hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法
技术领域
1.本发明涉及炼钢技术领域，具体而言，涉及hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法。
背景技术：
2.相关技术提供的冶炼hpb300普碳螺纹钢(一级钢筋，广泛应用于土木建筑工程中)时，若s含量不高于内控标准，为了降低生产陈本、确保效率，通常采用过氩站处理；但是，在s含量超标时，也需要采用lf精炼脱硫处理。
3.hpb300为硅镇静钢，扩散脱氧一般采用硅铁粉或碳化硅粉、炭粉。相关技术提供的hpb300的工艺卡规定：c范围：0.20％～0.24％、si范围：0.15％～0.30％、mn：0.45％～0.60％、p≤0.045％、s：≤0.045％，c内控：0.20％～0.23％、si内控：0.15％～0.25％、mn内控：0.45％～0.55％、p内控≤0.040％、s内控：≤0.025％，目标c：0.22％、目标si：0.20％、目标mn：0.50％、目标p：≤0.035％、目标s：≤0.02％，要求铁水s≤0.035％，当入炉铁水s＞0.025％时需过lf精炼脱s处理；hpb300与含铝钢连浇时或作为浇次第一炉时，要求lf精炼出站s≤0.010％。转炉出钢1/3时加入硅铁150kg、硅锰600kg、碳粉45kg。出钢渣洗：石灰400kg、铝矾土400kg。lf造渣要求：400～600kg萤石球；lf脱氧要求：采用硅铁粉扩散脱氧；钙处理要求：与含铝钢连浇时或作为浇次第一炉时喂入纯钙线200米，作为浇次第一炉与常规hpb300连浇时喂入钙线100米，正常连浇炉要求lf出站s≤0.015％、喂入纯钙线60米。
4.但是，入炉铁水＞0.025％、尤其是铁水s≧0.035％，lf出站要求s≤0.010％时，lf采用硅铁粉扩散脱氧，脱氧能力较弱，不容易造白渣；炉渣sio2偏高，碱度偏低，脱硫速度慢，影响生产节奏，且工人劳动强度大，满足不了生产需求。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法，其具有良好的扩散脱氧效果，并对脱硫有促进作用，进而能够确加快脱硫速度，提高生产效率，降低工人劳动强度，满足生产需求。
6.本发明是这样实现的：
7.第一方面，本发明提供一种hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法，包括：
8.1)转炉出钢对钢水进行脱氧合金化、及加入渣洗料；
9.2)脱氧合金化后，在氩站取样；
10.3)lf精炼温度≥液相线温度 30℃时，11档送电化渣，且在11档送电过程中，分多批添加石灰、萤石球，且在3分钟内将石灰和萤石球添加完，其中，根据氩站样的s含量加入石灰，石灰的加入量g1(kg/吨钢)＝16000[s]％；
[0011]
4)11档送电化渣3分钟后转4档送电，且根据氩站样的c含量加入高铝渣，高铝渣的加入量g2(kg/吨钢)＝0.4 (0.15％-[c]％)
×
400；
[0012]
5)添加硅铁；
[0013]
6)吹氩气强搅拌，氩气流量控制在55～65m3/h，钢液面裸露直径控制在45～55cm，
取样1；其中，取样温度＞液相线温度 60℃；根据氩站样的s含量确定强搅拌时间，当氩站样的s含量≤0.020％时强搅拌2分钟，当氩站样的s含量大于0.020％时强搅拌3-5分钟；
[0014]
7)微调成分。
[0015]
在可选的实施方式中，步骤6)中的取样1步骤包括：
[0016]
用铁管粘渣观色，当达到白渣标准时直接取样1；当未达到白渣标准时，投入硅铁粉脱氧，继续强搅拌1分钟至顶渣变白取样1。
[0017]
在可选的实施方式中，步骤7)包括：继续4档升温至弱搅拌前温度，停电，根据样1结果，控制c、si、mn含量，强搅拌2分钟，氩气流量55～65m3/h，钢液面裸露直径45～55cm，强搅拌2分钟后，取样2，弱搅拌5分钟，氩气流量20～25m3/h，钢液面裸露直径20cm。
[0018]
在可选的实施方式中，投入硅铁粉脱氧时硅铁粉的加入量为0.16～0.32kg/吨钢。
[0019]
在可选的实施方式中，步骤1)中加入：石灰3.0～3.4kg/吨钢、铝矾土3.0～3.4kg/吨钢、硅铁1.0～1.4kg/吨钢、硅锰4.6～5.0kg/吨钢、碳粉0.34～0.38kg/吨钢。
[0020]
在可选的实施方式中，步骤4)中高铝渣的成分包括：al≥40％，cao：10～15％，al2o3：10～20％，sio2≤6.0％，mgo≤3.0％，s≤0.50％，p≤0.50％。
[0021]
在可选的实施方式中，步骤4)中加入高铝渣为分为3～5次将高铝渣加完。
[0022]
在可选的实施方式中，在步骤5)中，添加的硅铁的含量为：0.142
×
(0.20％-氩站[si]％)kg/吨钢。
[0023]
在可选的实施方式中，步骤5)的化渣时间为8～12分钟。
[0024]
在可选的实施方式中，步骤7)后还包括步骤8)钙处理，其中钙处理时的软吹时间控制在8～12分钟，氩气流量为5～10m3/h，钢液面保持不裸露。
[0025]
本发明的hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法包括以下有益效果：
[0026]
本发明的快速脱硫方法能够通过氩站样c的含量高低与lf精炼到站氧的对应关系，添加对应量的高铝渣，以便于对应不同的c含量都能够获得良好的扩散脱氧效率，以促进脱硫；而且，在硅镇静钢上用高铝渣替代硅铁粉脱氧剂，脱氧效果明显，并同步加快脱硫速度，有效降低工人劳动强度。同时，本发明的快速脱硫方法还根据氩站样s含量高低，控制石灰的加入量和对应的强搅拌时间，以确保高效脱硫。
