[发明专利]一种硅脱氧低硫高碳钢的生产方法

说明书

本发明一种硅脱氧低硫高碳钢的生产方法，采用电炉‑LF‑VD‑连铸工艺，步骤1、在电炉出钢过程中，先配入碳粉，随后加入硅合金、锰合金进行脱氧合金化处理，然后加入石灰、电石、无铝精炼渣对炉渣进行改质处理；步骤2、LF进站后，造还原性精炼渣；步骤3、确定钢液中硫含量控制在目标值以下后，调整钢水中各成分含量在所要求的高碳钢成分范围内；步骤4、LF精炼出站，依次进行VD、连铸工艺，得到硅脱氧低硫高碳钢。本发明在传统冶炼硅脱氧低硫高碳钢生产中无铁水预处理脱硫工序大背景下提出，克服了无铁水预处理脱硫工序生产硅脱氧低硫高碳钢在设备上的限制，LF精炼过程中炼造特定组分和性能的精炼渣，实现钢水的高效脱硫及夹杂物塑性化控制的双重目的。

技术领域

本发明涉及钢铁冶金钢水精炼技术领域，尤其涉及一种硅脱氧低硫高碳钢的生产方法。

背景技术

随着我国各高精尖行业的发展，例如航空航天、高速铁路、汽车工业等，对所需高碳钢的质量要求也越来越高，如弹簧钢、硬线钢、帘线钢等高碳钢。以汽车工业所用弹簧钢为例，目前高档轿车所用弹簧钢在一定程度上还完全依赖进口，国内弹簧钢产量虽大，但质量不能满足高要求，还需进一步对国内弹簧钢生产工艺进行优化。

高碳钢因其用途的不同，其脱氧方式主要采用铝脱氧和硅脱氧。不同的脱氧方式所使用的精炼渣成分不同，精炼渣在冶炼中起到重要的作用，合适的精炼渣具有助于钢液脱硫和脱氧、保护炉体内衬并吸收钢中的夹杂物的作用，同时不同的精炼渣还会对钢中夹杂物的种类、性质、大小等产生重要的影响。对于硅脱氧钢，通常使用碱度较低的精炼渣进行冶炼，以减少钢中球状夹杂。

目前，对于硅脱氧高碳钢生产，如弹簧钢，当钢中要求较低的硫含量时，一般采用铁水预处理工序脱硫，LF工序没有脱硫压力，LF造碱度一般为0.9-1.2的低碱度还原性渣来对钢中夹杂物塑性化处理，达到改善钢中夹杂物形态及提高钢水洁净度和钢材性能的目的。然而，在我国有相当钢铁企业由于设计投产早以及品种需求等原因，尚无铁水预处理脱硫工序。对于像弹簧钢、帘线钢等硅脱氧高碳钢生产，当钢中要求较低的硫含量时，由于传统流程LF精炼造低碱度还原渣，其在LF精炼过程中脱硫条件不足，造成生产中脱硫压力大，钢中硫含量控制波动大，钢材质量不稳定，给生产带来较大困难。因此，如何从工艺优化上解决脱硫设备先天不足的问题对企业生产起着至关重要作用。

发明内容

鉴于上述的分析，本发明旨在提供一种硅脱氧低硫高碳钢的生产方法，用以解决现有生产硅脱氧低硫高碳钢无铁水预处理工序，造成生产中脱硫压力大及LF精炼过程中脱硫条件不足，钢中硫含量控制波动大，钢材质量不稳定的问题；而本发明LF精炼过程中采用除硫效率高、夹杂物变性和塑性化良好的特定组分和性能的精炼渣冶炼方法。

本发明的目的主要是通过以下技术方案实现的：

一种硅脱氧低硫高碳钢的生产方法，采用电炉-LF-VD-连铸冶炼工艺流程，

步骤1、在所述电炉出钢过程中，先配入碳粉，随后加入硅合金、锰合金进行脱氧合金化处理，然后加入石灰、电石、无铝精炼渣对炉渣进行改质处理；

步骤2、钢液在LF进站后，向炉内加入石灰、电石、硅铁、碳化硅、无铝精炼渣造还原性精炼渣；

步骤3、确定钢液中硫含量控制在目标值以下后，调整钢水中各成分含量在所要求的高碳钢成分范围内；

步骤4、LF精炼出站，然后依次进行VD、连铸工艺，得到硅脱氧低硫高碳钢。

本发明有益效果如下：本发明在电炉出钢过程中对钢水脱氧合金化及炉渣改质处理后，LF精炼造特定组分和性能的还原性精炼渣，实现钢水的高效脱硫及夹杂物塑性化控制的双重目的，从而克服流程上无铁水预处理脱硫工序的缺陷，实现高品质硅脱氧低硫高碳钢的生产。

进一步的，所述步骤1中，所述碳粉的加入量根据以下公式进行加入：