本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)爐低碳鋼出鋼過程的脫氧工藝，尤其是冶煉sphc等低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼出鋼過程的脫氧工藝，屬于冶金行轉(zhuǎn)爐煉鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

轉(zhuǎn)爐冶煉低碳鋼的脫氧操作是控制鋼中氧含量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。傳統(tǒng)脫氧工藝采用合金中硅、鋁與鋼水中氧反應(yīng)，生成非金屬化合物，再通過吹氬、鎮(zhèn)靜、精煉等手段盡量去除。但仍不可避免地會有部分非金屬化合物殘留形成夾雜物而污染鋼液，它是影響鋼的純凈度和鋼材質(zhì)量的主要因素。

對于冶煉sphc等低碳鋁鎮(zhèn)靜鋼，國內(nèi)鋼鐵企業(yè)均采用全鋁脫氧工藝控制鋼水氧含量。由于轉(zhuǎn)爐內(nèi)碳氧積是相對固定的，并且冶煉終點碳比較低，所以終點氧通常會較高，導(dǎo)致消耗大量的鋁，市場上鋁鐵成本高，增加冶煉成本，同時產(chǎn)生的al2o3殘留鋼水中，會增加后續(xù)精煉爐的負(fù)擔(dān)。一旦處理不當(dāng)，則會造成鋼水高的al2o3含量在連鑄過程中堵塞水口，或者對產(chǎn)品質(zhì)量形成影響，后續(xù)加工過程出現(xiàn)嚴(yán)重的表面質(zhì)量缺陷。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明目的是提供一種轉(zhuǎn)爐低碳鋼出鋼過程的低成本脫氧工藝，在出鋼過程前期使用煤質(zhì)增碳劑進(jìn)行預(yù)脫氧，在出鋼過程進(jìn)行鋁鐵脫氧，出鋼全程通過調(diào)整鋼包底吹氣體流量控制，保證煤質(zhì)增碳劑與鋼液中氧充分反應(yīng)，解決背景技術(shù)中存在的問題。

本實用發(fā)明的技術(shù)方案是：

一種轉(zhuǎn)爐低碳鋼出鋼過程的低成本脫氧工藝，包含如下工藝步驟：

（1）轉(zhuǎn)爐出鋼:轉(zhuǎn)爐終點氧含量在500-850ppm時出鋼；

（2）出鋼時，調(diào)整鋼包底吹氬氣流量為300-400nl/min；

（3）出鋼10-20噸時，每100噸鋼加入煤質(zhì)增碳劑8—25kg，進(jìn)行預(yù)脫氧，所述煤質(zhì)增碳劑為碳粉，質(zhì)量百分比，c≥92%；

（4）出鋼40-60噸時，每100噸鋼加入鋁鐵150-250kg進(jìn)行脫氧，至鋼水氧含量20-50ppm；,

（5）出鋼至100噸時，調(diào)整鋼包底吹氬氣流量50-80nl/min，至出鋼結(jié)束。

所述煤質(zhì)增碳劑，質(zhì)量百分比：c≥92%，s≤0.30%，h2o≤0.5%，灰份≤6%，揮發(fā)份≤2%，n≤0.25%，粒度為2-7mm。

所述煤質(zhì)增碳劑和鋁鐵的加入量，是根據(jù)轉(zhuǎn)爐的冶煉容量計算出來的，如100噸轉(zhuǎn)爐，則需加入煤質(zhì)增碳劑8—25kg，鋁鐵150-250kg；120噸轉(zhuǎn)爐，則需加入煤質(zhì)增碳劑9.6—30kg，鋁鐵180-300kg。

本發(fā)明采用冶金熱力學(xué)和動力學(xué)原理，利用轉(zhuǎn)爐冶煉出鋼過程中碳氧平衡關(guān)系，在低碳鋼生產(chǎn)過程中使用煤質(zhì)增碳劑脫除部分鋼水氧，鋼包底部使用底吹氬氣，通過控制底吹氬氣流量促進(jìn)碳和氧充分反應(yīng)，而不會對鋼水成分造成影響，尤其是不會出現(xiàn)碳高的質(zhì)量事故。

鋼水中的氧與煤質(zhì)增碳劑反應(yīng)生成一氧化碳?xì)怏w，一氧化碳?xì)怏w在鋼水中逸出過程中，會促進(jìn)鋼水中雜質(zhì)的上浮，提高鋼水純凈度；使用煤質(zhì)增碳劑，進(jìn)行預(yù)脫氧，可以降低鋁鐵用量，會減少al2o3雜質(zhì)的生成，減少連鑄過程中堵塞水口現(xiàn)象的發(fā)生；并且使用煤質(zhì)增碳劑的鋼包渣中cao和堿度有不同程度的提高，sio2、al2o3和feo有一定的下降，mno和mgo基本保持不變，有利于lf爐的造渣操作。

本發(fā)明的有益效果是：使用煤質(zhì)增碳劑替代部分鋁鐵，可大大降低脫氧成本，減少al2o3雜質(zhì)的生成，提高鋼水純凈度，而且也不會出現(xiàn)碳高的質(zhì)量事故。

