一种双联半钢直接冶炼品种钢的操作方法与流程

1.本发明涉及一种双联半钢直接冶炼品种钢的操作方法。


背景技术：

2.转炉冶炼中高碳钢钢种时，其含碳量控制一般采取“一次拉碳法”和“增碳法”两种方式进行。“一次拉碳法”方法是根据氧耗量及冶炼时间进行拉碳，一次倒炉碳含量及磷、硫有害元素均满足钢种需求。但是此种方法所要求的铁水质量较高，对磷硫有害元素有上线限制，一次倒炉符合率不高，需要进行二次补吹。补吹时终碳损失大，导致钢水中溶解的气体量增加，氮含量升高。
[0003]“增碳法”法是按低碳钢进行冶炼，然后在出钢过程中使用增碳剂按碳含量目标值进行增碳。同时，对于中高碳硬线钢而言，对钢液氮含量有着严格的要求，而在增碳过程中，若增碳剂氮含量较高，则加入增碳剂会带入杂质，污染钢水、碳吸收率也不稳定，钢液氮含量不符合转炉钢包钢水成分控制要求，会增加精炼工序的冶炼难度。
[0004]
欧冶炉投产后，因采取了熔融还原炼铁技术，炉温较传统高炉炼铁工艺高200℃左右，入炉原料中的si被充分还原出来，导致铁水中硅元高于行业标准，开炉初期铁水中最高[si]10.5%，最低[si]1.2%，平均[si]5.1%。我厂针对高硅铁水采用双联冶炼方法消化高硅铁水，通过第一次双联的铁水碳成分在0.90～1.98%之间，锰成分在0.30～0.80%之间，磷成分在0.050～0.075%，硫成分在0.032～0.045%之间，双联后的铁水成分较原铁水成分有害元素降低，同时双联后铁水温度在1400～1450℃较铁水温度高出200℃左右。


