一种经济环保型lf脱氧造渣技术
技术领域
1.本发明属于钢水炉外精炼技术领域，尤其是涉及一种在lf炉利用硅球脱氧剂对低铝镇静钢进行脱氧造渣的方法。
背景技术：
2.采用“铁水预处理
→
转炉冶炼
→
lf精炼
→
连铸”生产流程的铝镇静钢，为满足高效化生产需求，普遍采用铝脱氧工艺，以达到快速脱氧造渣的目的，出钢时加入足够的铝铁深脱氧，lf精炼时再补加铝进行脱氧脱硫，精炼渣系以钙铝酸盐为主，为满足脱氧脱硫所需的动力学条件，铝脱氧工艺需配加钙铝酸盐型的预熔精炼渣来保证精炼渣的流动性，脱氧剂和造渣料成本相对较高。
3.为降低脱氧造渣成本，对一些硫含量要求不高的钢种，一般采用硅脱氧替代部分铝脱氧，但由于精炼渣中al2o3含量较低，化渣困难，目前现有技术中通常采用萤石等含氟材料来提高精炼渣的流动性，从而为精炼脱硫提供动力学条件。
4.如，中国专利申请号为cn202110373687的申请案公布了一种铝镇静含硅钢的脱氧方法，该申请案在转炉出钢过程中采用含硅脱氧剂进行脱氧，出钢完毕后，向钢液表面加入含氟顶渣改质剂，其精炼工序仍采用铝脱氧剂进行脱氧、造渣。又如，中国专利申请号为cn201610789376的申请案公布了一种转炉采用硅系合金脱氧生产低硅铝镇静钢的方法，该申请案在转炉出钢时采用硅铁及硅锰合金进行脱氧，lf炉采用铝脱氧，所加造渣料含1/6的萤石。
5.上述工艺的共同点在于在出钢时均以硅脱氧为主，lf精炼以铝脱氧为主，减少了铝的消耗，降低了脱氧剂成本，但为满足精炼脱硫需求，其均配加了萤石类的含氟造渣料，不符合当前环保的大环境需求。
技术实现要素：
6.1、要解决的问题
7.本发明的目的在于克服现有铝镇静钢生产过程中在出钢和精炼时通常均是采用铝脱氧工艺，从而导致生产成本较高的不足，而提供了一种经济环保型lf脱氧造渣技术。本发明通过工艺优化，以硅系脱氧剂替代部分铝脱氧，并采用两步法造渣脱硫技术，从而可以有效降低生产成本，并满足精炼过程中脱硫所需的热力学和动力学条件，避免了萤石化渣的加入。
8.2、技术方案
9.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
10.本发明的一种经济环保型lf脱氧造渣技术，出钢过程中进行硅脱氧，并添加一定量的石灰进行一次脱氧造渣；lf精炼过程进行铝脱氧，并添加石灰和预熔精炼渣，进而二次脱氧造渣。
11.更进一步的，出钢过程中控制钢包顶渣碱度cao/sio2在1.0～2.5范围内。
12.更进一步的，出钢过程中采用硅球脱氧剂进行硅脱氧，硅球脱氧剂的添加量为1.0～3.0kg/t钢水，石灰的添加量为2.0～4.0kg/t钢水。
13.更进一步的，所述硅球脱氧剂所含的sic和单质si不少于60％，粒度5～50mm的质量占比≥90％。
14.更进一步的，待生产钢种为[s]≤0.010％的低铝镇静钢，出钢[s]《0.040％，以减轻精炼脱硫负荷；成品[als]≤0.020％，以避免精炼后期[als]将渣中sio2还原。
[0015]
更进一步的，出钢后在lf进站时加入铝0.2～1.0kg/t钢水，并进行强搅拌2～6min。
[0016]
更进一步的，lf精炼过程调整精炼渣系的目标为：cao/sio2为2.5～4.0，cao/al2o3为2.0～3.0。
[0017]
更进一步的，lf精炼时控制钢包顶渣总渣量15～25kg/t，钢中[als]在0.008～0.020％范围内。
[0018]
更进一步的，lf精炼后经过2次钢包底吹强搅，其[s]含量可脱至0.010％以下。
[0019]
更进一步的，所述预熔精炼渣的组分如下：mal：10～15％，cao：15～30％，sio2《8％，al2o3：35～45％。
[0020]
3、有益效果
