[发明专利]一种电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺

说明书

本发明涉及一种电炉通过连续兑铁方式冶炼超低硼钢的生产工艺，属冶金工程领域。一种电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺，包括以下步骤：步骤一：采用碳素废钢、铁水为原料进行冶炼。步骤二：冶炼初期。步骤三：冶炼中期。步骤四：冶炼后期。步骤五：冶炼终点。步骤六：采用留钢留渣操作，严禁氧化渣进入钢包。采用该发明方案后，终点不过氧，降低了钢水氧化性，同时熔渣（FeO）含量低钢‑渣分离效果好，出钢带渣量减少，从根本上提高了生产流程安全可控性。

技术领域

本发明涉及一种电炉通过连续兑铁方式冶炼超低硼钢的生产工艺，属冶金工程领域。

背景技术

随着钢铁材料的不断发展，对钢材的性能要求持续提高，成分控制精度也不断加严，原生产标准下钢水中残余的硼对钢材的影响逐渐凸现出来。硼广泛存在于铁水、炼钢用合金以及冶金耐火材料，是一种易氧化非金属元素，在钢中的溶解度较小。硼在部分钢种中作为合金元素，能推迟铁素体和珠光体的形成，提高钢材正火过程中的淬透性，少量加入（0.0007%）即可大幅提高钢材力学性能。但另一方面，钢材对硼的高敏感性又导致钢材的淬透性波动增加，低温冲击性能下降。为控制硼对钢材的性能影响，部分钢种要求控制钢中硼含量在0.0005%以下。因此，我们需要研发新的生产工艺降低钢水中硼含量。

发明内容

本发明的目的就是针对上述问题，提供一种电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺。

本发明的目的是这样实现的：一种电炉连续兑铁冶炼超低硼钢的工艺，包括以下步骤：

步骤一：采用碳素废钢、铁水为原料，铁水比80-100%，铁水温度1320-1450℃，铁水成分要求Si含量0.30-0.45%，禁用含Ti钢与含B钢的返回料废钢；冶炼电炉和钢包均采用低硼耐材；炉后合金化采用低硼合金。

步骤二：冶炼初期：电炉装料后开始兑铁，同时批量加入石灰1-3t，兑入铁水15-25t时开始吹氧造渣，通过调整吹氧强度、兑铁速度和石灰加入节奏，控制并保持炉内钢水C在0.90～1.10%范围内，造出泡沫渣，实现电炉熔池均匀脱碳沸腾并自动排渣。

步骤三：冶炼中期：降低兑铁速度至3.5-4.0t/min，控制钢水C在0.20-0.40%范围内，提高炉渣氧化性，使钢中B氧化进入渣中，并通过造泡沫渣大量排渣实现硼元素的可靠脱除。

步骤四：冶炼后期：提高兑铁速度至6-8t/min将铁水全部兑完，控制钢水C在0.75-0.85%；分1-3批加入石灰300-1000kg，调整供氧强度，使熔渣保持活跃沸腾。

步骤五：冶炼终点：吹氧拉碳至0.20-0.40%范围内避免过氧，吹炼结束，确认成分合格，温度合格后出钢。

步骤六：采用留钢留渣操作，严禁氧化渣进入钢包。

进一步的讲，低硼耐材为电炉渣线砖B≤20ppm、电炉熔池砖B≤10ppm、钢包熔池砖B≤50ppm、钢包渣线砖B≤80ppm。

进一步的讲，低硼合金为硅铁B≤80ppm；硅锰≤10ppm、钼铁≤10ppm、钒铁B≤10ppm。

进一步的讲，步骤二中吹氧强度为2.7-3.5Nm³/t.min，兑铁速度为3.5-4.5t/min，石灰加入节奏为300-500kg/批次。

进一步的讲，步骤四中调整供氧强度为8000-10000Nm³/h。

本发明的有益效果是：1、质量提升。本发明实施之前，冶炼低硼钢种时，在严格使用低硼原料和低硼耐材的前提下，钢水硼含量始终在0.0006-0.0008%范围内，难以满足客户要求。通过采用本发明上述工艺方案，不仅可将钢水硼控制在0.0005%以下，同时可避免钢水过氧化产生的氧化夹杂增多，减轻了后工序精炼压力。生产实践证明，本方案可用电炉冶炼硼0.0005%以下的超低硼钢。