專利名稱：：超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種超潔凈焊接用鋼的雙渣精煉法，屬于鋼鐵生產(chǎn)
技術(shù)領(lǐng)域：
。
背景技術(shù)：
：超潔凈焊接用鋼P、S含量極低，且C、Si含量都很低，對冶煉工藝提出了很高的要求。目前生產(chǎn)中去除鋼中P、S含量的工藝包括轉(zhuǎn)爐(或電爐)雙渣法脫P、鐵水預(yù)處理及調(diào)整精煉渣等方法脫硫等。如首鋼通過優(yōu)化復(fù)吹轉(zhuǎn)爐雙渣工藝制度,提高轉(zhuǎn)爐前期脫磷效果,鋼材磷含量在O.010%以下，主要通過優(yōu)化轉(zhuǎn)爐雙渣前期工藝,合理控制爐渣的堿度(2.02.5)、溫度(13401400。C)和渣中TFe(14%20%)含量，可以獲得較高的脫磷率,脫磷效果較理想。若要穩(wěn)定得到[P]《0.010。/。的鋼水,出鋼時需要控制[P]《0.007%,且控制好前期脫磷和后期回磷；在無預(yù)處理脫磷設(shè)備條件下,可以生產(chǎn)鋼材磷含量在0.010%以下的低磷鋼,滿足鋼種對鋼質(zhì)潔凈度的特殊要求。鞍鋼100t氧氣頂吹轉(zhuǎn)爐單渣法和雙渣法脫磷工藝，在脫磷反應(yīng)熱力學(xué)和動力學(xué)分析的基礎(chǔ)上，進行了有針對性的試驗。分析了工藝參數(shù)對脫磷反應(yīng)的影響，總結(jié)出轉(zhuǎn)爐出鋼磷含量、脫磷率等與各主要工藝參數(shù)的定量關(guān)系，提出了優(yōu)化頂吹轉(zhuǎn)爐脫磷工藝的操作方法。武鋼采用鐵水預(yù)處理可將鐵水中S含量降低到0.010%以下，再經(jīng)轉(zhuǎn)爐雙渣脫P，LF、RH等精煉工藝脫S、去夾雜、去氣，獲得高潔凈度的鋼。但要生產(chǎn)P、S含量極低，且C、Si含量都較低的超潔凈焊接用鋼，采用上述潔凈鋼生產(chǎn)工藝還存在不足，超潔凈焊接用鋼P、S分別要求小于0.005%和0.003%，C、Si分別要求小于0.10。/。和0.04。/。，采用上述技術(shù)無法在保證C、Si成分達到要求的同時，將P、S降低到要求范圍，對于無鐵水預(yù)處理設(shè)備的鋼廠，該問題顯得更加突出。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是給出通過精煉二次造渣，利用不同渣系的復(fù)合作用，在不增或少增C、不回或極少回Si的前提下實現(xiàn)強化脫S效果，再3配合初煉爐的多次造渣強化脫P的超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法。為實現(xiàn)上述目的，要保證超潔凈焊接用鋼的C、Si成分，且P、S含量都降低到要求范圍，必須采取新的措施在不增或少增C、不回或極少回Si的前提下去除鋼中的P、s，尤其是要解決精煉中的深脫s問題。本發(fā)明的技術(shù)方案本發(fā)明通過在精煉過程的換渣，利用不同渣系的特性強化脫S效果，提高焊接用鋼的純凈度，其具體工藝依次包括如下步驟1)首先在初煉電爐中兌鐵水、加入廢鋼，吹氧熔煉；2)鋼水溫度升至150(TC開始換渣，提高脫P效果，吹氧升溫，當鋼水溫度達到1600—1620°C、C元素達到0.02—0.05%、P元素達到0.003%以下，開始出鋼；3)鋼包中加入合金脫氧劑，進入LF精煉，采用活性石灰為主要造渣材料，進行初脫S;4)精煉20—30分鐘后，S含量降至0.015%以下后開始換渣，精煉二次渣采用活性石灰配入電石為主要造渣材料，加入Ca線加強脫S效果，將鋼中硫含量降至0.003%以下。所述的超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法，步驟3)中，鋼包中加入合金脫氧劑A1、Mn或其合金進行合金化，然后進入LF精煉，采用活性石灰為主要造渣材料，以70噸鋼水為基數(shù)，活性石灰加入量為550kg±50kg，進行初脫S。所述的超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法，作為本發(fā)明的最佳方案，在步驟4)中，在S含量降至0.010。/。以下后開始換渣。所述的超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法，步驟4)中，精煉二次渣采用活性石灰配入電石為主要造渣材料，以70噸鋼水為基數(shù)，活性石灰和電石加入量分別為350—400kg和50—60kg，而作為加強脫S效果的Ca線，加入量為50—80米。