[发明专利]一种转炉碳脱氧工艺的合金化方法

说明书

本发明涉及一种转炉碳脱氧工艺的合金化方法，转炉出钢时，先将所有增碳剂及合金回收至汇总斗中，然后采用两种方案加入钢水罐中；对于所准备的第一批增碳剂加入量≤500kg/炉的钢种，出钢30秒后，第一批增碳剂先加入，达到脱氧省铝的目的；脱氧反应1分钟后，再加入合金及其余增碳剂；对于所准备的第一批增碳剂加入量＞500kg/炉的钢种，出钢1/4炉后，将汇总斗中的增碳剂及合金按顺序一次性全部加入钢水罐中。本发明解决碳脱氧工艺合金化顺序的实际操作瓶颈，重点解决含碳材料先加引起的喷溅风险和与其它合金分批回收引起的出钢过程中合金加入不完全问题，提高转炉碳脱氧技术的实际可操作性。

技术领域

本发明涉及转炉炼钢技术领域，尤其涉及一种转炉碳脱氧工艺的合金化方法。

背景技术

转炉炼钢是个氧化过程，当吹氧到终点时，钢水中溶入了大量的过剩氧。如果不对钢水进行脱氧，连铸坯或钢锭就得不到正确的凝固坯组织，还会产生皮下气泡、疏松等缺陷，并加剧硫的危害。生成的氧化物夹杂残留于钢中，会降低钢的塑性、冲击韧性等力学性能。

转炉出钢过程中，常用的脱氧剂有锰铁、硅铁、铝铁或复合脱氧剂。采用这些脱氧合金进行脱氧，优点是脱氧彻底，钢水中氧含量低；缺点是脱氧产物都是液态或固态的氧化物，脱氧产物排出困难易形成夹杂，同时脱氧合金价格较高，脱氧合金成本占生产成本比例较大。为此，相关研究人员提出转炉出钢过程先用增碳剂或其它含碳材料进行预脱氧，再用铝铁等其它强脱氧剂进行终脱氧。碳脱氧工艺的优势在于可以降低钢水氧含量，节约铝铁、硅铁等其它脱氧合金用量，同时脱氧产物是CO或CO₂气态物质，便于排出钢液，清洁不污染钢水，实现钢水低成本洁净化生产。鞍钢、首钢总公司、武钢、攀钢、邢台钢铁厂、天津天铁、东北大学等均公开过转炉碳脱氧技术，但这些公开的文献仅限于对技术概况的介绍，没有提供实际的操作方法。

目前转炉碳脱氧合金化的常规操作方法有两种：第一种方法是出钢前先加脱氧增碳剂到钢水罐内，出钢后待增碳剂反应后再加入其余合金(包括脱氧合金及成分合金)。这种操作方法存在的问题必须先回收部分增碳剂到钢水罐内。增碳剂如果是在吹氧过程中加入钢水罐内，必须由专人操作；如果是在出钢前由出钢人员加入，其它合金就必须待增碳剂加入罐内后再回收，延长了出钢前的等待时间。同时，由于增碳剂在罐底，与钢水反应生成的CO气体被钢水密封，受压后发生喷溅，造成安全隐患。第二种方法是出钢前先回收脱氧用增碳剂到合金料斗中，出钢后立即加入。然后室内操作人员回收其余合金到合金料斗中，待增碳剂脱氧反应后再进行其它合金化操作。这种操作方法避免了钢水喷溅问题，但是在出钢过程中，室内操作人员除了要进行回收合金工作外，还要进行试样成分查看、下炉钢冶炼生产联系、氧枪横移、溅渣备料等其它工作，业务较多精力分散容易造成失误，同时如果出钢口时间较短合金量又大，出钢过程中合金来不及全部加入，出完钢补加则合金成坨严重。因此这种操作方案实用性也不强。

理论上可行的技术必须具有可操作性和实用性，才能转化为实际生产力，因此，解决转炉碳脱氧技术实际操作方案的局限，提高该技术的可操作性，对于钢铁企业推广应用碳脱氧技术，实现洁净化经济化脱氧具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种转炉碳脱氧工艺的合金化方法，解决碳脱氧工艺合金化顺序的实际操作瓶颈，重点解决含碳材料先加引起的喷溅风险和与其它合金分批回收引起的出钢过程中合金加入不完全问题，提高转炉碳脱氧技术的实际可操作性。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：

一种转炉碳脱氧工艺的合金化方法，包括如下步骤：

1)转炉炼钢过程中采用增碳剂对钢水进行终点控制；控制钢水终点碳含量0.03％～0.08％；按钢水终点碳含量0.07％～0.08％、碳收得率100％、转炉内控碳上限成分准备第一批增碳剂，提前将第一批增碳剂称量并回收到汇总斗中；