一種適合超低硫管線鋼的lf爐深脫硫方法
【專利摘要】本發(fā)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(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)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(cāng)加入石灰（CaO）；同時(shí)在爐門口加入電石（CaC2），進(jìn)行鋼液脫氧，然后加入鋁粒（Al），脫渣面氧，最后加入還原劑，調(diào)整渣的形態(tài)偏于流動(dòng)性，測(cè)溫、取樣，并觀察渣的形態(tài)和顏色，如果渣偏粘稠，則加入還原劑50-80kg，同時(shí)觀察渣的顏色，如果泛黃，則加入鋁粒，脫渣面氧；等鋼樣化學(xué)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(qiáng)脫硫。本方法可以在15分鐘內(nèi)將管線鋼中S脫除至0.002%以下，達(dá)到高級(jí)別管線鋼的S含量，避免管線鋼硫磺成分超標(biāo)，造成非計(jì)劃停機(jī)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(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)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(nèi)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(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[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?qū)捄癜?，管線鋼在使用過程中，除要求具有較高的耐壓強(qiáng)度外，還要求具有較高的低溫韌性和優(yōu)良的焊接性能。對(duì)高級(jí)別管線鋼而言，硫元素是有害元素，硫會(huì)產(chǎn)生熱脆性，并對(duì)鋼的熱加工性能、力學(xué)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(yīng)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(yīng)力腐蝕裂紋的主要元素；由此可見，脫硫?qū)τ诠芫€鋼來說尤為重要。許多高級(jí)別管線鋼要求鋼中《(S)≤0.0020%。生產(chǎn)實(shí)踐表明，除嚴(yán)細(xì)LF精煉前各生產(chǎn)工藝環(huán)節(jié)外，LF精煉深脫硫工藝是生廣超低硫管線鋼的關(guān)鍵。
[0003]LF (Ladle Furnace)爐是70年代初期在日本發(fā)展起來的精煉設(shè)備。由于它設(shè)備簡(jiǎn)單，投資費(fèi)用低，操作靈活和精煉效果好而成為冶金行業(yè)的后起之秀，在全世界得到了廣泛的應(yīng)用與發(fā)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(dá)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(fā)揮了巨大作用。但是，傳統(tǒng)的LF爐冶煉工藝，不能在短時(shí)間內(nèi)使鋼中ω (S) ( 0.0020%。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述存在的問題，本發(fā)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(nèi)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(zhuǎn)爐冶煉鐵水，得到初煉鋼水；
(2)轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐后，開氬氣破渣，氬氣流量設(shè)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(cāng)加入石灰(CaO) 5_6kg/t ；
(3)加入石灰(CaO)的同時(shí)在爐門口加入30kg電石(CaC2),進(jìn)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(diào)整渣的形態(tài)偏于流動(dòng)性，并控制渣的二元堿度在5-7范圍內(nèi)，同時(shí)在此期間將氬氣流量調(diào)大至500~600mL/min ；
(4)電極通電在6-8分鐘，提起，減小氬氣流量，調(diào)小至5`0mL/min,開始測(cè)溫，取樣測(cè)定鋼樣化學(xué)成分，并觀察渣的形態(tài)和顏色，如果渣偏粘稠，則加入還原劑50-80kg，同時(shí)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(xué)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(shí)在下電極升溫過程中加入第二批石灰(CaO) 1-2 kg/t，加強(qiáng)脫硫。
[0006]所述步驟(2)中石灰(CaO)的加入量和轉(zhuǎn)爐出鋼的渣量總量控制在18-20 kg/t,脫硫反應(yīng)式為(CaO)+ [S] = (CaS)+ [O]。
[0007]所述步驟(3)鋼液脫氧反應(yīng)式CaC2+3[0] = (Ca0)+2C0，脫氧反應(yīng)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(diào)整為500-600mL/min,下電極升溫中,溫度控制在1600°C以內(nèi)。