本發(fā)明的生產(chǎn)方法具有如下優(yōu)點其一，本發(fā)明在生產(chǎn)過程中能較好地實現(xiàn)脫S，生產(chǎn)滿足用戶需要的超潔凈焊接用鋼。其二，本發(fā)明為沒有鐵水預(yù)處理的鋼廠提供了生產(chǎn)潔凈鋼的途徑。其三，本發(fā)明基本不需要增加投資，既能生產(chǎn)高質(zhì)量的產(chǎn)品，為企4業(yè)創(chuàng)造巨大的經(jīng)濟效益。精煉二次渣采用活性石灰配入電石為主要造渣材料，避免了回Si回P。具體實施例方式要保證超潔凈焊接用鋼的C、Si成分，且P、s含量都降低到要求范圍，必須采取新的措施在不增或少增C、不回或極少回Si的前提下去除鋼中的P、s，尤其是要解決精煉中的深脫s問題。為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所設(shè)計的"精煉雙渣法"的新工藝，即通過在精煉過程的換渣，利用不同渣系的特性強化脫s效果，提高焊接用鋼的純凈度，以70噸鋼水為基數(shù)為例說明，其具體工藝依次包括如下步驟1)首先在初煉爐(電爐)中兌80%90%、加入廢鋼10%20%，吹氧熔煉；2)鋼水溫度升至150(TC開始換渣，提高脫P效果，吹氧升溫，當鋼水溫度達到1600—1620°C、C元素達到0.02—0.05%、P元素達到0.003%以下，開始出鋼；3)鋼包中按2.0kg/噸鋼加入Al進行預(yù)脫氧，按成分下限要求加入FeMn合金化，然后進入LF精煉，加入550kg±50kg活性石灰造渣，進行初脫S;4)精煉約20—30分鐘后，S含量降至0.015%以下后開始換渣，精煉二次渣采用活性石灰配入電石為主要造渣材料，活性石灰加入量350一400kg，電石加入量50—60kg，再喂入50—80米Ca線，進一步加強脫硫效果，將鋼中硫含量降至0.003%以下。作為本發(fā)明的最佳方案，在步驟4)中，可在S含量降至0.010%以下后開始換渣。LF爐雙渣精煉技術(shù)是在LF爐精煉初期，采用活性石灰為主要造渣材料，進行初脫S，此時鋼渣為Ca0-Al20fSi02渣系，其主要成分為CaO二50一58%，Al203=ll—22%，Si02=ll—22%，其中A1A為脫氧產(chǎn)物，影響脫硫效果，當S含量降至一定值(0.015%)以下后，基本失去了脫硫作用。精煉約20—30分鐘后開始換渣。換渣后的精煉二次渣采用活性石灰配入電石為主要造渣材料，此時鋼渣為CaO-MgO-Si02渣系，其主要成分為CaO二50—580/0，MgOll—22%，Al20:i=4—6%，由于渣中A1A降低，脫硫效果得到提高，再在精煉過程中喂入一定量的Ca線，進一步加強脫硫效果，可將鋼中硫含量降至0.003%以下，且回硅、回磷現(xiàn)象得到較好控制，是冶煉超潔凈焊接用鋼(C《0.10%，Si《0.04%，S《0.003%，P《0.005%)的有效手段。下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明的超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法作進一步的詳細說明以生產(chǎn)超潔凈焊接用鋼H08AT為例。實施例1:首先在初煉爐(70噸電爐)中兌鐵水(85%左右)、加入廢鋼(15%左右)，吹氧熔煉。溫度升至150(TC開始換渣，提高脫P效果，吹氧升溫，當鋼水溫度升至162(TC左右，成分中達到C《0.04%、P《0.003%時開始出鋼；出鋼采用留渣出鋼，避免下渣造成前期回P現(xiàn)象。實際操作中，出鋼量控制在裝入量的85%左右。鋼包需提前預(yù)熱，鋼包中加入鋼芯鋁(含鋁量50%)約300kg、FeMn合金280kg，初步調(diào)整成分及脫氧。進入LF精煉，送電吹氬，加入500kg活性石灰造渣，進行初脫S，精煉約30分鐘后，S含量降至0.010。/。以下后開始換渣，精煉二次渣采用活性石灰配入電石為主要造渣材料，活性石灰加入量350kg，電石加入量50kg，為避免回Si回P，此時不再加入脫氧劑。吹氬約15分鐘，加入適量Ca線(60米)加強脫氧脫硫效果，將鋼中硫含量降至0.003%以下，再喂入適量Ca線(30米)，改善鋼水流動性，開始掉包到連鑄臺進行連鑄。澆注過程采用全程保護澆鑄，中間包、結(jié)晶器保護渣均須選擇適當，以避免鑄坯缺陷的產(chǎn)生。過熱度控制在25—35"范圍。