[发明专利]一种转炉出钢合金化均匀钢水成分的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种转炉出钢合金化均匀钢水成分的方法。

背景技术

目前，钢铁冶金行业炼钢工艺生产普遍采用铁水脱硫-转炉(电炉)炼钢-LF/RH/VD精炼-连铸浇注。使用转炉炼钢的占77％左右。炼钢转炉是将脱硫铁水兑入炼钢转炉，使用纯度为99.99％的氧气对铁水进行吹氧，吹氧时间根据氧气流量决定，时间在12-18分钟，吹氧过程中加入活性石灰、高镁石灰、造渣剂等材料，去除钢水中的杂质(如P、S)等元素。根据钢种用途不同，出钢过程中加入不同的脱氧材料和合金材料，使合金材料均匀分布在钢材中。

转炉炼钢生产结束时，由于氧枪吹氧带来的氧进入钢水，要使钢水在连铸浇注过程顺利进行，需要对钢水进行脱氧，还要根据钢材用途添加合金材料，以满足钢材的屈服强度、抗拉强度、硬度、韧性等力学性能。

炼钢转炉出钢合金化加入方式普遍采用全部脱氧合金-全部合金化合金-增碳剂。使钢水成分得到均匀的动力学因素依靠：(1)温度差和浓度差引起的少量对流运动；(2)出钢过程中钢流对熔池的搅拌；(3)钢包底吹氩对钢水产生的强烈搅拌。

生产实践表明，以上因素对钢包内脱氧合金化的效果不理想，钢水成分不均匀。可能是因为钢水进入钢包失去自身动力学条件，使钢水成分难以均匀。这对后工序LF炉(钢包炉)电加热造成不利影响有：(1)LF电加热的钢水表面结硬壳导致化渣加热时间长，电量消耗高，能源浪费大。(2)由于钢水成分不均匀造成钢种化学成分不合而产生废品或降级，导致公司经营合同兑现出现问题。(3)LF电加热工位因钢水不均匀，易出现设备事故(如：炉盖漏水、电极折断等)则会造成连铸断浇，影响钢厂生产组织。

因此，需要一种转炉出钢均匀钢水成分的方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种转炉出钢合金化均匀钢水成分的方法。该方法能够解决传统方法中，转炉出钢后钢水进入钢包失去自身动力学条件，钢水成分不均匀的问题，从而提高钢材质量。

为了实现上述目的，本发明提供一种转炉出钢合金化均匀钢水成分的方法，该方法包括出钢过程中向钢水中加入合金和增碳剂，所述合金包括合金化合金，其特征在于，所述合金化合金在加入所述增碳剂之后加入。

通过上述技术方案，改变了合金的加入顺序：由传统的合金化合金-增碳剂，改变为增碳剂-合金化合金，使得钢水在合金化的同时，利用C-O反应生成的CO₂浓度差引起的对流运动，使钢水自身动力学条件得到改善，钢水成分在钢包内得到均匀，解决了转炉出钢后钢水成分不均匀的问题，从而提高了钢材质量，进而降低了LF电加热的加热(用电)时间，为LF电加热工位创造了良好的操作条件。由于增碳剂、合金化合金在钢包内充分熔化，钢包内的钢水成分进一步均匀，钢水中的气泡在出钢过程中得到了充分排除，杜绝了钢水在运输过程中涌出钢包罐等不安全因素。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

本发明提供了一种转炉出钢合金化均匀钢水成分的方法，该方法包括出钢过程中向钢水中加入合金和增碳剂，所述合金包括合金化合金，其特征在于，所述合金化合金在加入所述增碳剂之后加入。

本发明优选当钢水的氧活度≤600ppm或终点碳含量≥0.05重量％时，所述合金为所述合金化合金。

根据本发明，尽管只要在出钢过程中在加入所述合金化合金之前加入增碳剂即可实现本发明的目的，但优选情况下，加入增碳剂的终点时间与加入合金化合金的起点时间的间隔占出钢总时间的15-25％。

优选情况下，加入增碳剂的开始时间为出钢量占总出钢量的15-20重量％时，加入增碳剂的终点时间为出钢量占总出钢量的25-30重量％时；加入合金化合金的起点时间为出钢量占总出钢量的40-55重量％时，加入合金化合金的终点时间为出钢量占总出钢量的60-80重量％时。

进一步优选情况下，加入增碳剂的起点时间为出钢量占总出钢量的16-18重量％时，加入增碳剂的终点时间为出钢量占总出钢量的26-28重量％时；加入合金化合金的起点时间为出钢量占总出钢量的42-50重量％时，加入合金化合金的终点时间为出钢量占总出钢量的65-70重量％时。

由于本发明主要涉及对出钢过程中合金化合金和增碳剂加入顺序的改变，因此对合金化合金和增碳剂各自的种类和用量没有特别限定，可以为本领域公知的种类和用量。