具体实施方式
[0027]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0028]
以下对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
[0029]
本发明提供的hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法包括：
[0030]
1)转炉出钢对钢水进行脱氧合金化、及加入渣洗料。
[0031]
2)脱氧合金化后，在氩站取样。
[0032]
3)lf精炼温度≥液相线温度 30℃时，11档低档位送电化渣，3分钟后可以转高档位4档送电；其中，在11档送电过程中，分多批次添加石灰、萤石球(即多批次少量添加石灰和萤石球)，且在3分钟内将石灰和萤石球添加完；其中，根据氩站样的s含量加入石灰，且在
满足预设条件时，石灰的加入量g1(kg/吨钢)＝16000[s]％；
[0033]
以往技术中，对于石灰的加入量均依靠技术人员根据氩站取样获得的硫含量进行添加，由于脱硫环境的复杂性，往往会导致脱硫不充分或引入过多石灰造成ca、o含量过渡增加的缺陷。本发明发明人通过对hpb300普碳螺纹钢的炼钢工艺的大量数据收集、拟合分析研究发现，每0.8kg/吨钢的石灰用量能够脱硫0.005％，即，lf精炼按照0.8kg/吨钢的石灰用量，能够脱硫0.005％，若脱掉hpb300工艺卡s含量目标值的0.020％，就需要石灰0.8
×
4＝3.2kg/吨钢。因此，以氩站样的s含量0.020％，需要加入石灰3.2kg/吨钢为基数，得出，在氩站样的s含量每增加0.005％时，需要补加石灰0.8kg/吨钢，由此可见，每0.8kg/吨钢的石灰用量能够脱硫0.005％，因而石灰的添加量与氩站样的s含量的关系式可以记为：g1(kg/吨钢)＝3.2 16000
×
([s]％-0.020％)，也就是g1(kg/吨钢)＝16000[s]％。采用上述公式进行石灰的添加可以在保障有效脱硫的基础上避免过多的引入石灰料。
[0034]
进一步的，发明人研究发现，当满足以下预设条件时，数据拟合的线性更佳：
[0035]
①
炉渣碱度控制在3.0～3.5(例如：3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5等)，al2o3控制在11％-16％(例如：11％、12％、13％、14％、15％、16％等)，feo mno＜1.5％(例如：1.45％、1.40％、1.35％等)；
[0036]
②
钢水si含量≥0.15％(例如：0.15％、0.16％、0.18％、0.20％等)；
[0037]
③
氩站取样温度≥液相线温度 50℃；
[0038]
④
炉渣流动性好，呈薄状白渣或透明玻璃渣；
[0039]
⑤
转炉出钢渣洗的物料添加量为：石灰3.0～3.4kg/吨钢，例如：3.0kg/吨钢、3.2kg/吨钢、3.4kg/吨钢，铝矾土3.0～3.4kg/吨钢，例如：3.0kg/吨钢、3.2kg/吨钢、3.4kg/吨钢；
[0040]
⑥
转炉出钢渣洗时，正常送电氩气流量为40～45m3/h，钢液面裸露直径：28～32cm例如：28cm、29cm、30cm、31cm、32cm等；强搅拌时间3～5min(例如：3min、4min、5min等)，氩气流量55～65m3/h，例如：55m3/h、58m3/h、60m3/h、65m3/h等，钢液面裸露直径：45～55cm，例如：45cm、50cm、55cm等；
[0041]
⑦
钢液s含量≥0.030％(例如：0.030％、0.035％、0.040％、0.045％等)。
[0042]
4)11档送电化渣3分钟后转4档送电，且根据氩站样的c含量加入高铝渣进行扩散脱氧。
[0043]
氩站样的c含量高低可以反映出钢水氧化性强弱。发明人通过对hpb300普碳螺纹钢的炼钢工艺的大量数据收集、拟合分析、研究发现：
[0044]
①
氩站样的c含量在0.15％、s含量在0.10％～0.20％时，lf到站氧含量一般在25～30ppm；由2[al] 3[o]＝al2o3(s)，设定每一吨钢脱除30ppm氧需要加入x kg的铝，x＝(2
×
27)
×
(1000
×
0.0030％)
÷
(3
×
16)，即x＝0.34kg/吨。高铝渣通过多批少量加入渣面扩散脱氧，实际进入钢水收得率较低，一般在30％左右，其余大部分留在渣中反应；按高铝渣含al 33.8％，钢液al收得率30％计算，加入0.4kg吨钢的高铝渣时，钢液al量为：0.4
×
33.81％
×
30％＝0.041(kg/吨钢)。钢液al％＝(0.041-0.034)
÷
1000＝0.0007％，由此可知，c含量在0.15％时，加入0.4kg/吨钢的高铝渣可脱除钢液氧30ppm(0.0030％)，增加钢液als 0.0007％，等于几乎不增加als。
[0045]
②
c含量在0.14％、si含量在0.10％～0.20％时，lf到站氧含量一般在29～34ppm；
由2[al] 3[o]＝al2o3(s)，设定每一吨钢脱除34ppm沿需要加入x kg的铝，x＝(2
×
27)
×
(1000
×
0.0034％)
÷
(3
×
16)，即x＝0.038(kg/吨)；高铝渣通过多批少量加入渣面扩散脱氧，实际进入钢水收得率较低，一般在30％左右，其余大部分留在渣中反应；按高铝渣含al 33.81％，钢液al收得率30％计算，加入0.44kg/吨钢的高铝渣时，钢液al量为：0.44
×
33.81％
×
30％＝0.045kg/吨钢。钢液al％＝(0.045-0.038)
÷
