一种转炉钢水在出钢后及LF工序进一步脱碳的方法

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，尤其涉及转炉冶炼的钢水，在转炉出钢后及在LF工序继续脱碳的方法，此方法补充了转炉脱碳能力不足导致低碳钢冶炼困难的弊端。

背景技术

随着炼钢工艺的发展，转炉炼钢已成为当今世界炼钢生产的主要手段之一。转炉的炉衬寿命也随之大幅度提升，一次炉役，转炉炉衬的寿命甚至超过2万炉。在转炉炉役后期，由于转炉炉衬受多种因素影响，炉型已不再规则，同时炉衬工作层本体的耐火砖已侵蚀至后期，因此导致吹炼过程受限因素较多，常出现脱碳困难，甚至出现因转炉脱碳达不到冶炼钢种要求而出现废品。

发明内容

本发明的目的在于提供一种转炉钢水在转炉出钢后及在LF工序继续脱碳的方法，转炉钢水在转炉出钢后，可实现继续脱碳工艺，有效解决转炉炉役后期脱碳困难，冶炼低碳钢合格率低的弊端，该方法操作简单，方便实用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种转炉钢水在出钢后及LF工序进一步脱碳的方法，该方法为转炉冶炼的钢水在转炉出钢进入钢包后，不进行脱氧合金化，出钢过程加入一定量的渣料，后经LF炉送电、钢包底吹气体搅拌，增加炉渣与钢水间的渣-钢界面反应，利用钢水中的氧将钢水中的碳元素进一步氧化，从而实现转炉冶炼的钢水在转炉出钢后进一步脱碳的目的，具体步骤为：

第一步，转炉冶炼的钢水终点碳含量目标为0.03wt%-0.06wt%，转炉终点氧含量为0.0500wt%-0.1000wt%，其它元素按所炼钢种要求控制；

第二步，在转炉出钢前2min，打开钢包底吹氩气，驱除钢包内的空气，在转炉出钢三分之一时，随钢流向钢包内加入石灰，在出钢过程中，钢包底吹氩气全程打开，保证钢水翻腾，促进钢水中的氧与碳继续反应而脱碳；

第三步，钢水进入LF工序后，对钢水送电加热，同时配合钢包底吹氩气搅拌作用，促使渣-钢界面反应加速，使炉渣起泡，实现进一步的钢水脱碳反应；

第四步，根据冶炼钢水碳含量要求，在钢水中碳含量进入冶炼目标时，依据所炼钢种要求，在LF进行脱氧合金化，并进行下道工序的冶炼。

作为本发明优选的，所述第二步转炉出钢过程石灰加入量为吨钢0.6kg-3kg，随钢流加入到钢水中，保证石灰全部溶化。

作为本发明优选的，所述第二步在转炉出钢过程钢包底吹氩气全程打开，氩气流量为500-800NL/min。

作为本发明优选的，所述第三步，进入LF工序后，对钢水进行送电加热，每次加热时间为2-5min，配合钢包底吹氩气，流量控制为300-800NL/min，根据炉渣泡沫化状态调整。

作为本发明优选的，钢水从转炉进入钢包后，钢包内的钢水液面距钢包上口高度（自由空间）为500-1000mm，保证在碳氧反应过程中炉渣有一定的泡沫化空间。

作为本发明优选的，钢水从转炉进入钢包后，在出钢过程中通过钢流冲击、搅拌作用，以入后续在LF渣-钢界面脱碳，其反应方程式为[C]+[O]=[CO]，由于反应生成气体使炉渣泡沫化。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

1、本发明实现了在钢水出转炉后，采用LF继续脱碳的目的，可有效解决转炉炉役后期，因炉型不再规则，吹炼脱碳困难导致的无法将钢水中的碳脱至目标要求的弊端。

2、采用本发明的方法，可有效解决转炉因强行吹炼低碳钢带来的炉衬过度氧化、冲刷、蚀损等不利影响，利于稳定转炉炉型，提高炉龄。

3、在LF继续脱碳时，与转炉相比，LF对钢水加热、测温、取样等功能更加灵活，可更精准的控制钢水中的碳含量，保证钢水中碳含量进入目标要求。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明的技术方案及效果做进一步描述，但本发明的保护范围并不限于此。

实施例1

本实施例以150t转炉出钢后，在氩站及LF冶炼前期继续脱碳为实例对本发明进行说明。

150t转炉炉役为12565炉，炉型已不再规则，同时经激光测厚仪显示，工作层耐材最薄的部位为350mm（包括溅层），在实际生产中，150t转炉很难将钢水脱碳至0.035wt%以下，本例将介绍利用这样的转炉，采用转炉-LF-连铸工艺，冶炼成品碳含量为0.028wt%-0.038wt%的钢种，具体实施过程如下。

150t转炉出钢量为155t-165t，在转炉吹炼至终点时，取钢水样1，此时转炉终点碳含量为0.035wt%-0.060wt%，终点氧为0.0500wt%-0.0800wt%，出钢过程，在钢水出至30-40t时，随钢流向钢水中加入石灰200kg（吨钢加入量为1.2kg-1.3kg），出钢过程钢包底吹氩气流量为600NL/min，钢液面翻腾呈现圆盘状，出钢结束搅拌2-3min后取钢水样2；

钢水进入LF，先进行破渣送电加热3-5min，适当调节钢包底吹氩气，双孔底吹氩气300-600NL/min，在停止送电1-2min时，炉渣开始泡沫化，此时观察炉渣泡沫化状态，发现泡沫渣逼近钢包上口时，立即调小氩气至300 NL/min（实际流量约200-300 NL/min），泡沫渣即会下沉，适当调整钢包底吹氩气流量，既保证泡沫渣与钢包上口有一定的安全距离，又能使炉渣充分泡沫化，在泡沫渣开始长后约10min后，泡沫渣有明显下降趋势，再次搅拌均匀后取钢水样3。

在钢水样3成分化验后，如果钢水碳含量没有进入目标要求（冶炼过程碳≤0.035wt%），继续送电加热3-5min，调整钢包底吹氩气，进一步促使碳氧反应进行，炉渣即会再次泡沫化。

采用此种方法冶炼的15炉钢过程数据如表1。

从表1可以看出，采用本发明介绍的方法冶炼的14炉钢，钢水从转炉出钢后，持续脱碳工艺稳定，脱碳明显，将钢水脱碳至0.035wt%以下，成品全部命中目标碳0.028wt%-0.038wt%的要求。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。