[0021]
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
[0022]
(1)本发明的一种经济环保型lf脱氧造渣技术，在出钢过程中以廉价的硅脱氧代替铝脱氧，lf精炼过程仍进行铝脱氧，从而既可以保证脱氧效果，又可以降低生产成本；同时，本发明配合采用两步法造渣脱硫技术方案，从而不仅提高了精炼渣的流动性，同时还可以在保证脱硫所需的动力学条件的同时，避免萤石化渣的添加，能够满足不加含氟材料的环保要求。
[0023]
(2)本发明的一种经济环保型lf脱氧造渣技术，出钢过程中控制钢包顶渣碱度cao/sio2在1.0～2.5范围内，从而可以为出钢过程脱除渣中氧创造良好的动力学条件；而lf精炼过程补加石灰及预熔精炼渣以调整精炼渣系：cao/sio2为2.5～4.0，cao/al2o3为2.0～3.0，从而可以有效保证脱硫所需的动力学条件。
[0024]
(3)本发明的一种经济环保型lf脱氧造渣技术，lf进站时加入铝0.2～1.0kg/t，强搅拌2～6min，从而可以进一步脱除钢水及顶渣中的氧；而在lf精炼时控制钢包顶渣总渣量15～25kg/t，钢中[als]在0.008～0.020％范围内，从而可以为脱硫创造良好的热力学条件。
[0025]
(4)本发明的一种经济环保型lf脱氧造渣技术，通过2次加热后的钢包底吹强搅，即可将[s]脱至0.010％以下，且与传统铝脱氧工艺相比，可实现吨钢降本15元以上。
具体实施方式
[0026]
针对目前铝镇静钢生产时通常都是采用铝脱氧技术存在的生产成本较高的问题，现有技术中有部分研究是采用硅脱氧代替出钢过程中的铝脱氧，但采用硅脱氧技术时会导致化渣困难，无法满足精炼脱硫所需的动力学和热力学条件，因此通常需要向精炼渣中添加一定的萤石等含氟材料，造成了环境污染。
[0027]
基于以上情况，本技术通过在出钢过程中以廉价的硅系脱氧剂替代铝脱氧，从而
可以降低生产成本；同时通过设计两步法造渣脱硫技术，从而可以在避免添加萤石等含氟材料的基础上即可同时保证精炼脱硫所需的动力学和热力学条件。其中，第一步在出钢过程加入适量的石灰，生成流动性较好的低碱度渣系，同时利用出钢过程的强搅条件，加速脱除渣中的氧；第二步在lf精炼过程仍采用铝脱氧，并加入石灰提高碱度，采用预熔精炼渣替代萤石化渣，保证了精炼过程中脱硫所需的热力学和动力学条件。
[0028]
具体的，本发明利用硅脱氧替代部分铝脱氧的lf精炼工艺步骤如下：
[0029]
步骤1：出钢过程加入硅球脱氧剂1.0～3.0kg/t，石灰2.0～4.0kg/t，进行脱氧及渣系调整，控制钢包顶渣碱度cao/sio2在1.0～2.5范围内，为出钢过程脱除渣中氧创造良好的动力学条件；
[0030]
步骤2：lf进站加入铝0.2～1.0kg/t，强搅拌2～6min，进一步脱除钢水及顶渣中的氧；
[0031]
步骤3：lf精炼过程补加石灰及预熔精炼渣调整精炼渣系，目标：cao/sio2控制范围为2.5～4.0，cao/al2o3控制范围2.0～3.0，保证脱硫所需的动力学条件；
[0032]
步骤4：控制钢包顶渣总渣量15～25kg/t，钢中[als]在0.008～0.020％范围内，为脱硫创造良好的热力学条件；
[0033]
步骤5：通过2次3～5min的钢包底吹强搅，即可将钢中硫脱至0.010％以下。
[0034]
采用本发明的技术方案，按2.0kg/t硅球脱氧剂替代2.0kg/t铝铁，硅球脱氧剂价格2800元/t、铝铁价格12000元/t测算，则吨钢可降本(12000-2800)*2.0/1000＝18.4元，具有较高的经济效益。
[0035]
