[发明专利]一种使用含镍生铁冶炼含镍钢的方法

说明书

一种使用含镍生铁冶炼含镍钢的方法，属于炼钢技术领域。该方法包括以下步骤：（1）根据含镍钢目标Ni含量，首先将含镍生铁加入提钒转炉，然后兑入含钒铁水，在提钒过程中对铁水合金化，得到初始含镍半钢；（2）对初始含镍半钢进行脱硫处理，得到低硫含镍半钢；（3）低硫含镍半钢在脱碳转炉冶炼，得到含镍钢水。本发明充分利用提钒过程产生的热量，在转炉提钒工序加入含镍生铁对含钒铁水进行合金化，替代了高价值镍板、镍豆，降低成本，本发明适用于Ni≤1.8wt%的耐候钢、高强焊丝钢等多种含镍钢种的冶炼。

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，涉及一种使用含镍生铁冶炼含镍钢的方法。

背景技术

Ni是对酸、碱、盐以及大气均具有一定的耐腐蚀能力的元素，并且Ni能细化铁素体晶粒，改善钢的低温性能。含Ni量超过一定值的碳钢，其低温脆化转变温度显著降低，而低温冲击韧性显著提高，因此Ni元素广泛用于耐候钢、高强焊丝和不锈钢等材料。但是由于Ni资源的匮乏以及电解镍生产能耗高、环境污染等原因，金属镍（镍板、镍豆）的价格较高，因此造成含Ni钢种生产成本较高。

为降低含Ni钢的生产成本，各钢铁生产企业也在研发含镍生铁冶炼含镍钢的方法，例如，公开号为CN102312035A 和CN102808061A的发明专利申请，分别公开了“一种使用铬镍生铁生产高强度耐候钢的冶炼方法”和“一种转炉内采用低镍生铁冶炼含镍钢的方法”。这两种方法均采用低镍生铁（含Ni量在1.60-2.0%），且在转炉炼钢工序添加含镍生铁进行合金化。存在的不足之处有四点，一是含镍生铁的加入，提高了熔池中总体的C含量，增加氧气消耗和延长冶炼周期，工序能耗升高；二是含镍生铁中含有大量的S元素，势必增加转炉冶炼和LF精炼脱硫石灰及脱氧剂的消耗；三是无法适用于冶炼高Ni含量钢种，仅能冶炼目标Ni≤0.50wt%的钢种，使用范围较小，若过多的加入镍生铁以提高Ni含量，会导致炼钢热量失恒，造成钢铁料消耗大幅升高，得不偿失；四是镍生铁替代金属镍（镍板和镍豆）的使用数量较小，降成本优势不明显。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明提供一种使用含镍生铁冶炼含镍钢的方法，该方法充分利用提钒放热反应，在提钒工序加入含镍生铁对铁水进行合金化，可实现低成本冶炼含镍钢。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：

一种使用含镍生铁冶炼含镍钢的方法，其在转炉提钒工序加入含镍生铁对含钒铁水进行合金化，具体包括以下步骤：

（1）根据含镍钢目标Ni含量，首先将含镍生铁加入提钒转炉，然后兑入含钒铁水，在提钒过程中对铁水合金化，得到初始含镍半钢；

（2）对初始含镍半钢进行脱硫处理，得到低硫含镍半钢；

（3）低硫含镍半钢在脱碳转炉冶炼，得到含镍钢水。

所述步骤（1）含镍生铁的化学成分及质量百分含量为Ni：9.0～12.0%，C：0.90～1.50%，Si：1.20～1.60%，P：0.020～0.030%，S：0.15～0.30%，Cr：1.80～2.10%，其余为Fe元素和不可避免的杂质。

所述步骤（1）含镍生铁的加入量为5.83～200kg/t钢。

所述步骤（1）含钒铁水的化学成分及质量百分含量为C：4.00～4.95%，P：0.100～0.200%，Si：0.20～0.50%，Mn：0.23～0.32%，S：0.030～0.050%，V：0.160～0.280%，Ti：0.040～0.320%，其余为Fe元素和不可避免的杂质。

所述步骤（1）提钒过程中，提钒氧枪枪位为1.1～1.3m，氧气消耗量为6.50～10.0Nm³/t，吹炼时间6～10min，吹炼过程加入0～48kg/t的氧化铁皮对熔池温度进行调控，得到初始含镍半钢。

所述步骤（1）初始含镍半钢的温度为1330～1400℃，其化学成分及质量百分含量为C：3.30～3.90%，Ni：0.07～1.80%，S≤0.100%，其余为Fe元素和不可避免的杂质。