1000＝0.0007％，由此可知，c含量在0.14％时，加入0.44kg/吨钢的高铝渣可脱除钢液氧34ppm(0.0034％)，增加钢液als 0.0007％，等于几乎不增加als。
[0046]
③
发明人根据上述研究结果得出，c含量每递减0.01％时，o含量递增4ppm左右，依次类推，由2[al] 3[o]＝al2o3(s)，设定每一吨钢脱除4ppm的氧需要加入x kg的铝，x＝(2
×
27)
×
(1000
×
0.0004％)
÷
(3
×
16)，即x＝0.0045kg/吨；按高铝渣含al 33.81％，钢水al收得率为30％计算，加入0.0045kg/吨钢的铝需要投入高铝渣的量为：0.0045
÷
33.81％
÷
0.30％＝0.044kg/吨钢。因此，以c含量0.15％加入高铝渣0.4kg/吨钢为基数，c含量每减少0.01％增加0.04kg/吨钢的高铝渣，c含量每增加0.01％减少0.04kg/吨钢的高铝渣；由此可知，高铝渣的加入量g2(kg/吨钢)＝0.4 (0.15％-[c]％)
×
400。以上述公式进行高铝渣添加可以在保证有效脱氧的情况下几乎不增加钢液als。
[0047]
5)添加高铝渣后添加硅铁。
[0048]
6)取样1前先吹氩强搅拌，氩气流量55-65m3/h，例如：55m3/h、58m3/h、60m3/h、65m3/h等，钢液面裸露直径为45～55cm，例如：45cm、50cm、55cm等。取样1，取样温度＞液相线温度 60℃。其中，根据氩站样的s含量确定强搅拌时间，当氩站样的s含量≤0.020％时强搅拌2分钟，当氩站样的s含量＞0.020％时强搅拌3～5分钟。利用氩气强搅拌动力学条件，使硫在渣中的扩散系数增大，钢渣界面反应增大，脱硫效率更高。
[0049]
发明人研究表明，与步骤3)相同，当满足条件
①‑⑦
时，上述搅拌时间的控制能够进一步地提高脱硫效率。
[0050]
以及7)微调步骤。
[0051]
本发明的快速脱硫方法能够通过氩站样c的含量高低与lf精炼到站氧的对应关系，添加对应量的高铝渣，以便于对应不同的c含量都能够获得良好的扩散脱氧效率，以促进脱硫；而且，在硅镇静钢上用高铝渣替代硅铁粉脱氧剂，脱氧效果明显，并同步加快脱硫速度，有效降低工人劳动强度。同时，本发明的快速脱硫方法还根据氩站样s含量高低，研究出了更精准的石灰加入量控制方法和精确的搅拌控制方法，进一步提升了脱硫效率以及有利于工艺的精细化管理，降低成本。
[0052]
进一步地，在1)转炉出钢对钢水进行脱氧合金化、及加入渣洗料的步骤中，一种比较推荐的物料加入量为：石灰3.0～3.4kg/吨钢(例如：3.0kg/吨钢、3.2kg/吨钢、3.4kg/吨钢等)、铝矾土3.0～3.4kg/吨钢(例如：3.0kg/吨钢、3.2kg/吨钢、3.4kg/吨钢等)、硅铁1.0～1.4kg/吨钢(例如：1.0kg/吨钢、1.2kg/吨钢、1.4kg/吨钢等)、硅锰4.6～5.0kg/吨钢(例如：4.6kg/吨钢、4.8kg/吨钢、5.0kg/吨钢等)、碳粉0.34～0.38kg/吨钢(例如：0.34kg/吨钢、0.36kg/吨钢、0.38kg/吨钢等)。以上物料加入比例，能够避免钢液二次氧化获得洁净钢并能进行脱硫。
[0053]
进一步地，步骤3)中，萤石球的添加量＝g1/2.5～g1/3.5。萤石能够降低石灰熔点，提高脱硫分配系数，进而提高脱硫率，研究表明，将萤石球的投入量确定在石灰用量的
1/2.5～1/3.5，能够在避免成本过高的同时，确保石灰不会结团，具有良好的流动性，确保脱硫反应动力，确保脱硫效率。
[0054]
需要说明的是，步骤3)中脱硫的目标值还可以设定为其他值，其作为脱硫目标参照指标，不作具体限定。
[0055]
进一步地，步骤4)中，在4档送电过程中，高铝渣可以分3～5批少量加入，且在3～5分钟内将高铝渣加完，可以有效地保证扩散脱氧的效果。
[0056]
进一步地，高铝渣的成分包括：al≥40％，cao：10～15％，al2o3：10～20％，sio2≤6.0％，mgo≤3.0％，s≤0.50％，p≤0.50％，余量可以为其他杂质，具体成分与相关技术类似，在此不再赘述。适应的高铝渣成分配比，能够确保扩散脱氧效率，以促进脱硫。
[0057]
进一步地，步骤5)中，根据氩站样si含量，配置hpb300工艺卡目标si含量为0.20％，进一步脱氧合金化；根据合金加入量计算，钢液增硅0.01％需要加硅铁0.142kg/吨钢，可以由此得出加入的硅铁量为0.142
×
(0.20％-氩站[si]％)kg/吨钢，化渣时间为8～12min，例如：8min、10min、12min等。
[0058]
进一步地，所述步骤6)在取样时用铁管粘渣观色，白渣时直接取样1，在未达到白渣标准时(例如：为绿色半透明玻璃渣等)，投入硅铁粉脱氧，继续强搅拌1分钟至顶渣变白取样1，以精确达到炼钢要求。
[0059]
需要说明的是，上述粘渣观色步骤可以反复多次，若每次都未达到白渣标准，则可以每次都添加硅铁粉。
[0060]
还需要说明的是，在一些实施方式中，用铁管粘渣观色，达到透明玻璃渣也可以直接取样1。
[0061]
白渣和玻璃透明渣的脱氧程度相同，渣中w(feo mno)＜1％，其中，透明玻璃渣说明炉渣偏稀，白渣说明炉渣适中，但是两者均脱氧良好，可以不再使用硅铁粉脱氧，而是可以直接取样。
[0062]
其中，硅铁粉的加入量推荐为0.16～0.32kg/吨钢，例如：0.16kg/吨钢、0.18kg/吨钢、0.2kg/吨钢、0.24kg/吨钢、0.28kg/吨钢、0.3kg/吨钢、0.32kg/吨钢等。如此，能够进一步确保良好的脱氧效果。
[0063]
