[发明专利]一种提高EAF-LF钢液精炼过程脱硫效率的生产工艺

说明书

本发明公开了一种提高EAF‑LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，该工艺采用电弧炉终点碳控制、电弧炉留氧出钢工艺、炉外造渣工艺、LF分段脱硫技术、LF底吹氩工艺和合金加料工艺生产超低硫钢种，在降低钢液硫含量的同时，能快速地将钢液中的硫含量降到理想值，耗时只需25分钟。本发明的优点是：(1)生产工艺简单，耗时短，脱硫速度快；(2)减少钢液温度过多流失，生产过程中能达到减少能源消耗的目的；(3)通过分段加入原材料，能大大提升脱硫效果；(4)钢液最终的硫含量能控制在[S]≤25ppm。

技术领域

本发明涉及电弧炉炼钢炉外精炼过程的领域，具体涉及一种提高钢液精炼过程脱硫效率的生产工艺。

背景技术

随着环境问题的愈加严峻、资源与能源的愈加紧缺，废钢的再利用成为钢铁冶炼行业的必由之路，越来越多的钢厂使用电弧炉对废钢进行冶炼。不仅因为电弧炉能减少环境的污染，而且，电弧炉炼钢还能够大大地减少能源的消耗，节约冶炼成本。与此同时，为了满足人们对钢材产品性能上的要求，电弧炉炼钢的脱硫方法相继产生。

传统电弧炉冶炼分为补炉、装料、熔化、氧化、还原和出钢六个阶段，电弧炉的脱硫在电弧炉的还原期进行，用Si-Fe合金脱氧后加入相应的碱性石灰进行脱硫。由于传统的电弧炉冶炼周期长，耗能大，将还原期的脱氧、脱硫以及去气、去夹杂的任务放到了炉外精炼中。

目前在精炼过程中用来脱硫的材料有石灰、精炼渣、CaC₂、活泼金属Ca、 Mg、Al、苏打和碳粉等，但是对钢铁液的脱硫不仅在于脱硫剂的配方、种类和化学成分，主要的技术问题还是在于用什么工艺方法将脱硫剂加入到钢铁液中，以及如何配合加料以发挥其作用，提高利用率，并加快脱硫速度。

对于无缝钢管中的超低硫钢种来说，无缝钢管是国家建设和发展不可缺少的钢铁材料，涉及海洋工程、核电建设、大型桥梁、石油钻探及运输等领域。随着国民经济和国防事业的发展，高性能、高品质无缝钢管的需求也越来越大，但是目前出现了抗腐蚀钢C110钢级SCC试验合格率不稳定的问题。钢液中硫含量的存在会与Fe元素结合生成FeS，使得钢材的热加工性能变差，使得热处理出现热脆的现象。

为了解决这一问题，本发明开发了EAF-LF的高效脱硫工艺，使用该工艺，使得脱硫时间减少至20-25分钟，且脱硫稳定，命中率能达95％。试验发现，在未使用该工艺前，脱硫时间为40分钟，且很难实现[S]≤25ppm的目标。通过实验也发现，如果加渣和加料是一次操作而非分段操作，最低的硫含量只能脱至 50ppm，且所需消耗的石灰和精炼渣是本工艺的150％；如果采用分段加渣和加料操作，但是各阶段未能按比例加料，最低的硫含量只能将至35ppm，且消耗的精炼渣、石灰以及冶金辅料是本工艺的118％。

发明内容

本发明的目的在于提供一种提高EAF-LF钢液精炼过程脱硫效率的生产工艺，能快速地将钢液中的硫含量将至25ppm以下，耗时小于等于30分钟。

本发明的目的是通过以下技术来实现的：

一种提高EAF-LF钢液在精炼过程脱硫效率的生产工艺，采用电弧炉终点碳控制、电弧炉留氧出钢工艺、炉外造渣工艺结合LF精炼；在20～30分钟内将钢液中的硫含量控制在[S]≤25ppm。

所述电弧炉终点碳控制为：在电弧炉内将钢液中的C含量控制0.15wt％-0.18wt％。

所述电弧炉留氧出钢工艺为：往电弧炉内加硅锰合金、铝控制钢液的氧含量在180-200ppm、硫含量控制在250-260ppm。

所述炉外造渣工艺为：电弧炉出钢后，按每吨钢加入1～2kg精炼渣、5～7kg 石灰的比例，向钢包内加入精炼渣和石灰，进行造渣操作。