一種適合超低硫管線鋼的lf爐深脫硫方法
【專利摘要】本發明涉及一種適合超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，本方法為轉爐鋼水進LF爐后，開氬氣破渣，待渣面破開后，下電極升溫至1580℃，升溫期間開始通過料倉加入石灰（CaO）；同時在爐門口加入電石（CaC2），進行鋼液脫氧，然后加入鋁粒（Al），脫渣面氧，最后加入還原劑，調整渣的形態偏于流動性，測溫、取樣，并觀察渣的形態和顏色，如果渣偏粘稠，則加入還原劑50-80kg，同時觀察渣的顏色，如果泛黃，則加入鋁粒，脫渣面氧；等鋼樣化學成分出來后，查看Al（s）的成分，將鋼液中Al（s）控制在0.040-0.050%，加入石灰（CaO）1-2kg/t，加強脫硫。本方法可以在15分鐘內將管線鋼中S脫除至0.002%以下，達到高級別管線鋼的S含量，避免管線鋼硫磺成分超標，造成非計劃停機事故。
【專利說明】一種適合超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種適合超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，本脫硫方法可15分鐘內將管線鋼還原渣造白，使S脫除至0.002%以下，屬于脫硫煉鋼領域。
【背景技術】
[0002]管線鋼是指用于輸送石油、天然氣等的大口徑焊接鋼管，用于熱軋卷板或寬厚板，管線鋼在使用過程中，除要求具有較高的耐壓強度外，還要求具有較高的低溫韌性和優良的焊接性能。對高級別管線鋼而言，硫元素是有害元素，硫會產生熱脆性，并對鋼的熱加工性能、力學性能、焊接性能、抗腐蝕性能等都有影響。此外管線鋼在使用過程中，因抗氫致裂紋(HIC)和硫化物應力腐蝕裂紋(SSCC)已造成不少事故；而硫是管線鋼中影響鋼的抗氫致裂紋和硫化物應力腐蝕裂紋的主要元素；由此可見，脫硫對于管線鋼來說尤為重要。許多高級別管線鋼要求鋼中《(S)≤0.0020%。生產實踐表明，除嚴細LF精煉前各生產工藝環節外，LF精煉深脫硫工藝是生廣超低硫管線鋼的關鍵。
[0003]LF (Ladle Furnace)爐是70年代初期在日本發展起來的精煉設備。由于它設備簡單，投資費用低，操作靈活和精煉效果好而成為冶金行業的后起之秀，在全世界得到了廣泛的應用與發展。LF鋼包爐作為一種高效的二次精煉手段，借助電弧加熱、造還原渣和底吹氬氣攪拌等手段，以達到快速脫硫、均勻鋼水成分、溫度以及有效去除鋼中夾雜物的目的，在純凈鋼冶煉方面發揮了巨大作用。但是，傳統的LF爐冶煉工藝，不能在短時間內使鋼中ω (S) ( 0.0020%。

【發明內容】

[0004]為了解決上述存在的問題，本發明公開了一種適合超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，本方法可以在15分鐘內將管線鋼還原渣造白，使S脫除至0.002%以下。
[0005]一種適合超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，包括以下步驟:
(1)在轉爐冶煉鐵水，得到初煉鋼水；
(2)轉爐鋼水進LF爐后，開氬氣破渣，氬氣流量設為200~300mL/min，待渣面破開后，下電極升溫至1580°C，升溫期間開始通過料倉加入石灰(CaO) 5_6kg/t ；
(3)加入石灰(CaO)的同時在爐門口加入30kg電石(CaC2),進行鋼液脫氧，然后加入50kg鋁粒(Al)脫渣面氧，最后加入還原劑50kg，調整渣的形態偏于流動性，并控制渣的二元堿度在5-7范圍內，同時在此期間將氬氣流量調大至500~600mL/min ；
(4)電極通電在6-8分鐘，提起，減小氬氣流量，調小至5`0mL/min,開始測溫，取樣測定鋼樣化學成分，并觀察渣的形態和顏色，如果渣偏粘稠，則加入還原劑50-80kg，同時觀察渣的顏色，如果泛黃，則加入鋁粒30-50kg，脫渣面氧；
(5)等鋼樣化學成分出來后，查看Al(s)的成分，將鋼液中Al (s)控制在0.040-0.050%,同時在下電極升溫過程中加入第二批石灰(CaO) 1-2 kg/t，加強脫硫。
[0006]所述步驟(2)中石灰(CaO)的加入量和轉爐出鋼的渣量總量控制在18-20 kg/t,脫硫反應式為(CaO)+ [S] = (CaS)+ [O]。
[0007]所述步驟(3)鋼液脫氧反應式CaC2+3[0] = (Ca0)+2C0，脫氧反應式Al+(FeO)= [Fe] + (Al203)，還原劑的成分為 A1203、A1 和 Si02，含量為 ω (Α1203) > 60%、ω (Al) > 30%和 ω (Si02) < 10%ο
[0008]所述步驟(4)加入鋁粒需要在下電極升溫過程中完成，氬氣流量調整為500-600mL/min,下電極升溫中,溫度控制在1600°C以內。
[0009]本發明，解決超低硫管線鋼深脫硫難的問題，利用LF爐適合脫硫的條件，開發一種適合應用的超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，在15分鐘內使鋼夜SS 0.002%，避免管線鋼硫磺成分超標，造成非計劃停機事故。
【具體實施方式】
[0010]下面結合【具體實施方式】，進一步闡明本發明。
[0011]本適合超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，包括以下步驟:
