[发明专利]一种低成本转炉炼钢脱氧工艺

说明书

本发明公开一种低成本转炉炼钢脱氧工艺，该工艺的特征是转炉出钢过程中，加入碳粉和复合脱氧剂进行分段脱氧，通过控制脱氧时机和优化出钢脱氧操作过程来降低钢水中全氧含量，使用廉价碳粉和复合脱氧剂代替传统铝铁脱氧剂，可大大降低脱氧成本，同时减少非金属夹杂，该脱氧工艺可使钢中夹杂物级别≤1.5的比例提高至98.21％，连铸絮流率降低至0.32％，吨钢脱氧成本降低1.58元，提高钢品质的同时为企业增加利润空间。

技术领域

本发明属于炼钢生产技术领域，特别涉及一种低成本转炉炼钢脱氧工艺。

背景技术

转炉炼钢冶炼末期钢水溶入过量氧，过量的氧在钢液凝固时析出形成氧化物夹杂和气泡，直接影响铸坯、钢产品的质量。因此在炼钢过程中需要降低转炉终点氧含量，这是钢中夹杂物的源头。目前，国内工业炼钢生产过程中使用脱氧方法主要有：铝脱氧法，在出钢时向钢包内的钢水加入金属铝，这种脱氧法方法比较简单，但脱氧效果不稳定，易生成Al₂O₃类非金属夹杂，该类夹杂颗粒小不易上浮成渣，造成钢中非金属夹杂增加，且铝价格超过1万元/吨，吨钢成本高；碳脱氧法，在出钢前向钢包内加入含碳材料，这种脱氧方法也比较简单，脱氧效果也不稳定，容易产生钢水“翻包”出现安全隐患，且会使钢水增碳；还有硅钙合金脱氧法、芯线脱氧法等方法，这些方法脱氧虽然效果较好，但成本较高。

如专利《转炉炼钢脱氧剂》(申请号：89105941.5)公开出钢前向钢包内投入脱氧剂进行脱氧，脱氧剂成分为(重量％)：65～96％CaC₂，4～35％SiC，该方法由于脱氧能力是Si、Ca＞C，在钢液中Si、Ca先行脱氧，碳容易反应不完全产生增炭；专利《一种低成本电弧炉出钢脱氧工艺》(申请号：CN200710031301)公开采用碳粉预脱氧、硅铁浅脱氧、铝块深脱氧的三步脱氧工艺，该方法虽能降低脱氧成本但是加入大量铝产生Al₂O₃类夹杂，该类夹杂不易成渣去除，且使钢水粘度增加，易造成铸机絮流。

因此转炉脱氧急需要一种新的低成本脱氧技术，净化钢液的同时降低转炉脱氧成本。

发明内容

本发明的技术任务是针对以上现有技术的不足，提供一种低成本转炉炼钢脱氧工艺，采用分段脱氧，利用低成本脱氧剂代替部分高成本脱氧剂，在达到同样的脱氧效果下降低转炉脱氧成本，并且能够有效的控制钢中夹杂，稳定产品质量。

本发明解决其技术问题的技术方案是：一种低成本转炉炼钢脱氧工艺，其特征在于包括以下：

(1)出钢后加入单质碳粉，最早加入时间为出钢后20S，单质碳粉在出钢后60S时间范围内加完；

(2)碳粉加完间隔20S～30S后，加入1.2～1.8kg/t的复合脱氧剂，全部复合脱氧剂在出钢后180S时间范围内加完；

其中所述复合脱氧剂成分为40.5～49.3％硅、18.5～26.0％钙、27.7～31.5％钡、0～2％的铝。

所述的复合脱氧剂具体的加入时间长短取决于出钢的数量，但需要在出钢后180S时间范围内全部加完。

与现有技术相比较，本发明具有以下突出的有益效果：

1、产品脱氧效果好，采用分段脱氧工艺，出钢前期加入单质碳粉，保证钢中增碳＜100ppm，避免加入碳粉过量反应不完全增碳的同时脱氧量最大，碳粉利用率50％，达到碳粉脱氧的最佳效果。在出钢180S内加入含40.5～49.3％硅、18.5～26.0％钙、27.7～31.5％钡及0～2％铝，借助转炉出钢良好动力学条件使夹杂物上浮，钢中全氧含量有由48ppm，降低至35ppm，减少13ppm且脱氧及夹杂物控制效果好。

2、脱氧成本低，使用本发明的脱氧方式，铝铁使用量吨钢降低1.57kg，脱氧成本由吨钢14.23元降至12.65元；吨钢脱氧成本降低1.58元，脱氧成本降低有效提高企业的效益空间。