进一步的，所述步骤7)微调成分具体可包括：继续4档升温至弱搅拌前温度，停电；根据样1结果，分别控制c、si、mn含量，即分别将c、si、mn含量控制在目标值，强搅拌2分钟，氩气流量55～65m3/h，例如：55m3/h、58m3/h、60m3/h、65m3/h等，钢液面裸露直径为45～55cm，例如：45cm、50cm、55cm等，使钢液成分均匀；强搅拌2分钟后，取样2，弱搅拌5分钟，氩气流量20～25m3/h，例如：20m3/h、22m3/h、25m3/h等，钢液面裸露直径为20cm，促使钢液夹杂物进一步上浮。
[0064]
进一步地，hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法还包括：8)钙处理。
[0065]
再进一步地，钙处理时，延长软吹时间5分钟，控制在8～12分钟，例如：8分钟、10分钟、12分钟等，氩气流量5～10m3/h，例如：5m3/h、8m3/h、10m3/h等，钢液面裸露直径为0cm，即钢液面保持不裸露。
[0066]
下面结合具体实施例和对比例对本发明进行更详细的阐述。
[0067]
实施例1
[0068]
(120tlf)氩站样c：0.08％、si：0.06％、mn：0.45％、s0.035％、als：0.001％，lf到
站温度1544℃(≥液相线温度 30℃)，11档送电化渣，3分钟后转高档4档送电，送电氩气流量40～45m3/h，钢液面裸露直径为30cm；lf精炼加入石灰连为672kg，萤石球加入量为269kg，高铝渣加入量为82kg，硅铁加入量为238kg。升温至1580℃(≥液相线温度 60℃)，停电；吹氩强搅拌4分钟，氩气流量为60m3/h，钢液面裸露直径为50cm；强搅拌完用铁管粘渣，为玻璃透明渣，并取样1，c：0.09％、s：0.003％、si：0.16％、mn：0.46％、als：0.002％。根据样1结果，需要分别将c、si、mn含量控制在目标值，加入碳粉187kg，硅铁86kg，高碳锰铁75kg；强搅拌2分钟，氩气流量60m3/h，钢液面裸露直径：50cm。强搅拌完，取样2；弱搅拌5分钟，氩气流量20～25m3/h，钢液面裸露直径：20cm。脱s用时17分钟。
[0069]
实施例2
[0070]
(120tlf)氩站样c：0.06％、si：0.09％、mn:0.48％、s：0.040％，als：0.001％，lf到站温度1550℃(≥液相线 30℃)，11档送电化渣，3分钟后转高档位4档送电，送电氩气流量40～45m3/h，钢液面裸露直径：30cm；lf加入石灰加入量为768kg，萤石加入量为308kg，高铝渣加入量为120kg，硅铁加入量为188kg。升温至1585℃(≥液相线 60℃)，停电；吹氩强搅拌5分钟，氩气流量60m3/h，钢液面裸露直径：50cm；强搅拌完、粘渣，薄状白渣，并取样1，c：0.07％、si：0.15％、mn:0.49％、s：0.004％、als：0.002％。根据取样1结果，需要分别将c、si、mn含量控制在目标值，加入碳粉218kg，硅铁102kg，高碳锰铁18kg；强搅拌2分钟，氩气流量60m3/h，钢液面裸露直径：50cm。强搅拌完，取样2；弱搅拌5分钟，氩气流量20～25m3/h，钢液面裸露直径：20cm。脱s用时18分钟。
[0071]
对比例
[0072]
(120tlf)氩站样c：0.10％、si：0.09％、mn:0.45％、s：0.037％、als：0.001％，lf到站温度1546℃(≥液相线 30℃)，11档送电化渣，3分钟后转高档位4档送电，送电氩气流量40～45m3/h，钢液面裸露直径：30cm；lf加入石灰加入量为1001kg，萤石加入量为355kg，硅铁粉加入量为150kg。升温至1585℃(≥液相线 60℃)，停电。吹氩强搅拌8分钟，氩气流量60m3/h，钢液面裸露直径：50cm。强搅拌完粘渣，绿色半透明玻璃渣，取样1，c：0.119％、si：0.08％、s：0.008％、mn:0.46％、als：0.001％。根据取样1结果，需要分别将c、si、mn含量控制在目标值，加入碳粉145kg，硅铁203kg，高碳锰铁71kg。强搅拌3分钟，氩气流量60m3/h，钢液面裸露直径：50cm。强搅拌完，取样2，弱搅拌5分钟，氩气流量20～25m3/h，钢液面裸露直径：20cm。脱s用时23分钟。
[0073]
综上所述，本发明的hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法，通过氩站样c含量高低与lf到站氧对应关系，确定对应的高铝渣添加量。高铝渣在前期多批少量均匀加入渣面，起到很好的扩散脱氧效果，对脱s有促进作用。同时提高了炉渣中的al2o3浓度(11％～16％)，使炉渣的铺展性能更好，吸附夹杂物能力更强。高铝渣实际进入钢液收得率较低在30％左右，除脱掉钢液氧外，几乎不增als，因此出站als含量低，als含量小于0.004％。残留在钢液中的al2o3通过流动性能好的高碱度白渣(3.0～3.5)在氩气搅拌动力学条件下长时间聚集上浮，精炼过程结束对钢液喂入纯钙线进行钙化处理，改变了al2o3夹杂物的形态，同时延长软吹时间进一步净化钢液。因此，在本发明的脱硫方法下钢水浇铸不会出现结瘤现象。
[0074]
然后，通过氩站样的s含量高低在满足预设条件时确定对应的石灰加入量，以通过石灰加入确保有效地快速脱硫。
[0075]
再者，通过氩站样s含量高低在满足预设条件时确定对应的强搅拌时间，通过不同
时间的强搅拌时间确保有效地快速脱硫。
[0076]
最后，本发明的脱硫方法打破传统，在硅镇静钢上用高铝渣代替硅铁粉脱氧剂，脱氧效果明显，加快了脱硫速度，同时降低了工人劳动强度。
[0077]
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
