專利名稱：一種超低硫鋼生產的冶煉工藝的制作方法
技術領域：
本發明屬于煉鋼技術領域，特別是涉及一種超低硫鋼生產的方法，尤其是冶煉超低硫鋼時實現鋼中硫含量的穩定控制。
背景技術：
除特殊鋼種外，硫在鋼中為有害元素，可以使鋼產生熱脆，還可以通過形成硫化物夾雜對鋼的力學性能產生不利影響。隨著高級別鋼種需求量的日益增多，對鋼材的質量要求越來越嚴格，在冶煉過程中要求鋼中的硫含量盡可能降低，尤其是管線、容器等抗HIC、 SSCC類特殊用途的鋼種要求硫含量小于0. 0010%，因此，能否實現鋼中超低硫含量的穩定控制成為超低硫鋼生產的關鍵。申請號為01120109. 6的中國專利公開了一種鋼桶精煉爐超低硫鋼生產的方法， 該發明提出了采用鋼桶精煉爐對鋼中硫含量進行控制。該發明的特點是，采用喂絲機將非金屬脫硫粉劑制成的包芯線喂入鋼液中，借助鋼桶底部吹入的惰性氣體攪拌鋼液的過程， 使包芯線與鋼中的硫反應，從而達到脫硫的效果。該發明專利可將鋼液中的硫從0.010%降低到 0. 0010%。申請號為200710051985. 0的中國專利公開了一種短流程超低碳鋼超低硫冶煉控制工藝，該發明主要是針對超低碳鋼在鐵水脫硫預處理過程中不能有效控制脫硫的問題。 該發明的特點是，工藝路線為KR鐵水脫硫預處理-轉爐-RH噴粉脫硫-連鑄，KR鐵水脫硫預處理將鐵水中硫含量控制在<0.001%，RH只進行部分補充脫硫功能。該發明專利可將超低碳鋼的硫含量控制在< 0. 0020%。通過對國內超低硫鋼冶煉控制工藝相關的專利檢索可知，目前超低硫鋼冶煉控制工藝有兩種方式一種是采用特殊的脫硫材料在精煉工序進行鋼液脫硫，該工藝最大的問題是控制不穩定，難以滿足批量生產的需求；一種是采用KR鐵水脫硫預處理和后續工序補充脫硫進行超低硫鋼冶煉，該方法對冶煉設備提出了要求，只針對具有KR設備的鋼鐵企業和超低碳類鋼種的脫硫，具有一定的局限性。基于以上原因，本專利提出了一種超低硫鋼生產的冶煉新工藝鐵水噴鎂脫硫預處理-轉爐-鋼包噴粉-LF爐精煉-RH精煉-連鑄，實現了超低硫鋼批量生產的需求，采用此類工藝進行超低硫鋼冶煉，經檢索未找到與該工藝相關的專利。

發明內容
本發明的目的是提供一種超低硫鋼生產的冶煉工藝，工藝路線為鐵水噴鎂脫硫預處理-轉爐-鋼包噴粉-LF爐精煉-RH精煉-連鑄，通過控制冶煉過程中各個環節的工藝參數，采用鐵水噴鎂脫硫預處理、轉爐抑制回硫、鋼包噴粉深脫硫和LF精煉脫硫實現了超低硫穩定控制，在轉爐終點硫含量控制不穩定的情況下，鋼包噴粉和LF爐精煉可以實現快速深脫硫，鋼中的硫含量可以控制在< 0. 0010%,實現了超低硫鋼批量、穩定生廣。本發明解決問題所采用的技術方案是
采用的工藝路線為鐵水噴鎂脫硫預處理-轉爐-鋼包噴粉-LF爐精煉-RH精煉-連鑄，各工序工藝控制參數如下(I)鐵水噴鎂脫硫預處理采用噴吹顆粒鎂脫硫，脫硫后去除脫硫渣，脫后鐵水中的[S] = 0. 002 0. 005% O(2)轉爐轉爐冶煉控制廢鋼硫含量彡0. 010% ;控制轉爐造渣料白灰中硫含量要求彡0. 04% (重量百分比)；轉爐終點溫度T = 1680 1700°C，[S] = 0. 004 0. 010% ； 出鋼采用鋁鐵強脫氧，加入量為4. 0 6. 5kg/t鋼；出鋼結束向鋼包渣面加鋁粒進行渣面脫氧，加入量0. 4 0. 6kg/1鋼。(3)鋼包噴粉到站溫度 T = 1610 1640°C，[Alt] = 0. 040 0. 100% ;噴粉速度40 60kg/min,噴吹粉劑用量4. 0 6. Okg/t鋼；噴吹時間控制在10 15min。(4) LF爐精煉加入高堿度精煉渣，加入量8. 0 12. Okg/t鋼；控制鋼包底吹氬氣流量6. 0 8. ONL/ (min t鋼)；精煉結束，鋼渣氧化性(FeO+MnO) ( I. 5%，堿度(CaO)/ (SiO2) = 4. 0 8. 0 ；LF爐精煉脫硫時間控制在15 30min。本發明所述的鋼包脫硫粉劑成分為(按重量百分比)CaO :75% 90%，SiO2 0% 5%，MgO :0% 8%，CaF2 :0% 7%，S彡0. 035%，余量為不可避免的雜質。本發明所述的LF爐精煉高堿度精煉渣成分為(按重量百分比)CaO :50 65%， SiO2 ( 5%, Al2O3 20 35%, MgO :3 8%，CaF2 :3 5%，S < 0. 05%，余量為不可避免的雜質。本發明的優點是在轉爐終點硫含量控制不穩定的情況下可以快速實現超低硫鋼冶煉；鋼包噴粉脫硫工藝在噴吹時間10 15min內可將鋼中的硫含量由0. 010%降低至
0.002%以內，脫硫率彡80%；LF爐精煉的脫硫時間控制在15 30min，RH精煉和連鑄過程中鋼水硫含量不再發生變化，采用此工藝可以快速、穩定的將鋼中硫含量控制在0. 0010% 以內，實現超低硫鋼種批量、穩定控制。
