[发明专利]一种半钢冶炼高碳钢的方法

说明书

技术领域

本发明涉及钢铁冶金技术领域，更具体地讲，涉及一种采用提钒后半钢冶炼高碳钢的方法。

背景技术

通常，转炉冶炼高碳钢的方法包括增碳法和高拉补吹法。对于增碳法而言，出钢碳较低，并在出钢过程加入增碳剂对钢水进行增碳。增碳法能保证终点钢水中具有较低的磷含量，但是出钢后需加入大量的增碳剂，因而钢水成分波动较大。对于高拉补吹法而言，出钢碳含量较高，一般在0.30wt％～0.60wt％之间，钢水中氧含量较低，合金收得率较高且稳定同时节约大量增碳剂，但是该方法很难同时实现钢水脱磷保碳。国内铁水炼钢企业通过对转炉冶炼工艺的优化，基本能实现高拉碳炼钢方式下钢水同时脱磷保碳。然而，对于半钢炼钢企业而言，由于脱硫提钒后获得的半钢中碳重量百分含量低(例如，3.4wt％～4.0wt％)，半钢中硅、锰发热成渣元素含量均为痕迹，且半钢冶炼时造渣大多采用加入酸性造渣材料，渣系组元单一、成渣速度慢，因此，半钢冶炼高碳钢时几乎都采用增碳法。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的之一在于提供一种能够实现同时脱磷保碳的、采用提钒后半钢冶炼高碳钢的方法。

为了实现上述目的，本发明提供了一种半钢冶炼高碳钢的方法。所述方法采用提钒后半钢为原料，并包括步骤：提钒转炉冶炼时采用浅提钒工艺，以使提钒后的半钢中碳元素含量不小于3.70wt％、温度不低于1290℃；向转炉中装入10～15kg/吨钢的活性石灰和7～10kg/吨钢高镁石灰，然后，向转炉中加入所述半钢，再向转炉中加入硅铁合金，所述硅铁合金加入量能够使得炉渣碱度(R＝CaO/SiO₂)为2～3；吹炼，待熔池温度升高到1400～1500℃，倒掉炉渣；向转炉中加入12～18kg/吨钢的活性石灰和9～12kg/吨钢高镁石灰进行二次造渣，吹炼，向转炉中加入含锰铁矿，以使炉渣碱度为4～5，形成CaO-SiO₂-FeO-MnO低熔点渣系，吹炼3～5min后向转炉内加入冷却剂，继续吹炼至得到目标钢水和终点炉渣；出钢。浅提钒工艺是一种现有技术中存在的提钒工艺。

在本发明的一个示例性实施例中，在所述出钢步骤后，进行溅渣护炉，并将终点炉渣全部保留在转炉内，然后使用上述冶炼高碳钢的方法进行下一炉次的冶炼。

在本发明的一个示例性实施例中，所述目标钢水的温度为1590～1630℃，碳含量为0.30～0.60wt％，磷含量为0.006～0.001wt％。

在本发明的一个示例性实施例中，所述冷却剂的加入量为3～5kg/吨钢。

在本发明的一个示例性实施例中，所述含锰铁矿含有20～35wt％的SiO₂、10～20wt％的Mn。

出钢温度控制在该范围主要是防止温吹炼时间短，温度过低脱磷反应进行不彻底，钢水中磷含量过高或吹炼时间长，钢水碳含量偏低，温度过高后导致冶炼后期钢水回磷。冷却剂的加入控制在该范围是为了防止加入量少起不到冷却钢水的目的或加入过多钢水温降过大影响炉内正常升温和脱磷效率。锰矿中硅锰含量控制在该范围主要是为了使二次造渣材料能快速形成低熔点炉渣，且对具有一定的冷却作用。

与现有技术相比，本发明的半钢冶炼高碳钢方法的有益效果包括以下内容中的至少一项：(1)能够有效缩短初期渣形成时间；(2)能够提高前期脱磷效率和降低吹炼过程脱碳速率；(3)能够实现同时脱磷保碳的目的。具体来讲，例如，本发明的半钢冶炼高碳钢的方法通过浅提钒工艺确保入炉半钢质量、终点留渣、第一次造渣采用硅铁代替酸性造渣材料促进快速来渣，提高脱磷效率、第二次造渣采用含锰铁矿并配加冷却剂的方法继续提高脱磷效率和减缓炉内碳氧反应速率，从而达到了采用高拉补吹法进行半钢冶炼高碳钢同时脱磷保碳的目的。

具体实施方式

在下文中，将结合示例性实施例来详细说明本发明的示例。