技术领域
1.本发明涉及炼钢技术领域，具体而言，涉及hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法。
背景技术：
2.相关技术提供的冶炼hpb300普碳螺纹钢(一级钢筋，广泛应用于土木建筑工程中)时，若s含量不高于内控标准，为了降低生产陈本、确保效率，通常采用过氩站处理；但是，在s含量超标时，也需要采用lf精炼脱硫处理。
3.hpb300为硅镇静钢，扩散脱氧一般采用硅铁粉或碳化硅粉、炭粉。相关技术提供的hpb300的工艺卡规定：c范围：0.20％～0.24％、si范围：0.15％～0.30％、mn：0.45％～0.60％、p≤0.045％、s：≤0.045％，c内控：0.20％～0.23％、si内控：0.15％～0.25％、mn内控：0.45％～0.55％、p内控≤0.040％、s内控：≤0.025％，目标c：0.22％、目标si：0.20％、目标mn：0.50％、目标p：≤0.035％、目标s：≤0.02％，要求铁水s≤0.035％，当入炉铁水s＞0.025％时需过lf精炼脱s处理；hpb300与含铝钢连浇时或作为浇次第一炉时，要求lf精炼出站s≤0.010％。转炉出钢1/3时加入硅铁150kg、硅锰600kg、碳粉45kg。出钢渣洗：石灰400kg、铝矾土400kg。lf造渣要求：400～600kg萤石球；lf脱氧要求：采用硅铁粉扩散脱氧；钙处理要求：与含铝钢连浇时或作为浇次第一炉时喂入纯钙线200米，作为浇次第一炉与常规hpb300连浇时喂入钙线100米，正常连浇炉要求lf出站s≤0.015％、喂入纯钙线60米。
4.但是，入炉铁水＞0.025％、尤其是铁水s≧0.035％，lf出站要求s≤0.010％时，lf采用硅铁粉扩散脱氧，脱氧能力较弱，不容易造白渣；炉渣sio2偏高，碱度偏低，脱硫速度慢，影响生产节奏，且工人劳动强度大，满足不了生产需求。
技术实现要素：
5.本发明的目的在于提供hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法，其具有良好的扩散脱氧效果，并对脱硫有促进作用，进而能够确加快脱硫速度，提高生产效率，降低工人劳动强度，满足生产需求。
6.本发明是这样实现的：
7.第一方面，本发明提供一种hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法，包括：
8.1)转炉出钢对钢水进行脱氧合金化、及加入渣洗料；
9.2)脱氧合金化后，在氩站取样；
10.3)lf精炼温度≥液相线温度 30℃时，11档送电化渣，且在11档送电过程中，分多批添加石灰、萤石球，且在3分钟内将石灰和萤石球添加完，其中，根据氩站样的s含量加入石灰，石灰的加入量g1(kg/吨钢)＝16000[s]％；
[0011]
4)11档送电化渣3分钟后转4档送电，且根据氩站样的c含量加入高铝渣，高铝渣的加入量g2(kg/吨钢)＝0.4 (0.15％-[c]％)
×
400；
[0012]
5)添加硅铁；
[0013]
6)吹氩气强搅拌，氩气流量控制在55～65m3/h，钢液面裸露直径控制在45～55cm，
取样1；其中，取样温度＞液相线温度 60℃；根据氩站样的s含量确定强搅拌时间，当氩站样的s含量≤0.020％时强搅拌2分钟，当氩站样的s含量大于0.020％时强搅拌3-5分钟；
[0014]
7)微调成分。
[0015]
在可选的实施方式中，步骤6)中的取样1步骤包括：
[0016]
用铁管粘渣观色，当达到白渣标准时直接取样1；当未达到白渣标准时，投入硅铁粉脱氧，继续强搅拌1分钟至顶渣变白取样1。
[0017]
在可选的实施方式中，步骤7)包括：继续4档升温至弱搅拌前温度，停电，根据样1结果，控制c、si、mn含量，强搅拌2分钟，氩气流量55～65m3/h，钢液面裸露直径45～55cm，强搅拌2分钟后，取样2，弱搅拌5分钟，氩气流量20～25m3/h，钢液面裸露直径20cm。
[0018]
在可选的实施方式中，投入硅铁粉脱氧时硅铁粉的加入量为0.16～0.32kg/吨钢。
[0019]
在可选的实施方式中，步骤1)中加入：石灰3.0～3.4kg/吨钢、铝矾土3.0～3.4kg/吨钢、硅铁1.0～1.4kg/吨钢、硅锰4.6～5.0kg/吨钢、碳粉0.34～0.38kg/吨钢。
[0020]
在可选的实施方式中，步骤4)中高铝渣的成分包括：al≥40％，cao：10～15％，al2o3：10～20％，sio2≤6.0％，mgo≤3.0％，s≤0.50％，p≤0.50％。
[0021]
在可选的实施方式中，步骤4)中加入高铝渣为分为3～5次将高铝渣加完。
[0022]
在可选的实施方式中，在步骤5)中，添加的硅铁的含量为：0.142
×
(0.20％-氩站[si]％)kg/吨钢。
[0023]
在可选的实施方式中，步骤5)的化渣时间为8～12分钟。
[0024]
在可选的实施方式中，步骤7)后还包括步骤8)钙处理，其中钙处理时的软吹时间控制在8～12分钟，氩气流量为5～10m3/h，钢液面保持不裸露。
[0025]
本发明的hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法包括以下有益效果：
[0026]
本发明的快速脱硫方法能够通过氩站样c的含量高低与lf精炼到站氧的对应关系，添加对应量的高铝渣，以便于对应不同的c含量都能够获得良好的扩散脱氧效率，以促进脱硫；而且，在硅镇静钢上用高铝渣替代硅铁粉脱氧剂，脱氧效果明显，并同步加快脱硫速度，有效降低工人劳动强度。同时，本发明的快速脱硫方法还根据氩站样s含量高低，控制石灰的加入量和对应的强搅拌时间，以确保高效脱硫。
