[发明专利]真空感应炉冶炼含硫钢硫合金化的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种属于钢铁冶金领域，尤其是一种真空感应炉冶炼含硫钢硫合金化的方法。

背景技术

硫元素在一些特殊钢中属于有益元素，需要在冶炼过程中加入含硫合金进行合金化。在真空条件下传统的加硫方法是在精炼后将FeS粉末或小颗粒加入熔池，由于FeS密度小，飘浮在钢液面上，难以进入钢液，回收率<60％，且不稳定。因此有科技工作者将硫制成中间合金，如公开号为CN102477474A的中国专利，提供了一种真空感应炉冶炼钢水的加硫方法，虽然该方法可提高硫的收得率，但是该方法无疑增加了冶炼成本，不具有经济性。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种硫收得率高、成本低的真空感应炉冶炼含硫钢硫合金化的方法。

为解决上述技术问题，本发明采用下述步骤：

（1）使用薄带钢将硫磺粉制成硫磺包芯线；

（2）将装入真空感应炉内的钢铁料熔化，并进行真空精炼；

（3）向真空感应炉的熔炼室内回填惰性气体；打开真空感应炉的底吹阀，控制底吹惰性气体的流量；

（4）将上述硫磺包芯线和含硫钢其它合金成分按照硫磺包芯线在先的顺序一起加入到钢液中，之后进行合金化操作即可。

本发明所述步骤（1）中硫磺包芯线的含硫量控制在57～58wt%。

本发明所述步骤（2）中真空精炼时间为18～20min。

本发明所述步骤（3）中，回填惰性气体至20～40kPa，控制底吹惰性气体的流量为7-10L/min。所述的惰性气体为氩气。

本发明将钢铁料进行真空精炼，使钢液充分脱氧；利用回填惰性气体，减少硫的挥发；最后加入含硫钢其他合金成分与硫磺包芯线（硫磺包芯线先进入钢液），直接采用硫磺粉进行合金化，从而得到合金化后的含硫钢。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本方法直接采用硫磺粉进行合金化，不用进行制备含硫的中间合金，成本低，与传统方法相比硫的收得率提高了近30%。本发明的硫的收得率较高且稳定，平均收得率达87%；同时，本发明具有成本优势，方法简单易行。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：本真空感应炉冶炼含硫钢硫合金化的方法的具体步骤如下所述。

500kg真空感应炉冶炼硫含量为0.012wt%～0.020wt%的含硫钢，装容量为500kg；冶炼钢种成分范围及目标成分如表1所示。

表1：冶炼钢种成分范围及目标成分/wt%

工艺步骤为：（1）将硫磺粉制成含硫量为57wt%的硫磺包芯线。

（2）将装入真空感应炉内的工业纯铁快速加热熔化，熔清之后进行18min的真空精炼，以使钢液脱氧充分。

（3）向真空感应炉的熔炼室内回填氩气至20kPa，以减少硫的挥发；打开真空感应炉的底吹阀，控制底吹氩气流量为7L/min，使钢液表面轻微翻滚。

（4）将硫磺包芯线放在加料桶的底部，硅铁、低碳锰铁和高碳锰铁放在加料桶中硫磺包芯线的上部；加料桶的底是由六个叶片状组成，用棉绳系在一起的，棉绳烧断后，叶片状底部打开，合金料从加料桶底部下落，随后进入钢液；这样桶底部的硫磺包芯线优先进入钢液，其它合金料随后一起进入钢液；然后即可进行合金化操作。

所加合金的种类和质量如表2所示。

表2：合金种类及质量

（5）所得含硫钢取样分析，结果如表3所示，硫的收得率为87%。

表3：钢样主要元素含量/wt%

实施例2：本真空感应炉冶炼含硫钢硫合金化的方法的具体步骤如下所述。

500kg真空感应炉冶炼硫含量为0.12wt%～0.18wt%的含硫钢，装容量为500kg；冶炼钢种成分范围及目标成分如表4所示。

表4：冶炼钢种成分范围及目标成分/wt%

工艺步骤为：（1）将硫磺粉制成含硫量为58wt%的硫磺包芯线。

（2）将装入真空感应炉内的工业纯铁快速加热熔化，熔清之后进行20min的真空精炼，以使钢液脱氧充分。

（3）向真空感应炉的熔炼室内回填氩气至30kPa，以减少硫的挥发；打开真空感应炉的底吹阀，控制底吹氩气流量为10L/min，使钢液表面轻微翻滚。

（4）将硫磺包芯线放在加料桶的底部，硅铁、低碳铬铁、高碳铬铁和低碳锰铁等合金放在加料桶的上部，硫磺包芯线优先进入钢液，其它合金料随后一起进入钢液；然后进行合金化操作。