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
[0036]
实施例1
[0037]
某钢厂120t转炉流程生产a992建筑用钢，原脱氧工艺在出钢过程中加入3.0kg/t铝铁脱氧，3.0kg/t石灰调渣，按照本实施例的精炼步骤如下：
[0038]
(1)出钢过程加入硅球脱氧剂250kg脱氧，400kg石灰调渣，控制钢包顶渣碱度cao/sio2在1.5～2.0范围内；
[0039]
(2)lf进站加入铝粒60kg，强搅拌4min，将渣中(tfe)脱至3％以下；
[0040]
(3)lf加热过程中根据出钢[s]含量加入石灰600kg，根据钢包顶渣的流动性加入预熔精炼渣调整渣系：cao/sio2控制范围为2.5～3.5，cao/al2o3控制范围为2.0～2.5；
[0041]
(4)强搅脱硫过程保证钢中[als]在0.008～0.015％范围内，通过2次加热后的钢包底吹强搅，即可将[s]脱至0.010％以下。
[0042]
实施例2
[0043]
某钢厂110t电炉流程生产50mn环件用钢，原脱氧工艺在出钢过程中加入2.0kg/t铝铁脱氧，4.0kg/t石灰调渣，按照本实施例的精炼步骤如下：
[0044]
(1)出钢过程加入硅球脱氧剂200kg脱氧，并加入300kg石灰调渣，控制钢包顶渣碱度cao/sio2在2.0～2.5；
[0045]
(2)lf进站加入铝粒50kg，强搅拌5min，将渣中(tfe)脱至3％以下；
[0046]
(3)lf加热过程中根据出钢[s]含量加入石灰500kg，根据钢包顶渣的流动性加入预熔精炼渣调整渣系：cao/sio2控制范围为3.0～4.0，cao/al2o3控制范围为2.5～3.0；
[0047]
(4)强搅脱硫过程保证钢中[als]在0.010～0.020％范围内，通过2次加热后的钢
包底吹强搅，即可将[s]脱至0.008％以下。
技术领域
1.本发明属于钢水炉外精炼技术领域，尤其是涉及一种在lf炉利用硅球脱氧剂对低铝镇静钢进行脱氧造渣的方法。
背景技术：
2.采用“铁水预处理
→
转炉冶炼
→
lf精炼
→
连铸”生产流程的铝镇静钢，为满足高效化生产需求，普遍采用铝脱氧工艺，以达到快速脱氧造渣的目的，出钢时加入足够的铝铁深脱氧，lf精炼时再补加铝进行脱氧脱硫，精炼渣系以钙铝酸盐为主，为满足脱氧脱硫所需的动力学条件，铝脱氧工艺需配加钙铝酸盐型的预熔精炼渣来保证精炼渣的流动性，脱氧剂和造渣料成本相对较高。
3.为降低脱氧造渣成本，对一些硫含量要求不高的钢种，一般采用硅脱氧替代部分铝脱氧，但由于精炼渣中al2o3含量较低，化渣困难，目前现有技术中通常采用萤石等含氟材料来提高精炼渣的流动性，从而为精炼脱硫提供动力学条件。
4.如，中国专利申请号为cn202110373687的申请案公布了一种铝镇静含硅钢的脱氧方法，该申请案在转炉出钢过程中采用含硅脱氧剂进行脱氧，出钢完毕后，向钢液表面加入含氟顶渣改质剂，其精炼工序仍采用铝脱氧剂进行脱氧、造渣。又如，中国专利申请号为cn201610789376的申请案公布了一种转炉采用硅系合金脱氧生产低硅铝镇静钢的方法，该申请案在转炉出钢时采用硅铁及硅锰合金进行脱氧，lf炉采用铝脱氧，所加造渣料含1/6的萤石。
5.上述工艺的共同点在于在出钢时均以硅脱氧为主，lf精炼以铝脱氧为主，减少了铝的消耗，降低了脱氧剂成本，但为满足精炼脱硫需求，其均配加了萤石类的含氟造渣料，不符合当前环保的大环境需求。
技术实现要素：
6.1、要解决的问题
7.本发明的目的在于克服现有铝镇静钢生产过程中在出钢和精炼时通常均是采用铝脱氧工艺，从而导致生产成本较高的不足，而提供了一种经济环保型lf脱氧造渣技术。本发明通过工艺优化，以硅系脱氧剂替代部分铝脱氧，并采用两步法造渣脱硫技术，从而可以有效降低生产成本，并满足精炼过程中脱硫所需的热力学和动力学条件，避免了萤石化渣的加入。