技术实现要素：

[0005]
本发明的目的在于提供一种双联半钢直接冶炼品种钢的操作方法，可以满足中高钢碳、锰、磷、硫含量规格的目标及氮含量的要求。
[0006]
本发明采用的技术方案是，一种双联半钢直接冶炼品种钢的操作方法，其中关键点计算过程如下：1）.双联半钢碳成分在0.90～1.98%之间，替代增碳剂的加入量，取双联半钢碳成分在1.44%时，每1吨双联半钢在120吨中高碳钢水中增碳量为0.012%；2）.双联半钢锰成分在0.30～0.80%之间，替代部分锰系合金加入量，取双联半钢锰成分在0.55%时，每1吨双联半钢在120吨中高碳钢水中增锰量为0.0046%；3）.双联半钢磷成分在0.050～0.075%之间，双联半钢磷成分高出钢种技术要求，根据中高碳钢终点磷含量计算出双联半钢的加入量，取双联半钢磷成分在0.0625%时，每1吨双联半钢在120吨中高碳钢水中增磷量为0.0005%；4）.双联半钢硫成分在0.032～0.045%之间，双联半钢硫成分高出钢种技术要求，根据中高碳钢终点硫含量计算出双联半钢的加入量，取双联半钢磷成分在0.0385%时，每1吨双联半钢在120吨中高碳钢水中增硫量为0.0003%；5）.双联半钢钢包温度在1400～1450℃之间，双联半钢温度低于中高碳钢钢包要
求温度＞1500℃，根据热平衡计算钢包温度损失；取双联半钢温度在1425℃时，每1吨双联半钢在120吨中高碳钢水中降温5～7℃；6）.双联半钢在转炉冶炼环节进行脱氮，其氮含量基本在12～20ppm之间，根据转炉正常冶炼中高碳钢终点氮含量在35～40ppm之间，双联半钢完全满足钢种氮含量需求；通过以上关键点计算过程，确定影响双联半钢直接冶炼品种钢的关键限制因素为钢包初始温度，双联半钢直接兑入中高碳钢包中吨位取决于转炉出钢终点温度，计算公式如下所示：双联半钢兑铁量
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（5～7℃）=转炉出钢温度-出钢温降-1500℃式中：中高碳钢种转炉出钢温度一般在1610～1640℃之间；中高碳钢种出钢温降在70～80℃之间；通过计算可知双联半钢直接兑入钢包吨位控制在4.2～8.5吨之间，具体吨位根据实际温度进行计算兑入钢包内。
[0007]
双联半钢直接冶炼品种钢的操作步骤：1.在双联半钢行车上安装独立的计量和烘烤、保温装置；2.转炉脱氧合金化后，钢包开至兑铁位,将计算完毕后的双联半钢使用行车吊运至兑铁位进行兑入作业；3.兑入结束后，钢车开至精炼工位，进行精炼，对钢水成分及温度进行微调，通过利用双联后铁水直接兑入钢包冶炼中高碳钢，并能降低炼钢工序能耗、成本，增加钢产量，也极大的降低了职工的劳动强度。
[0008]
发明的适用范围和应用前景：1、采用双联半钢直接冶炼品种钢的操作方法，降低了双联后半钢再次冶炼的过程，降低了二次冶炼过程中金属、渣料、能源等材料消耗，极大降低了双联半钢的利用率，增加了转炉钢水产量，每兑入1吨双联半钢降低炼钢工序成本10元/t以上。
[0009]
2、采用双联半钢直接冶炼品种钢的操作方法，减少了双联半钢冶炼炉次，降低了转炉冶炼双联半钢过程中出现溢渣、喷溅的环保事故。
[0010]
3、采用双联半钢直接冶炼品种钢的操作方法，由于其双联半钢成分可用于碳、硅、锰元素合金化，避免了脱氧合金过程中合金代入夹杂物的来源，降低品种钢外来夹杂物数量；同时降低人工配加增碳剂、合金劳动强度。
具体实施方式
[0011]
一种双联半钢直接冶炼品种钢的操作方法，针对中高碳钢种的传统增碳方法所体现出的缺点，利用双联后铁水成分、温度的优势进行工艺发明，采用双联后铁水直接兑入中高碳钢钢水的操作方法，根据转炉冶炼终点碳、锰、磷、硫含量来确定所使用的铁水量，在脱氧合金化过程中只加入需要的硅、锰系合金。出钢完成后，将双联后铁水直接兑入中高碳钢的转炉钢包内，吊入精炼工序进行合金化微调、升温，使钢水成分、温度、氮含量达到钢种的要求，即可上连铸进行浇注。其中关键点计算过程如下：1.双联半钢碳成分在0.90～1.98%之间，可以替代增碳剂的加入量，降低增碳剂加入过程中带入的有害元素；取双联半钢碳成分在1.44%时，每1吨双联半钢在120吨中高碳钢水中增碳量为0.012%。
[0012]
2.双联半钢锰成分在0.30～0.80%之间，可替代部分锰系合金加入量，降低合金加入过程中钢包温降；取双联半钢锰成分在0.55%时，每1吨双联半钢在120吨中高碳钢水中增锰量为0.0046%。
[0013]
3.双联半钢磷成分在0.050～0.075%之间，双联半钢磷成分高出钢种技术要求，根据中高碳钢终点磷含量计算出双联半钢的加入量，避免磷元素超出国标要求；取双联半钢磷成分在0.0625%时，每1吨双联半钢在120吨中高碳钢水中增磷量为0.0005%。
[0014]
4.双联半钢硫成分在0.032～0.045%之间，双联半钢硫成分高出钢种技术要求，根据中高碳钢终点硫含量计算出双联半钢的加入量，避免硫元素超出国标要求；取双联半钢磷成分在0.0385%时，每1吨双联半钢在120吨中高碳钢水中增硫量为0.0003%。
[0015]
5.双联半钢钢包温度在1400～1450℃之间，双联半钢温度低于中高碳钢钢包要求温度＞1500℃（液相线温度1485℃），根据热平衡计算钢包温度损失；取双联半钢温度在1425℃时，每1吨双联半钢在120吨中高碳钢水中降温约5～7℃。
[0016]
6.双联半钢在转炉冶炼环节进行脱氮，其氮含量基本在12～20ppm之间，根据转炉正常冶炼中高碳钢终点氮含量在35～40ppm之间，双联半钢完全满足钢种氮含量需求。
[0017]
通过以上关键点计算过程，确定影响双联半钢直接冶炼品种钢的关键限制因素为钢包初始温度。双联半钢直接兑入中高碳钢包中吨位取决于转炉出钢终点温度，计算公式如下所示：双联半钢兑铁量
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（5～7℃）=转炉出钢温度-出钢温降-1500℃式中：中高碳钢种转炉出钢温度一般在1610～1640℃之间；中高碳钢种出钢温降一般在70～80℃之间。
[0018]
通过计算可知双联半钢直接兑入钢包吨位控制在4.2～8.5吨之间，具体吨位根据实际温度进行计算兑入钢包内。
[0019]
双联半钢直接冶炼品种钢的操作步骤：1.在双联半钢行车上安装独立的计量和烘烤、保温装置。满足双联半钢包温需求。
[0020]
2.转炉脱氧合金化后，钢包开至兑铁位,将计算完毕后的双联半钢使用行车吊运至兑铁位进行兑入作业。
[0021]
3.兑入结束后，钢车开至精炼工位，进行精炼，对钢水成分及温度进行微调。通过利用双联后铁水直接兑入钢包冶炼中高碳钢，并能降低炼钢工序能耗、成本，增加钢产量，也极大的降低了职工的劳动强度。