具體實施方式

以下通過實例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

一種轉(zhuǎn)爐低碳鋼出鋼過程的低成本脫氧工藝，包含如下工藝步驟：

（1）轉(zhuǎn)爐出鋼:轉(zhuǎn)爐終點氧含量在500-850ppm時出鋼；

（2）出鋼時，調(diào)整鋼包底吹氬氣流量為300-400nl/min；

（3）出鋼10-20噸時，每100噸鋼加入煤質(zhì)增碳劑8—25kg，進(jìn)行預(yù)脫氧，所述煤質(zhì)增碳劑為碳粉，質(zhì)量百分比，c≥92%；

（4）出鋼40-60噸時，每100噸鋼加入鋁鐵150-250kg進(jìn)行脫氧，至鋼水氧含量20-50ppm；

（5）出鋼至100噸時，調(diào)整鋼包底吹氬氣流量50-80nl/min，至出鋼結(jié)束。

所述煤質(zhì)增碳劑，質(zhì)量百分比：c≥92%，s≤0.30%，h2o≤0.5%，灰份≤6%，揮發(fā)份≤2%，n≤0.25%，粒度為2-7mm。

實施例1：

轉(zhuǎn)爐為120噸轉(zhuǎn)爐，冶煉鋼種：sphc

鋼的主要化學(xué)成份：質(zhì)量百分比c：0.04-0.07%、si≤0.03%、s≤0.015%

轉(zhuǎn)爐終點溫度1620℃，終點氧600ppm，終點碳0.05%；

出鋼脫氧操作工藝如下：

（1）轉(zhuǎn)爐出鋼時，調(diào)整鋼包底吹氬氣流量350nl/min；

（2）出鋼至20噸時，加入煤質(zhì)增碳劑20kg；

（3））出鋼至50噸時，加入鋁鐵200kg；

（4）出鋼至80噸時，加入錳鐵100kg，合成渣200kg；

（5）出鋼至100噸時，調(diào)整鋼包底吹氬氣流量為60nl/min；

（6）至出鋼結(jié)束。

出鋼后鋼水成份：鋼包氧25ppm，鋼包碳0.05%；

效益計算：

采用傳統(tǒng)的全鋁脫氧工藝，鋁鐵消耗量平均值為2.235kg/t。

采用本發(fā)明后鋁鐵消耗量統(tǒng)計如下：

與背景技術(shù)相比，鋁鐵消耗量降低0.235kg/t，煤質(zhì)增碳劑消耗增加0.16kg/t，鋁鐵平均單價為9550元/噸，煤質(zhì)增碳劑平均單價為1538元/噸，噸鋼節(jié)省成本：0.235kg/t×9550元/噸－0.16kg/t×1538元/噸=2元/噸，按照年產(chǎn)220萬噸計算，年創(chuàng)效益440萬元。

實施例2：

轉(zhuǎn)爐為120噸轉(zhuǎn)爐，冶煉鋼種：sphc

鋼的主要化學(xué)成份：質(zhì)量百分比c：0.04-0.07%、si≤0.03%、s≤0.015%

轉(zhuǎn)爐終點溫度1620℃，終點氧500ppm，終點碳0.05%;

出鋼脫氧操作工藝如下：

（1）轉(zhuǎn)爐出鋼時，調(diào)整鋼包底吹氬氣流量300nl/min；

（2）出鋼至10噸時，加入煤質(zhì)增碳劑10kg；

（3）出鋼至40噸時，加入鋁鐵180kg；

（4）出鋼至80噸時，加入錳鐵100kg，合成渣200kg；

（5）出鋼至100噸時，調(diào)整鋼包底吹氬氣流量為50nl/min；

（6）至出鋼結(jié)束。

實施例3：

轉(zhuǎn)爐為120噸轉(zhuǎn)爐，冶煉鋼種：sphc

鋼的主要化學(xué)成份：質(zhì)量百分比c：0.04-0.07%、si≤0.03%、s≤0.015%

轉(zhuǎn)爐終點溫度1620℃，終點氧800ppm，終點碳0.05%;

出鋼脫氧操作工藝如下：

（1）轉(zhuǎn)爐出鋼時，調(diào)整鋼包底吹氬氣流量400nl/min；

（2）出鋼至15噸時，加入煤質(zhì)增碳劑30kg；

（3））出鋼至60噸時，加入鋁鐵300kg；

（4）出鋼至80噸時，加入錳鐵100kg，合成渣200kg；

（5）出鋼至100噸時，調(diào)整鋼包底吹氬氣流量為80nl/min；

（6）至出鋼結(jié)束。

拓展研究：

（1）由于rh工藝無底吹攪拌功能，故用鋁鐵脫氧后鋼水中al2o3不能快速的上浮，導(dǎo)致鋼水純凈度降低，如果轉(zhuǎn)爐出鋼用煤質(zhì)增碳劑代替鋁鐵脫氧，不僅節(jié)約合金成本，并且提高鋼水純凈度。

（2）理論計算中10kg煤質(zhì)增碳劑脫氧100ppm，但是由于鋼液增碳和煤質(zhì)增碳劑揮發(fā)，10kg煤質(zhì)增碳劑實際脫氧44ppm，如果將煤質(zhì)增碳劑顆粒減小，則相當(dāng)于增加煤質(zhì)增碳劑反應(yīng)的表面積，并防止煤質(zhì)增碳劑進(jìn)入鋼液，避免增碳，但是合理控制小顆粒煤質(zhì)增碳劑的加入時機，減少小顆粒煤質(zhì)增碳劑揮發(fā)損失。