8.2、技术方案
9.为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
10.本发明的一种经济环保型lf脱氧造渣技术，出钢过程中进行硅脱氧，并添加一定量的石灰进行一次脱氧造渣；lf精炼过程进行铝脱氧，并添加石灰和预熔精炼渣，进而二次脱氧造渣。
11.更进一步的，出钢过程中控制钢包顶渣碱度cao/sio2在1.0～2.5范围内。
12.更进一步的，出钢过程中采用硅球脱氧剂进行硅脱氧，硅球脱氧剂的添加量为1.0～3.0kg/t钢水，石灰的添加量为2.0～4.0kg/t钢水。
13.更进一步的，所述硅球脱氧剂所含的sic和单质si不少于60％，粒度5～50mm的质量占比≥90％。
14.更进一步的，待生产钢种为[s]≤0.010％的低铝镇静钢，出钢[s]《0.040％，以减轻精炼脱硫负荷；成品[als]≤0.020％，以避免精炼后期[als]将渣中sio2还原。
[0015]
更进一步的，出钢后在lf进站时加入铝0.2～1.0kg/t钢水，并进行强搅拌2～6min。
[0016]
更进一步的，lf精炼过程调整精炼渣系的目标为：cao/sio2为2.5～4.0，cao/al2o3为2.0～3.0。
[0017]
更进一步的，lf精炼时控制钢包顶渣总渣量15～25kg/t，钢中[als]在0.008～0.020％范围内。
[0018]
更进一步的，lf精炼后经过2次钢包底吹强搅，其[s]含量可脱至0.010％以下。
[0019]
更进一步的，所述预熔精炼渣的组分如下：mal：10～15％，cao：15～30％，sio2《8％，al2o3：35～45％。
[0020]
3、有益效果
[0021]
相比于现有技术，本发明的有益效果为：
[0022]
(1)本发明的一种经济环保型lf脱氧造渣技术，在出钢过程中以廉价的硅脱氧代替铝脱氧，lf精炼过程仍进行铝脱氧，从而既可以保证脱氧效果，又可以降低生产成本；同时，本发明配合采用两步法造渣脱硫技术方案，从而不仅提高了精炼渣的流动性，同时还可以在保证脱硫所需的动力学条件的同时，避免萤石化渣的添加，能够满足不加含氟材料的环保要求。
[0023]
(2)本发明的一种经济环保型lf脱氧造渣技术，出钢过程中控制钢包顶渣碱度cao/sio2在1.0～2.5范围内，从而可以为出钢过程脱除渣中氧创造良好的动力学条件；而lf精炼过程补加石灰及预熔精炼渣以调整精炼渣系：cao/sio2为2.5～4.0，cao/al2o3为2.0～3.0，从而可以有效保证脱硫所需的动力学条件。
[0024]
(3)本发明的一种经济环保型lf脱氧造渣技术，lf进站时加入铝0.2～1.0kg/t，强搅拌2～6min，从而可以进一步脱除钢水及顶渣中的氧；而在lf精炼时控制钢包顶渣总渣量15～25kg/t，钢中[als]在0.008～0.020％范围内，从而可以为脱硫创造良好的热力学条件。
[0025]
(4)本发明的一种经济环保型lf脱氧造渣技术，通过2次加热后的钢包底吹强搅，即可将[s]脱至0.010％以下，且与传统铝脱氧工艺相比，可实现吨钢降本15元以上。
具体实施方式
[0026]
针对目前铝镇静钢生产时通常都是采用铝脱氧技术存在的生产成本较高的问题，现有技术中有部分研究是采用硅脱氧代替出钢过程中的铝脱氧，但采用硅脱氧技术时会导致化渣困难，无法满足精炼脱硫所需的动力学和热力学条件，因此通常需要向精炼渣中添加一定的萤石等含氟材料，造成了环境污染。
[0027]
基于以上情况，本技术通过在出钢过程中以廉价的硅系脱氧剂替代铝脱氧，从而
