[发明专利]一种高低碳钢高效脱硫精炼工艺

说明书

技术领域

本发明涉及一种高低碳钢高效脱硫精炼工艺，主要是一种精炼过程中高效脱硫的冶炼方法，属于冶金工业生产炼钢工艺领域。

背景技术

除个别特殊用途的钢，对于绝大多数钢而言，硫是有害元素，都要对其进行限制。硫在凝固过程中，随着溶解度的降低析出，易在晶界形成低熔点的MnS夹杂，钢中MnS的存在使钢坯产生热脆现象，易在钢坯内部产生裂纹和偏析。一般普通用钢要求钢中的硫含量≤0.020Wt％，为了减少钢的各向异性，通常结构钢中硫含量要求≤0.010Wt％；对于一些对冲击要求高的钢种，如输油气管钢、海上采油平台用钢、船板及航空用钢等钢，均要求钢中含有低或极低的硫含量＜0.005wt％，有些高压容器甚至要求硫含量＜0.0005wt％。包钢目前的脱硫水平限制了高级别钢种的开发，通过对现有精炼工艺过程优化，合理利用精炼期的脱硫条件，研究出一种高效、实用、低成本的精炼高效脱硫冶炼方法，为生产高级别低硫钢提供技术支持意义重大。

发明内容

本发明的目的在于合理利用现有的精炼设备，提供一种高低碳钢高效脱硫精炼工艺，以实现高级别的低硫品种钢的生产。

本发明的指导思想是：依照碳含量的高低分钢种严格要求高低碳钢种中转炉出钢硫含量，针对高低碳钢种确定精炼渣料中白灰的用量，确定相应的炉渣碱度，在精炼周期不变的前提下，与现有脱硫工艺比较适当延长精炼前期的脱硫时间，在以上条件均满足的情况下，使高低碳的低硫钢炼成率达到95％。

本发明的技术方案如下：

按碳含量的高、低分钢种进行脱硫，并对高碳钢和低碳钢的转炉出钢硫含量进行限制，要求低碳钢转炉出钢硫控制在0.010-0.019(wt％)，高碳钢转炉出钢硫控制在0.015-0.037(wt％)；针对高低碳钢种要求白灰的用量，高碳钢精炼渣白灰用量3.5-4.2(kg/t)，低碳钢精炼渣白灰用量6.5-8.0(kg/t)；要求精炼炉渣的碱度(CaO/SiO₂)必须在(4.0-9.0)之间，同时控制精炼终渣中FeO、MnO的含量，FeO+MnO＜0.6(wt％)，精炼期35-45分钟，将精炼前期的脱硫时间延长3-5分钟。

本发明的优点是：合理利用现有的精炼设备，根据高低碳钢种确定脱硫工艺，降低了生产成本，提高了脱硫效率，使高低碳的低硫钢炼成率达到95％，为包钢生产高级别的低硫品种钢提供了技术支持。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作详细的描述：

高碳钢的脱硫优化工艺：转炉出钢硫要求0.015-0.037(wt％)，脱氧剂采用有铝脱氧，铝线加入量1.5-2.0(米/吨)，精炼白灰的用量3.5-4.2(公斤/吨)，精炼渣碱度4.0-6.0之间，精炼终渣中FeO+MnO＜0.6(wt％)，精炼周期35-45分钟。

低碳钢的脱硫优化工艺：转炉出钢硫要求0.010-0.020(wt％)，脱氧剂采用有铝脱氧，铝线加入量1.3-1.7(米/吨)，精炼白灰的用量6.5-8.0(公斤/吨)，精炼渣碱度在5.0-7.0之间，精炼终渣FeO+MnO＜0.5(wt％)，精炼周期35-45分钟。

实施例1

高碳钢种以GCr15为例，冶炼工艺：120吨转炉-LF+VD+圆坯连铸，高碳钢含碳量高、氧含量低，硫本身的活度高，选用400kg的石灰，铝线200米，表1为炼钢厂现场试验的脱硫结果，从表中可以看出在相同石灰用量的情况下，精炼渣碱度越高，FeO+MnO的含量越低，脱硫效率越高。

表1GCr15精炼工艺优化后脱硫效率指标

实施例2

低碳钢种以13MnNbT为例，冶炼工艺：120吨转炉-LF+VD+圆坯连铸，低碳钢含碳量低、氧含量高，硫本身的活度低，选用800kg的石灰，铝线150米，从表2中可以看出精炼渣碱度越高，精炼时间越长，脱硫效率越高。

表2 13MnNbTi精炼工艺优化后脱硫效率指标