，提高炉渣氧化性，使钢中B氧化进入渣中，并通过造泡沫渣大量排渣实现硼元素的可靠脱除。
[0007]步骤四：冶炼后期：提高兑铁速度至6
‑
8t/min将铁水全部兑完，控制钢水C在0.75
‑
0.85%；分1
‑
3批加入石灰300
‑
1000kg，调整供氧强度，使熔渣保持活跃沸腾。
[0008]步骤五：冶炼终点：吹氧拉碳至0.20
‑
0.40%范围内避免过氧，吹炼结束，确认成分合格，温度合格后出钢。
[0009]步骤六：采用留钢留渣操作，严禁氧化渣进入钢包。
[0010]进一步的讲，低硼耐材为电炉渣线砖B≤20ppm、电炉熔池砖B≤10ppm、钢包熔池砖B≤50ppm、钢包渣线砖B≤80ppm。
[0011]进一步的讲，低硼合金为硅铁B≤80ppm；硅锰≤10ppm、钼铁≤10ppm、钒铁B≤10ppm。
[0012]进一步的讲，步骤二中吹氧强度为2.7
‑
3.5Nm
³
/t.min，兑铁速度为3.5
‑
4.5t/min，
石灰加入节奏为300
‑
500kg/批次。
[0013]进一步的讲，步骤四中调整供氧强度为8000
‑
10000Nm
³
/h。
[0014]本专利技术的有益效果是：1、质量提升。本专利技术实施之前，冶炼低硼钢种时，在严格使用低硼原料和低硼耐材的前提下，钢水硼含量始终在0.0006
‑
0.0008%范围内，难以满足客户要求。通过采用本专利技术上述工艺方案，不仅可将钢水硼控制在0.0005%以下，同时可避免钢水过氧化产生的氧化夹杂增多，减轻了后工序精炼压力。生产实践证明，本方案可用电炉冶炼硼0.0005%以下的超低硼钢。
[0015]2、冶炼安全性提升。冶炼中高碳钢时，电炉终点过氧化出钢，出钢带渣量大，钢水氧化性强，精炼工序易出现碳氧反应气体聚集后发生翻包事故。采用该专利技术方案后，终点不过氧，降低了钢水氧化性，同时熔渣（FeO）含量低钢
‑
渣分离效果好，出钢带渣量减少，从根本上提高了生产流程安全可控性。
附图说明
[0016]下面结合附图对本专利技术作进一步的描述。
[0017]图1是本专利技术的生产工艺图。
具体实施方式
[0018]本专利技术提供一种使用电炉冶炼超低硼钢的生产工艺，该工艺设计合理，生产实践中可将钢水硼含量控制在0.0005%以下。
[0019]本专利技术的技术构思是：通过对比铁水及废钢中主要合金元素氧化自由能发现，元素还原能力顺序为：铝>钛>硅>硼>锰。在标准状态下，铝、钛、硅等都优先于硼与氧结合，硼优先于锰与氧结合。只要铁水中锰大量氧化，即可氧化脱硼。
[0020]通过电炉采用连续兑铁技术通过调整吹氧强度和兑铁速度控制电炉内氧化深度，将钢水中硼氧化后进入熔渣，再通过自动排渣将硼排出炉外，实现钢水硼的可靠脱除，最后控制钢水成分至出钢要求范围后出钢。
[0021]本专利技术电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺包括下述步骤：1、本专利技术采用碳素废钢、铁水为原料，铁水比≥80%，铁水温度≥1320℃，铁水成分要求Si含量0.30～0.45%，禁用含Ti钢与含B钢的返回料废钢；冶炼钢包采用低硼耐材；炉后合金化采用低硼合金2、冶炼初期：电炉装料后开始兑铁，同时批量加入石灰约2t。兑入铁水约15t时开始吹氧造渣，通过调整吹氧强度、兑铁速度和石灰加入节奏，控制并保持炉内钢水[C]在0.90～1.10%范围内，造出泡沫渣，实现电炉熔池均匀脱碳沸腾并自动排渣。
[0022]3、冶炼中期：降低兑铁水速度3.5
‑
4t/min，控制钢水[C]在0.20
‑
0.40%范围内，提高炉渣氧化性，使钢中[B]氧化进入渣中，并通过造泡沫渣大量排渣实现硼元素的可靠脱除。
[0023]4、冶炼后期：提高兑铁速度至6
‑
8 t/min，控制钢水[C]在在0.80%左右；分批加入石灰300kg，调整供氧强度和石灰加入节奏，使熔渣保持活跃沸腾。
[0024]5、冶炼终点：吹氧拉碳至0.20
‑
0.40%范围内避免过氧，吹炼结束。确认成分合格，温度合格（不同钢种要求不同，可以按1640
‑
1660℃考虑）后出钢。
[0025]6、采用留钢留渣操作，严禁氧化渣进入钢包。
[0026]下面结合实施例详细说明本专利技术方法的具体实施方式，但本专利技术的具体实施方式不局限于下述的实施例。
[0027]实施例一：本实施例使用电炉为EBT电炉，并配套集束氧枪、铁水倾翻车及倾翻速度控制系统、铁水溜槽等设施。冶炼钢种为ER7，电炉出钢成分要求为：0.20%≤C≤0.40%、P≤0.008%、S≤0.050%、B≤0.0004%。
[0028]1本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺，其特征在于：包括以下步骤：步骤一：采用碳素废钢、铁水为原料，铁水比80
‑
100%，铁水温度1320
‑
1450℃，铁水成分要求Si含量0.30
‑
0.45%，禁用含Ti钢与含B钢的返回料废钢；冶炼电炉和钢包均采用低硼耐材；炉后合金化采用低硼合金；步骤二：冶炼初期：电炉装料后开始兑铁，同时批量加入石灰1
‑
3t，兑入铁水15
‑
25t时开始吹氧造渣，通过调整吹氧强度、兑铁速度和石灰加入节奏，控制并保持炉内钢水C在0.90～1.10%范围内，造出泡沫渣，实现电炉熔池均匀脱碳沸腾并自动排渣；步骤三：冶炼中期：降低兑铁速度至3.5
‑
4.0t/min，控制钢水C在0.20
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0.40%范围内，提高炉渣氧化性，使钢中B氧化进入渣中，并通过造泡沫渣大量排渣实现硼元素的可靠脱除；步骤四：冶炼后期：提高兑铁速度至6
‑
8t/min将铁水全部兑完，控制钢水C在0.75
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0.85%；分1
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3批加入石灰300<...

【专利技术属性】
技术研发人员：钞锋，任星，李强，李学超，张海英，
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：