[0009]本發(fā)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(fā)一種適合應(yīng)用的超低硫管線鋼的LF爐深脫硫方法，在15分鐘內(nèi)使鋼夜SS 0.002%，避免管線鋼硫磺成分超標(biāo)，造成非計(jì)劃停機(jī)事故。
【具體實(shí)施方式】
[0010]下面結(jié)合【具體實(shí)施方式】，進(jìn)一步闡明本發(fā)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(zhuǎn)爐冶煉鐵水，得到初煉鋼水；
(2)轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐后，開氬氣破渣，氬氣流量設(shè)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(cāng)加入石灰(CaO) 5-6kg/t ；
(3)加入石灰(CaO)的同時(shí)在爐門口加入30kg電石(CaC2),進(jìn)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(diào)整渣的形態(tài)偏于流動(dòng)性，并控制渣的二元堿度在5-7范圍內(nèi)，同時(shí)在此期間將氬氣流量調(diào)大至500-600mL/min ；
(4)電極通電在6-8分鐘，提起，減小氬氣流量，調(diào)小至50mL/min,開始測(cè)溫，取樣測(cè)定鋼樣化學(xué)成分，并觀察渣的形態(tài)和顏色，如果渣偏粘稠，則加入還原劑50-80kg，同時(shí)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(xué)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(shí)在下電極升溫過程中加入第二批石灰(CaO) 1-2 kg/t，加強(qiáng)脫硫。
[0012]所述步驟(2)中石灰(CaO)的加入量和轉(zhuǎn)爐出鋼的渣量總量控制在18-20 kg/t,脫硫反應(yīng)式為(CaO)+ [S] = (CaS)+ [O]。
[0013]所述步驟(3)鋼液脫氧反應(yīng)式CaC2+3[0] = (Ca0)+2C0，脫氧反應(yīng)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(diào)整為500-600mL/min,下電極升溫中,溫度控制在1600°C以內(nèi)。
[0015]實(shí)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(duì)于超低硫管線鋼X65M0，雖然轉(zhuǎn)爐出鋼硫含量不高，但是在短時(shí)間內(nèi)，LF爐脫硫有效率能達(dá)到87%。
[0017]在此期間LF爐造好還原渣，并保持良好的流動(dòng)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(shí)間不小于lOmin，且強(qiáng)度大于≥500mL/min。
【權(quán)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(zhuǎn)爐冶煉鐵水，得到初煉鋼水； (2)轉(zhuǎn)爐鋼水進(jìn)LF爐后，開氬氣破渣，氬氣流量設(shè)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(cāng)加入石灰(CaO) 5_6kg/t ； (3)加入石灰(CaO)的同時(shí)在爐門口加入30kg電石(CaC2),進(jìn)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(diào)整渣的形態(tài)偏于流動(dòng)性，并控制渣的二元堿度在5-7范圍內(nèi)，同時(shí)在此期間將氬氣流量調(diào)大至500-600mL/min ； (4)電極通電在6-8分鐘，提起，減小氬氣流量，調(diào)小至50mL/min，開始測(cè)溫，取樣測(cè)定鋼樣化學(xué)成分，并觀察渣的形態(tài)和顏色，如果渣偏粘稠，則加入還原劑50-80kg，同時(shí)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(xué)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(shí)在下電極升溫過程中加入第二批石灰(CaO) 1-2 kg/t，加強(qiáng)脫硫。
2.根據(jù)權(quán)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(zhuǎn)爐出鋼的渣量總量控制在18-20 kg/t，脫硫反應(yīng)式為(CaO)+ [S] = (CaS) +[O]。
3.根據(jù)權(quán)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(yīng)式CaC2+3 [O] = (CaO) +2C0,脫氧反應(yīng)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(jù)權(quán)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(diào)整為500-600mL/min，下電極升溫中，溫度控制在1600°C以內(nèi)。
【文檔編號(hào)】C21C7/06GK103451364SQ201310366145
【公開日】2013年12月18日 申請(qǐng)日期:2013年8月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月21日
【發(fā)明者】王萬金, 陳昌, 王永勝, 凌毅, 戴燕珊, 徐緒林 申請(qǐng)人:番禺珠江鋼管（連云港）有限公司