[发明专利]一种控制钢水中磷、硫和氢含量的方法

说明书

技术领域

 本发明涉及一种控制钢水中磷、硫和氢含量的方法。

背景技术

目前国内外大部分的炼钢厂，铁水的脱磷都在常规转炉内与脱碳同时进行，冶炼结束稳定地保证[P]≤0.006%比较困难；但常规转炉冶炼可以采用厂内自循环废钢，如中包铸余、坯头等，此类废钢硫含量低且质量稳定，转炉出钢可以保证较低的S含量，一般转炉冶炼结束可以达到[S]≤0.006%，但采用脱磷转炉工艺，由于吹炼时间短，温度低，废钢熔化困难，因此无法使用厂内自循环废钢，需要选择块度合适，且硫含量低、质量稳定的废钢，才能同时保证转炉终点S、P都能控制在较低的范围。

转炉出钢加铝铁脱氧和渣钙质也是一种比较常见的工艺，但是脱氧的目的主要是为了保证合金稳定的收得率，提高钢水纯净度和缩短精炼时间等，一般都只需要保证脱氧的效果，而对于钢中的铝含量未做具体要求，或者铝含量的要求相对较低，一般都低于0.03%。而顶渣改质渣料的加入量一般控制在3～5Kg/吨钢，无法保证出钢过程较大的脱硫量。

另外，国内大部分炼钢厂，由于废钢需求量大，废钢管理等问题，[S]≤0.006%的钢种大部分采用LF工艺生产，但LF精炼工艺无法脱H，且处理过程容易增N，且其夹杂物控制水平也要差于RH精炼工艺。

发明内容

本发明针对现有技术生产低磷、低硫钢存在的上述不足，提供一种控制钢水中磷、硫和氢含量的方法。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种控制钢水中磷、硫和氢含量的方法包括以下步骤：

步骤1：采用KR进行铁水预处理脱硫；

铁水的温度为1280℃～1400℃，加入的脱硫剂为90%CaO+10%CaF₂，脱硫剂的加入量为每吨铁水6Kg～10Kg，加入后进行搅拌，搅拌的时间为10min～15min；

步骤2：将脱硫后的铁水放入脱磷转炉进行脱磷处理；

脱硫后的铁水温度为1250℃～1350℃，在铁水中加入废钢进行脱磷处理，铁水量为295±2t对应加入的废钢量为30±2t，同时脱磷转炉采用顶吹氧气、底吹氩气的顶底复吹工艺冶炼； 

步骤3：将脱磷后的铁水放入脱碳转炉进行冶炼后出钢，并在出钢时进行加铝铁脱氧和加渣料调节定渣碱度的操作；

脱磷后的铁水温度为1280℃～1380℃，脱磷后的铁水中C的重量百分比含量3.2%～3.8%，脱碳转炉采用顶吹氧气、底吹氩气的顶底复吹工艺冶炼，冶炼结束钢水中C的重量百分比含量0.3%～1.2%，温度为1660℃～1700℃；

步骤4：RH精炼；

在RH精炼装置中进行脱气精炼，精炼时要求真空度≤200Pa的时间>15分钟，精炼结束钢水温度1570℃～1590℃。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，经过步骤1处理后的铁水中S重量百分比含量≤0.003%，铁水扒渣率>95%。

进一步，所述步骤2中废钢的成分及配比为：优质废钢：中型废钢：打包块：统料废钢：渣钢：轻料废钢=7t:10t:4t:5t:5t:5t。

本发明中所用的优质废钢，渣钢和打包块为首钢京唐公司厂内自循环废钢，优质废钢为中包铸余、铸坯切头切尾、热轧切头切尾以及判废铸坯等；渣钢为转炉渣中回收的部分钢，要求TFe≥90％，水份≤0.5％；打包块为冷轧切边、切头切尾等经打包后的废钢；中型废钢，统料废钢，轻料废钢参照国标GB 4223-2004的要求。

进一步，经过步骤2处理后的铁水中P重量百分比含量≤0.030%，S重量百分比含量≤0.008%。

进一步，经过步骤3处理后的铁水中P重量百分比含量≤0.006%，S重量百分比含量≤0.010%。

进一步，所述步骤3的出钢过程中，采用钢包在线氩气底吹，底吹流量200 NL/min～300NL/min，出钢后在取样位置采取双路大气量底吹氩气3min，每路500 NL/min～600NL/min。

进一步，所述步骤3中脱碳转炉出钢加铝铁具体为：在出钢量为2/5时，加入铝铁合金；在脱碳转炉终点氧为400ppm时，铝铁合金的加入量为3.5Kg/吨钢；在脱碳转炉终点氧为±100ppm时，铝铁合金的加入量为±0.5 kg/吨钢。