具體實施例方式實施例I :鋼種X52MS，目標成品硫含量小于0. 0012%，采用的工藝路線為鐵水噴鎂脫硫預處理-轉爐-鋼包噴粉-LF爐精煉-RH精煉-連鑄。鐵水噴鎂脫硫預處理采用噴吹顆粒鎂脫硫，脫硫后去除脫硫渣，脫后鐵水中的 [S] = 0. 005%。轉爐冶煉轉爐冶煉控制廢鋼硫含量0.008% ;轉爐造渣料白灰中硫含量為
0.040% (重量百分比)；轉爐終點溫度T = 1680°C, [S] = 0. 0090% ;出鋼采用鋁鐵強脫氧，加入量為4. 5kg/t鋼；出鋼結束向鋼包渣面加鋁粒進行渣面脫氧，加入量0. 5kg/t鋼。鋼包噴粉到站溫度T = 1615。。，[Alt] = 0. 065% ;噴粉速度45kg/min,噴吹粉劑用量5. Okg/t鋼，噴吹時間Ilmin;噴粉結束鋼中[S] =0.0018%。LF爐精煉加入高堿度精煉渣，加入量9kg/t鋼；控制鋼包底吹氬氣流量6. 5NL/ (min t 鋼)；精煉結束鋼渣氧化性(FeO+MnO) ( I. 1%，堿度(CaO)/(SiO2) = 5. 6，LF 爐精煉的脫硫時間18min，精煉結束鋼中[S] = 0. 0008% ；RH和連鑄過程采用正常操作，硫含量控制穩定，成品[S] = 0. 0008%
經此工藝X52MS硫含量變化如下表所示(重量百分比，％ )
權利要求
1.一種超低硫鋼生產的方法，工藝路線為鐵水噴鎂脫硫預處理-轉爐-鋼包噴粉-LF 爐精煉-RH精煉-連鑄；其特征在于，工藝中控制的技術參數為鐵水噴鎂脫硫預處理采用噴吹顆粒鎂脫硫，脫后去除脫硫渣；脫后鐵水中的[S]=0.002 0. 005% ；轉爐轉爐冶煉控制廢鋼硫含量< 0.010% ;控制轉爐造渣料白灰的質量，白灰中硫含量要求彡0. 04重量％ ;控制轉爐終點溫度T = 1680 170(TC，硫含量[S] = 0. 004 0.010%，出鋼采用采用鋁鐵強脫氧，出鋼結束進行渣面脫氧；鋼包噴粉到站溫度T = 1610 1640°C，[Alt] = 0. 040 0. 100%;控制合理的噴吹速度和粉劑用量；LF爐精煉加入高堿度精煉渣精煉，加入量8. 0 12. Okg/t鋼，鋼包底吹氬氣流量 6. 0 8. ONL/(min t鋼)，LF爐精煉結束鋼渣氧化性(FeO+MnO) ( I. 5%，堿度(CaO)/ (SiO2) = 4. 0 8. 0 ；LF爐精煉脫硫時間控制在15 30min。
2.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，出鋼采用鋁鐵強脫氧加入量為4.0 6.5kg/t鋼；出鋼結束向鋼包渣面脫氧鋁粒加入量為0. 4 0. 6kg/t鋼。
3.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，鋼包噴粉速度40 60kg/min，噴吹粉劑用量4. 0 6. Okg/t鋼；噴吹時間控制在10 15min。
4.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，所述的高堿度精煉渣成分按重量百分比為CaO :50 65%，SiO2S 5% ,Al2O3 :20 35%，Mg0 :3 8% ,CaF2 :3 5%，S < 0. 05%， 余量為不可避免的雜質。
5.根據權利要求I所述的方法，其特征在于，鋼包脫硫粉劑成分按重量百分比為CaO 75% 90%，SiO2 :0% 5%，MgO :0% 8%，CaF2 :0% 7%，S 彡 0. 035%，余量為不可避免的雜質。
全文摘要
一種超低硫鋼生產的冶煉工藝，屬于煉鋼技術領域。工藝路線為鐵水噴鎂脫硫預處理-轉爐-鋼包噴粉-LF爐精煉-RH精煉-連鑄。工藝特點為鐵水預處理采用噴吹顆粒鎂脫硫；轉爐冶煉采用優質廢鋼和白灰，出鋼采用鋁鐵強脫氧并進行渣面脫氧；鋼包噴粉控制合理的噴吹速度和粉劑用量；LF爐精煉控制高堿度精煉渣加入量和鋼包底吹流量，精煉結束保證鋼渣氧化性和堿度。本發明的優點在轉爐終點硫含量控制不穩定的情況下可以快速實現超低硫鋼冶煉；鋼包噴粉脫硫噴吹時間在10～15min，LF爐精煉脫硫時間在15～30min，可以快速、穩定的將鋼中硫含量控制在0.0010％以內，實現超低硫鋼種批量、穩定控制。
文檔編號C21C5/30GK102534120SQ201210050658
公開日2012年7月4日 申請日期2012年2月29日 優先權日2012年2月29日
發明者劉金剛, 史志強, 周金明, 姜中行, 孫碩猛, 張建師, 朱志遠, 李戰軍, 柴玉國, 王東柱, 王文軍, 白學軍, 郝寧, 陳霞 申請人:首鋼總公司