具体实施方式
[0027]
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
[0028]
以下对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
[0029]
本发明提供的hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法包括：
[0030]
1)转炉出钢对钢水进行脱氧合金化、及加入渣洗料。
[0031]
2)脱氧合金化后，在氩站取样。
[0032]
3)lf精炼温度≥液相线温度 30℃时，11档低档位送电化渣，3分钟后可以转高档位4档送电；其中，在11档送电过程中，分多批次添加石灰、萤石球(即多批次少量添加石灰和萤石球)，且在3分钟内将石灰和萤石球添加完；其中，根据氩站样的s含量加入石灰，且在
满足预设条件时，石灰的加入量g1(kg/吨钢)＝16000[s]％；
[0033]
以往技术中，对于石灰的加入量均依靠技术人员根据氩站取样获得的硫含量进行添加，由于脱硫环境的复杂性，往往会导致脱硫不充分或引入过多石灰造成ca、o含量过渡增加的缺陷。本发明发明人通过对hpb300普碳螺纹钢的炼钢工艺的大量数据收集、拟合分析研究发现，每0.8kg/吨钢的石灰用量能够脱硫0.005％，即，lf精炼按照0.8kg/吨钢的石灰用量，能够脱硫0.005％，若脱掉hpb300工艺卡s含量目标值的0.020％，就需要石灰0.8
×
4＝3.2kg/吨钢。因此，以氩站样的s含量0.020％，需要加入石灰3.2kg/吨钢为基数，得出，在氩站样的s含量每增加0.005％时，需要补加石灰0.8kg/吨钢，由此可见，每0.8kg/吨钢的石灰用量能够脱硫0.005％，因而石灰的添加量与氩站样的s含量的关系式可以记为：g1(kg/吨钢)＝3.2 16000
×
([s]％-0.020％)，也就是g1(kg/吨钢)＝16000[s]％。采用上述公式进行石灰的添加可以在保障有效脱硫的基础上避免过多的引入石灰料。
[0034]
进一步的，发明人研究发现，当满足以下预设条件时，数据拟合的线性更佳：
[0035]
①
炉渣碱度控制在3.0～3.5(例如：3.0、3.1、3.2、3.3、3.4、3.5等)，al2o3控制在11％-16％(例如：11％、12％、13％、14％、15％、16％等)，feo mno＜1.5％(例如：1.45％、1.40％、1.35％等)；
[0036]
②
钢水si含量≥0.15％(例如：0.15％、0.16％、0.18％、0.20％等)；
[0037]
③
氩站取样温度≥液相线温度 50℃；
[0038]
④
炉渣流动性好，呈薄状白渣或透明玻璃渣；
[0039]
⑤
转炉出钢渣洗的物料添加量为：石灰3.0～3.4kg/吨钢，例如：3.0kg/吨钢、3.2kg/吨钢、3.4kg/吨钢，铝矾土3.0～3.4kg/吨钢，例如：3.0kg/吨钢、3.2kg/吨钢、3.4kg/吨钢；
[0040]
⑥
转炉出钢渣洗时，正常送电氩气流量为40～45m3/h，钢液面裸露直径：28～32cm例如：28cm、29cm、30cm、31cm、32cm等；强搅拌时间3～5min(例如：3min、4min、5min等)，氩气流量55～65m3/h，例如：55m3/h、58m3/h、60m3/h、65m3/h等，钢液面裸露直径：45～55cm，例如：45cm、50cm、55cm等；
[0041]
⑦
钢液s含量≥0.030％(例如：0.030％、0.035％、0.040％、0.045％等)。
[0042]
4)11档送电化渣3分钟后转4档送电，且根据氩站样的c含量加入高铝渣进行扩散脱氧。
[0043]
氩站样的c含量高低可以反映出钢水氧化性强弱。发明人通过对hpb300普碳螺纹钢的炼钢工艺的大量数据收集、拟合分析、研究发现：
[0044]
①
氩站样的c含量在0.15％、s含量在0.10％～0.20％时，lf到站氧含量一般在25～30ppm；由2[al] 3[o]＝al2o3(s)，设定每一吨钢脱除30ppm氧需要加入x kg的铝，x＝(2
×
27)
×
(1000
×
0.0030％)
÷
(3
×
16)，即x＝0.34kg/吨。高铝渣通过多批少量加入渣面扩散脱氧，实际进入钢水收得率较低，一般在30％左右，其余大部分留在渣中反应；按高铝渣含al 33.8％，钢液al收得率30％计算，加入0.4kg吨钢的高铝渣时，钢液al量为：0.4
×
33.81％
×
30％＝0.041(kg/吨钢)。钢液al％＝(0.041-0.034)
÷
1000＝0.0007％，由此可知，c含量在0.15％时，加入0.4kg/吨钢的高铝渣可脱除钢液氧30ppm(0.0030％)，增加钢液als 0.0007％，等于几乎不增加als。
[0045]
②
c含量在0.14％、si含量在0.10％～0.20％时，lf到站氧含量一般在29～34ppm；
由2[al] 3[o]＝al2o3(s)，设定每一吨钢脱除34ppm沿需要加入x kg的铝，x＝(2
×
27)
×
(1000
×
0.0034％)
÷
(3
×
16)，即x＝0.038(kg/吨)；高铝渣通过多批少量加入渣面扩散脱氧，实际进入钢水收得率较低，一般在30％左右，其余大部分留在渣中反应；按高铝渣含al 33.81％，钢液al收得率30％计算，加入0.44kg/吨钢的高铝渣时，钢液al量为：0.44
×
33.81％
×
30％＝0.045kg/吨钢。钢液al％＝(0.045-0.038)
÷
1000＝0.0007％，由此可知，c含量在0.14％时，加入0.44kg/吨钢的高铝渣可脱除钢液氧34ppm(0.0034％)，增加钢液als 0.0007％，等于几乎不增加als。