可以降低生产成本；同时通过设计两步法造渣脱硫技术，从而可以在避免添加萤石等含氟材料的基础上即可同时保证精炼脱硫所需的动力学和热力学条件。其中，第一步在出钢过程加入适量的石灰，生成流动性较好的低碱度渣系，同时利用出钢过程的强搅条件，加速脱除渣中的氧；第二步在lf精炼过程仍采用铝脱氧，并加入石灰提高碱度，采用预熔精炼渣替代萤石化渣，保证了精炼过程中脱硫所需的热力学和动力学条件。
[0028]
具体的，本发明利用硅脱氧替代部分铝脱氧的lf精炼工艺步骤如下：
[0029]
步骤1：出钢过程加入硅球脱氧剂1.0～3.0kg/t，石灰2.0～4.0kg/t，进行脱氧及渣系调整，控制钢包顶渣碱度cao/sio2在1.0～2.5范围内，为出钢过程脱除渣中氧创造良好的动力学条件；
[0030]
步骤2：lf进站加入铝0.2～1.0kg/t，强搅拌2～6min，进一步脱除钢水及顶渣中的氧；
[0031]
步骤3：lf精炼过程补加石灰及预熔精炼渣调整精炼渣系，目标：cao/sio2控制范围为2.5～4.0，cao/al2o3控制范围2.0～3.0，保证脱硫所需的动力学条件；
[0032]
步骤4：控制钢包顶渣总渣量15～25kg/t，钢中[als]在0.008～0.020％范围内，为脱硫创造良好的热力学条件；
[0033]
步骤5：通过2次3～5min的钢包底吹强搅，即可将钢中硫脱至0.010％以下。
[0034]
采用本发明的技术方案，按2.0kg/t硅球脱氧剂替代2.0kg/t铝铁，硅球脱氧剂价格2800元/t、铝铁价格12000元/t测算，则吨钢可降本(12000-2800)*2.0/1000＝18.4元，具有较高的经济效益。
[0035]
下面结合具体实施例对本发明进一步进行描述。
[0036]
实施例1
[0037]
某钢厂120t转炉流程生产a992建筑用钢，原脱氧工艺在出钢过程中加入3.0kg/t铝铁脱氧，3.0kg/t石灰调渣，按照本实施例的精炼步骤如下：
[0038]
(1)出钢过程加入硅球脱氧剂250kg脱氧，400kg石灰调渣，控制钢包顶渣碱度cao/sio2在1.5～2.0范围内；
[0039]
(2)lf进站加入铝粒60kg，强搅拌4min，将渣中(tfe)脱至3％以下；
[0040]
(3)lf加热过程中根据出钢[s]含量加入石灰600kg，根据钢包顶渣的流动性加入预熔精炼渣调整渣系：cao/sio2控制范围为2.5～3.5，cao/al2o3控制范围为2.0～2.5；
[0041]
(4)强搅脱硫过程保证钢中[als]在0.008～0.015％范围内，通过2次加热后的钢包底吹强搅，即可将[s]脱至0.010％以下。
[0042]
实施例2
[0043]
某钢厂110t电炉流程生产50mn环件用钢，原脱氧工艺在出钢过程中加入2.0kg/t铝铁脱氧，4.0kg/t石灰调渣，按照本实施例的精炼步骤如下：
[0044]
(1)出钢过程加入硅球脱氧剂200kg脱氧，并加入300kg石灰调渣，控制钢包顶渣碱度cao/sio2在2.0～2.5；
[0045]
(2)lf进站加入铝粒50kg，强搅拌5min，将渣中(tfe)脱至3％以下；
[0046]
(3)lf加热过程中根据出钢[s]含量加入石灰500kg，根据钢包顶渣的流动性加入预熔精炼渣调整渣系：cao/sio2控制范围为3.0～4.0，cao/al2o3控制范围为2.5～3.0；
[0047]
(4)强搅脱硫过程保证钢中[als]在0.010～0.020％范围内，通过2次加热后的钢
包底吹强搅，即可将[s]脱至0.008％以下。
再多了解一些
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