冶煉實際過程成分情況如下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>前期工藝與例l相同。進入LF精煉后工藝略有區(qū)別，送電吹氬，加入500kg活性石灰造渣，進行初脫S，精煉約25分鐘后，S含量降至0.015。/。以下后開始換渣，精煉二次造渣時活性石灰加入量400kg，電石加入量60kg。吹氬約15分鐘后，加入適量Ca線(80米)加強脫氧脫硫效果，將鋼中硫含量降至0.003%以下，再喂入適量Ca線(40米左右)，改善鋼水流動性，開始掉包到連鑄臺進行連鑄。冶煉實際過程成分如下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例3:前期工藝與例l相同。進入LF精煉后送電吹氬，加入550kg活性石灰造渣，進行初脫S，精煉約20分鐘后，S含量降至0.015。/。以下后開始換渣，精煉二次造渣時活性石灰加入量370kg，電石加入量55kg。吹氬約15分鐘后，加入適量Ca線(50米)加強脫氧脫硫效果，將鋼中硫含量降至0.003%以下，再喂入適量Ca線(35米)，改善鋼水流動性，開始掉包到連鑄臺進行連鑄。冶煉實際過程成分如下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例4:前期工藝與例l相同。進入LF精煉后送電吹氬，加入600kg活性石灰造渣，進行初脫S，精煉約25分鐘后，S含量降至0.015M以下后開始換渣，精煉二次造渣時活性石灰加入量400kg，電石加入量55kg。吹氬約15分鐘后，加入適量Ca線(70米)加強脫氧脫硫效果，將鋼中硫含量降至0.003%以下，再喂入適量Ca線(25米)，改善鋼水流動性，開始掉包到連鑄臺進行連鑄。冶煉實際過程成分如下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>權(quán)利要求1.超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法，依次包括如下步驟1)首先在初煉電爐中兌鐵水、加入廢鋼，吹氧熔煉；2)鋼水溫度升至1500℃開始換渣，提高脫P效果，吹氧升溫，當鋼水溫度達到1600-1620℃、C元素達到0.02-0.05％、P元素達到0.003％以下，開始出鋼；3)鋼包中加入合金脫氧劑，進入LF精煉，采用活性石灰為主要造渣材料，進行初脫S；4)精煉20-30分鐘后，S含量降至0.015％以下后開始換渣，精煉二次渣采用活性石灰配入電石為主要造渣材料，加入Ca線加強脫S效果，將鋼中硫含量降至0.003％以下。2.據(jù)權(quán)利要求1所述的超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法，其特征在于步驟3)中，鋼包中加入合金脫氧劑A1、Mn或其合金進行合金化，然后進入LF精煉，采用活性石灰為主要造渣材料，以70噸鋼水為基數(shù)，活性石灰加入量為550kg士50kg，進行初脫S。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法，其特征在于在步驟4)中，在S含量降至0.010。/。以下后開始換渣。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法，其特征在于步驟4)中，精煉二次渣采用活性石灰配入電石為主要造渣材料，以70噸鋼水為基數(shù)，活性石灰和電石加入量分別為350—400kg和50—60kg，而作為加強脫S效果的Ca線，加入量為50—80米。全文摘要本發(fā)明超潔凈焊接用鋼雙渣精煉法，依次包括如下步驟1)首先在初煉電爐中兌鐵水、加入廢鋼，吹氧熔煉；2)鋼水溫度升至1500℃開始換渣，提高脫P效果，吹氧升溫，當鋼水溫度達到1600-1620℃、C元素達到0.02-0.05％、P元素達到0.003％以下，開始出鋼；3)鋼包中加入合金脫氧劑，進入LF精煉，采用活性石灰為主要造渣材料，進行初脫S；4)精煉20-30分鐘后，S含量降至0.015％以下后開始換渣，精煉二次渣采用活性石灰配入電石為主要造渣材料，加入Ca線加強脫S效果，將鋼中硫含量降至0.003％以下。文檔編號C21C7/064GK101586174SQ20091006266公開日2009年11月25日申請日期2009年6月16日優(yōu)先權(quán)日2009年6月16日發(fā)明者周新龍,周海平,張賢忠,李軍華,李海峰,李獻忠,帆楊,熊玉彰,凱繆,邱文濤,郭元奎,陳慶豐,韋澤洪申請人:武漢鋼鐵(集團)公司