[0046]
③
发明人根据上述研究结果得出，c含量每递减0.01％时，o含量递增4ppm左右，依次类推，由2[al] 3[o]＝al2o3(s)，设定每一吨钢脱除4ppm的氧需要加入x kg的铝，x＝(2
×
27)
×
(1000
×
0.0004％)
÷
(3
×
16)，即x＝0.0045kg/吨；按高铝渣含al 33.81％，钢水al收得率为30％计算，加入0.0045kg/吨钢的铝需要投入高铝渣的量为：0.0045
÷
33.81％
÷
0.30％＝0.044kg/吨钢。因此，以c含量0.15％加入高铝渣0.4kg/吨钢为基数，c含量每减少0.01％增加0.04kg/吨钢的高铝渣，c含量每增加0.01％减少0.04kg/吨钢的高铝渣；由此可知，高铝渣的加入量g2(kg/吨钢)＝0.4 (0.15％-[c]％)
×
400。以上述公式进行高铝渣添加可以在保证有效脱氧的情况下几乎不增加钢液als。
[0047]
5)添加高铝渣后添加硅铁。
[0048]
6)取样1前先吹氩强搅拌，氩气流量55-65m3/h，例如：55m3/h、58m3/h、60m3/h、65m3/h等，钢液面裸露直径为45～55cm，例如：45cm、50cm、55cm等。取样1，取样温度＞液相线温度 60℃。其中，根据氩站样的s含量确定强搅拌时间，当氩站样的s含量≤0.020％时强搅拌2分钟，当氩站样的s含量＞0.020％时强搅拌3～5分钟。利用氩气强搅拌动力学条件，使硫在渣中的扩散系数增大，钢渣界面反应增大，脱硫效率更高。
[0049]
发明人研究表明，与步骤3)相同，当满足条件
①‑⑦
时，上述搅拌时间的控制能够进一步地提高脱硫效率。
[0050]
以及7)微调步骤。
[0051]
本发明的快速脱硫方法能够通过氩站样c的含量高低与lf精炼到站氧的对应关系，添加对应量的高铝渣，以便于对应不同的c含量都能够获得良好的扩散脱氧效率，以促进脱硫；而且，在硅镇静钢上用高铝渣替代硅铁粉脱氧剂，脱氧效果明显，并同步加快脱硫速度，有效降低工人劳动强度。同时，本发明的快速脱硫方法还根据氩站样s含量高低，研究出了更精准的石灰加入量控制方法和精确的搅拌控制方法，进一步提升了脱硫效率以及有利于工艺的精细化管理，降低成本。
[0052]
进一步地，在1)转炉出钢对钢水进行脱氧合金化、及加入渣洗料的步骤中，一种比较推荐的物料加入量为：石灰3.0～3.4kg/吨钢(例如：3.0kg/吨钢、3.2kg/吨钢、3.4kg/吨钢等)、铝矾土3.0～3.4kg/吨钢(例如：3.0kg/吨钢、3.2kg/吨钢、3.4kg/吨钢等)、硅铁1.0～1.4kg/吨钢(例如：1.0kg/吨钢、1.2kg/吨钢、1.4kg/吨钢等)、硅锰4.6～5.0kg/吨钢(例如：4.6kg/吨钢、4.8kg/吨钢、5.0kg/吨钢等)、碳粉0.34～0.38kg/吨钢(例如：0.34kg/吨钢、0.36kg/吨钢、0.38kg/吨钢等)。以上物料加入比例，能够避免钢液二次氧化获得洁净钢并能进行脱硫。
[0053]
进一步地，步骤3)中，萤石球的添加量＝g1/2.5～g1/3.5。萤石能够降低石灰熔点，提高脱硫分配系数，进而提高脱硫率，研究表明，将萤石球的投入量确定在石灰用量的
1/2.5～1/3.5，能够在避免成本过高的同时，确保石灰不会结团，具有良好的流动性，确保脱硫反应动力，确保脱硫效率。
[0054]
需要说明的是，步骤3)中脱硫的目标值还可以设定为其他值，其作为脱硫目标参照指标，不作具体限定。
[0055]
进一步地，步骤4)中，在4档送电过程中，高铝渣可以分3～5批少量加入，且在3～5分钟内将高铝渣加完，可以有效地保证扩散脱氧的效果。
[0056]
进一步地，高铝渣的成分包括：al≥40％，cao：10～15％，al2o3：10～20％，sio2≤6.0％，mgo≤3.0％，s≤0.50％，p≤0.50％，余量可以为其他杂质，具体成分与相关技术类似，在此不再赘述。适应的高铝渣成分配比，能够确保扩散脱氧效率，以促进脱硫。
[0057]
进一步地，步骤5)中，根据氩站样si含量，配置hpb300工艺卡目标si含量为0.20％，进一步脱氧合金化；根据合金加入量计算，钢液增硅0.01％需要加硅铁0.142kg/吨钢，可以由此得出加入的硅铁量为0.142
×
(0.20％-氩站[si]％)kg/吨钢，化渣时间为8～12min，例如：8min、10min、12min等。
[0058]
进一步地，所述步骤6)在取样时用铁管粘渣观色，白渣时直接取样1，在未达到白渣标准时(例如：为绿色半透明玻璃渣等)，投入硅铁粉脱氧，继续强搅拌1分钟至顶渣变白取样1，以精确达到炼钢要求。
[0059]
需要说明的是，上述粘渣观色步骤可以反复多次，若每次都未达到白渣标准，则可以每次都添加硅铁粉。
[0060]
还需要说明的是，在一些实施方式中，用铁管粘渣观色，达到透明玻璃渣也可以直接取样1。
[0061]
白渣和玻璃透明渣的脱氧程度相同，渣中w(feo mno)＜1％，其中，透明玻璃渣说明炉渣偏稀，白渣说明炉渣适中，但是两者均脱氧良好，可以不再使用硅铁粉脱氧，而是可以直接取样。
[0062]
其中，硅铁粉的加入量推荐为0.16～0.32kg/吨钢，例如：0.16kg/吨钢、0.18kg/吨钢、0.2kg/吨钢、0.24kg/吨钢、0.28kg/吨钢、0.3kg/吨钢、0.32kg/吨钢等。如此，能够进一步确保良好的脱氧效果。
[0063]
