[发明专利]一种用于冶炼控硫钢的新工艺

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁的冶炼技术领域，尤其涉及一种用于冶炼控硫钢的新工艺。

背景技术

为改善钢材的加工性能，控硫系列钢材一般要求硫含量为0.020～0.050wt%，目前常见的控硫钢冶炼方法主要有电炉添加硫铁、LF喂入硫铁线或硫磺线、真空后喂入硫铁线或硫磺线等3种方式，下面对3种方法的工序过程及特点进行说明。

电炉冶炼时在炉料中直接添加硫铁，并在出钢后继续添加硫铁使硫含量达到某一范围；LF精炼时调整渣系，使其成为中性渣或低碱度渣，防止硫吸收以稳定硫的含量；真空精炼后根据硫含量的浮动再喂入硫铁线或硫磺线，以达到钢材要求的硫含量。该方法的不足是：LF精炼采用的中性渣或低碱度渣无法深度脱氧，钢水中氧化物夹杂含量很高，导致连铸过程水口结瘤严重而堵停；结果还发现，硫化物夹杂级别高达3级以上，严重影响了钢材的正常使用。

电炉冶炼出钢后，在LF精炼前期先采用高碱度渣深度脱氧，去除夹杂物，然后在LF精炼后期更换中性渣或低碱度渣，并喂入硫磺线；真空精炼后根据钢中硫含量变化来补加硫磺线，使硫含量满足钢材的要求。该方法的缺点是：LF精炼过程渣系的变更不仅增加了调渣剂（如石灰、萤石等）的用量，而且重新造渣化渣的过程延长了精炼周期，从而导致冶炼成本大幅的增加。结果表明，该方法冶炼的钢材的硫化物夹杂级别也较高，达到3级或以上。

电炉冶炼出钢后，LF精炼采用高碱度渣深度脱氧，去除夹杂物；真空精炼后喂入硫铁线或硫磺线，将硫含量控制到目标范围。该冶炼方法存在的问题是：真空精炼后喂入硫铁线或硫磺线，硫的收得率极不稳定，硫含量波动较大，无法保证连铸坯成品硫含量的稳定性；而且喂入硫铁或硫磺线后，软吹时间短，含硫夹杂物未能充分上浮而滞留钢中，浇注时容易造成水口结瘤堵塞，影响生产顺行。结果发现，采用该方法冶炼的钢材的硫化物夹杂级达到3级。

从以上分析可以看出，上述冶炼方法存在脱氧深度不够、LF前后期变更渣系繁琐、硫含量波动大等不足，严重影响了正常的冶炼及浇注过程，而且导致钢中夹杂物级别高，无法满足钢材的进一步加工使用。

发明内容

针对上述存在的问题，本发明目的在于提供一种可提高钢水的可浇性，防止浇注时连铸水口结瘤堵塞，增加连浇炉数从而提高生产效率；降低钢中硫化物夹杂级别，稳定连铸成品的硫含量，提高产品质量的用于冶炼控硫钢的新工艺。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种用于冶炼控硫钢的新工艺，所述的新工艺以电炉冶炼出钢的钢水为原料，向原料钢水中加入一定比例的石灰、预熔精炼渣和脱氧剂，将钢水转入LF精炼炉，经埋弧加热和吹氩操作后，依次通过铝线和碳化硅进行脱氧操作，待炉渣变白渣后保持一定时间，在LF精炼炉出钢的同时经硅钙线进行处理，将钢水转入VD真空精炼炉，依次经真空处理和破空后，依次经硫铁线和吹氩处理一段时间后，得到的钢水在连铸平台进行浇注。

本发明的一种用于冶炼控硫钢的新工艺，新工艺的操作步骤如下：

1）向电炉冶炼出钢的钢水中加入石灰、预熔精炼渣和脱氧剂，其中石灰的用量为3～6kg/吨钢水，预熔精炼渣的用量为1.5～4kg/吨钢水，脱氧剂的用量为0.7～2kg/吨钢水，出钢完毕后将钢水转入LF精炼炉。

2）钢水在LF精炼炉中经埋弧加热和吹氩控制处理后，将其喂入铝线进行深脱氧操作，铝线用量为1.5～4kg/吨钢，然后通过分批加入碳化硅进行扩散脱氧操作，待炉渣变为白渣后保持一定时间，LF精炼炉出钢。

3）LF精炼炉出钢时，根据钢水中的全铝含量和酸溶铝含量，喂入硅钙线进行处理，并搅拌处理5min。

4）将步骤3）得到的钢水转入VD真空精炼炉，在真空条件下处理一段时间后进行破空处理，破空处理后，将钢水喂入硫铁线，通过氩气进行软吹一定时间。

5）将步骤4）中得到的钢水转运到连铸平台进行浇注。

本发明所述步骤1）的操作过程中，加入的预熔精炼渣中各组分的重量份数如下：CaO：20～35重量份，A1₂O₃：35～50重量份，SiO₂：0～12重量份，Al：8～15重量份。

本发明所述步骤2）的操作过程中，炉渣变为白渣后，白渣的保持时间不低于25min。

本发明所述步骤2）的操作过程中，加入碳化硅的总量为2～4.5kg/吨钢水，碳化硅的加入次数不少于2次。

本发明所述步骤3）的操作过程中，检测钢水中的全铝含量和酸溶铝含量，钢水中全铝含量和酸溶铝含量与硅钙线的用量成正比。