(1)在轉爐冶煉鐵水，得到初煉鋼水；
(2)轉爐鋼水進LF爐后，開氬氣破渣，氬氣流量設為200-300mL/min，待渣面破開后，下電極升溫至1580°C，升溫期間開始通過料倉加入石灰(CaO) 5-6kg/t ；
(3)加入石灰(CaO)的同時在爐門口加入30kg電石(CaC2),進行鋼液脫氧，然后加入50kg鋁粒(Al)脫渣面氧，最后加入還原劑50kg，調整渣的形態偏于流動性，并控制渣的二元堿度在5-7范圍內，同時在此期間將氬氣流量調大至500-600mL/min ；
(4)電極通電在6-8分鐘，提起，減小氬氣流量，調小至50mL/min,開始測溫，取樣測定鋼樣化學成分，并觀察渣的形態和顏色，如果渣偏粘稠，則加入還原劑50-80kg，同時觀察渣的顏色，如果泛黃，則加入鋁粒30-50kg，脫渣面氧；
(5)等鋼樣化學成分出來后，查看Al(s)的成分，將鋼液中Al (s)控制在0.040-0.050%,同時在下電極升溫過程中加入第二批石灰(CaO) 1-2 kg/t，加強脫硫。
[0012]所述步驟(2)中石灰(CaO)的加入量和轉爐出鋼的渣量總量控制在18-20 kg/t,脫硫反應式為(CaO)+ [S] = (CaS)+ [O]。
[0013]所述步驟(3)鋼液脫氧反應式CaC2+3[0] = (Ca0)+2C0，脫氧反應式Al+(FeO)= [Fe] + (Al203)，還原劑的成分為 A1203、A1 和 Si02，含量為 ω (Α1203) > 60%、ω (Al) > 30%和 ω (Si02) < 10%ο
[0014]所述步驟(4)加入鋁粒需要在下電極升溫過程中完成，氬氣流量調整為500-600mL/min,下電極升溫中,溫度控制在1600°C以內。
[0015]實施例1:
使用本方法某廠管線鋼X65M0脫硫情況(成品S要求≥0.0015%)。
[0016]由表I可以看出對于超低硫管線鋼X65M0，雖然轉爐出鋼硫含量不高，但是在短時間內，LF爐脫硫有效率能達到87%。
[0017]在此期間LF爐造好還原渣，并保持良好的流動性，精煉終渣的主要成分控制在 ω (CaO) 55-63%、ω (Α1203) 25 -35%、ω (Si02) < 8%、ω (MgO) < 10%、ω (MnO+FeO) ( 1.0%，堿度控制在5-7范圍；LF精煉前期控制鋼中Al(s)在0.04-0.05%左右；LF爐渣料加入量控制在鋼水量的1.5%左右；精煉前、中期的溫度保持在1580-1600°C左右；在前期處理過程中吹気攪拌時間不小于lOmin，且強度大于≥500mL/min。
【權利要求】
1.一種適合超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，其特征是，包括以下步驟: (1)在轉爐冶煉鐵水，得到初煉鋼水； (2)轉爐鋼水進LF爐后，開氬氣破渣，氬氣流量設為200-300mL/min，待渣面破開后，下電極升溫至1580°C，升溫期間開始通過料倉加入石灰(CaO) 5_6kg/t ； (3)加入石灰(CaO)的同時在爐門口加入30kg電石(CaC2),進行鋼液脫氧，然后加入50kg鋁粒(Al )，脫渣面氧，最后加入還原劑50kg，調整渣的形態偏于流動性，并控制渣的二元堿度在5-7范圍內，同時在此期間將氬氣流量調大至500-600mL/min ； (4)電極通電在6-8分鐘，提起，減小氬氣流量，調小至50mL/min，開始測溫，取樣測定鋼樣化學成分，并觀察渣的形態和顏色，如果渣偏粘稠，則加入還原劑50-80kg，同時觀察渣的顏色，如果泛黃，則加入鋁粒30-50kg，脫渣面氧； (5)等鋼樣化學成分出來后，查看Al(s)的成分，將鋼液中Al (s)控制在0.040-0.050%,同時在下電極升溫過程中加入第二批石灰(CaO) 1-2 kg/t，加強脫硫。
2.根據權利要求 1所述的一種適合超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，其特征是所述步驟(2)中石灰(CaO)的加入量和轉爐出鋼的渣量總量控制在18-20 kg/t，脫硫反應式為(CaO)+ [S] = (CaS) +[O]。
3.根據權利要求1所述的一種適合超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，其特征是所述步驟(3)鋼液脫氧反應式CaC2+3 [O] = (CaO) +2C0,脫氧反應式Al+ (FeO) = [Fe] + (Al2O3)，還原劑的成分為 A1203、A1 和 Si02，含量為 ω (Α1203) > 60%、ω (Al) > 30% 和 ω (Si02) < 10%。
4.根據權利要求1所述的一種適合超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，其特征是所述步驟(4)加入鋁粒需要在下電極升溫過程中完成，氬氣流量調整為500-600mL/min，下電極升溫中，溫度控制在1600°C以內。
【文檔編號】C21C7/06GK103451364SQ201310366145
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年8月21日 優先權日:2013年8月21日
【發明者】王萬金, 陳昌, 王永勝, 凌毅, 戴燕珊, 徐緒林 申請人:番禺珠江鋼管（連云港）有限公司