进一步的，所述步骤7)微调成分具体可包括：继续4档升温至弱搅拌前温度，停电；根据样1结果，分别控制c、si、mn含量，即分别将c、si、mn含量控制在目标值，强搅拌2分钟，氩气流量55～65m3/h，例如：55m3/h、58m3/h、60m3/h、65m3/h等，钢液面裸露直径为45～55cm，例如：45cm、50cm、55cm等，使钢液成分均匀；强搅拌2分钟后，取样2，弱搅拌5分钟，氩气流量20～25m3/h，例如：20m3/h、22m3/h、25m3/h等，钢液面裸露直径为20cm，促使钢液夹杂物进一步上浮。
[0064]
进一步地，hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法还包括：8)钙处理。
[0065]
再进一步地，钙处理时，延长软吹时间5分钟，控制在8～12分钟，例如：8分钟、10分钟、12分钟等，氩气流量5～10m3/h，例如：5m3/h、8m3/h、10m3/h等，钢液面裸露直径为0cm，即钢液面保持不裸露。
[0066]
下面结合具体实施例和对比例对本发明进行更详细的阐述。
[0067]
实施例1
[0068]
(120tlf)氩站样c：0.08％、si：0.06％、mn：0.45％、s0.035％、als：0.001％，lf到
站温度1544℃(≥液相线温度 30℃)，11档送电化渣，3分钟后转高档4档送电，送电氩气流量40～45m3/h，钢液面裸露直径为30cm；lf精炼加入石灰连为672kg，萤石球加入量为269kg，高铝渣加入量为82kg，硅铁加入量为238kg。升温至1580℃(≥液相线温度 60℃)，停电；吹氩强搅拌4分钟，氩气流量为60m3/h，钢液面裸露直径为50cm；强搅拌完用铁管粘渣，为玻璃透明渣，并取样1，c：0.09％、s：0.003％、si：0.16％、mn：0.46％、als：0.002％。根据样1结果，需要分别将c、si、mn含量控制在目标值，加入碳粉187kg，硅铁86kg，高碳锰铁75kg；强搅拌2分钟，氩气流量60m3/h，钢液面裸露直径：50cm。强搅拌完，取样2；弱搅拌5分钟，氩气流量20～25m3/h，钢液面裸露直径：20cm。脱s用时17分钟。
[0069]
实施例2
[0070]
(120tlf)氩站样c：0.06％、si：0.09％、mn:0.48％、s：0.040％，als：0.001％，lf到站温度1550℃(≥液相线 30℃)，11档送电化渣，3分钟后转高档位4档送电，送电氩气流量40～45m3/h，钢液面裸露直径：30cm；lf加入石灰加入量为768kg，萤石加入量为308kg，高铝渣加入量为120kg，硅铁加入量为188kg。升温至1585℃(≥液相线 60℃)，停电；吹氩强搅拌5分钟，氩气流量60m3/h，钢液面裸露直径：50cm；强搅拌完、粘渣，薄状白渣，并取样1，c：0.07％、si：0.15％、mn:0.49％、s：0.004％、als：0.002％。根据取样1结果，需要分别将c、si、mn含量控制在目标值，加入碳粉218kg，硅铁102kg，高碳锰铁18kg；强搅拌2分钟，氩气流量60m3/h，钢液面裸露直径：50cm。强搅拌完，取样2；弱搅拌5分钟，氩气流量20～25m3/h，钢液面裸露直径：20cm。脱s用时18分钟。
[0071]
对比例
[0072]
(120tlf)氩站样c：0.10％、si：0.09％、mn:0.45％、s：0.037％、als：0.001％，lf到站温度1546℃(≥液相线 30℃)，11档送电化渣，3分钟后转高档位4档送电，送电氩气流量40～45m3/h，钢液面裸露直径：30cm；lf加入石灰加入量为1001kg，萤石加入量为355kg，硅铁粉加入量为150kg。升温至1585℃(≥液相线 60℃)，停电。吹氩强搅拌8分钟，氩气流量60m3/h，钢液面裸露直径：50cm。强搅拌完粘渣，绿色半透明玻璃渣，取样1，c：0.119％、si：0.08％、s：0.008％、mn:0.46％、als：0.001％。根据取样1结果，需要分别将c、si、mn含量控制在目标值，加入碳粉145kg，硅铁203kg，高碳锰铁71kg。强搅拌3分钟，氩气流量60m3/h，钢液面裸露直径：50cm。强搅拌完，取样2，弱搅拌5分钟，氩气流量20～25m3/h，钢液面裸露直径：20cm。脱s用时23分钟。
[0073]
综上所述，本发明的hpb300普碳螺纹钢的lf快速脱硫方法，通过氩站样c含量高低与lf到站氧对应关系，确定对应的高铝渣添加量。高铝渣在前期多批少量均匀加入渣面，起到很好的扩散脱氧效果，对脱s有促进作用。同时提高了炉渣中的al2o3浓度(11％～16％)，使炉渣的铺展性能更好，吸附夹杂物能力更强。高铝渣实际进入钢液收得率较低在30％左右，除脱掉钢液氧外，几乎不增als，因此出站als含量低，als含量小于0.004％。残留在钢液中的al2o3通过流动性能好的高碱度白渣(3.0～3.5)在氩气搅拌动力学条件下长时间聚集上浮，精炼过程结束对钢液喂入纯钙线进行钙化处理，改变了al2o3夹杂物的形态，同时延长软吹时间进一步净化钢液。因此，在本发明的脱硫方法下钢水浇铸不会出现结瘤现象。
[0074]
然后，通过氩站样的s含量高低在满足预设条件时确定对应的石灰加入量，以通过石灰加入确保有效地快速脱硫。
[0075]
再者，通过氩站样s含量高低在满足预设条件时确定对应的强搅拌时间，通过不同
时间的强搅拌时间确保有效地快速脱硫。
[0076]
最后，本发明的脱硫方法打破传统，在硅镇静钢上用高铝渣代替硅铁粉脱氧剂，脱氧效果明显，加快了脱硫速度，同时降低了工人劳动强度。
[0077]
以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
再多了解一些
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