一种非真空控氢的炼钢方法与流程

1.本发明涉及转炉冶金技术领域，特别是涉及一种非真空控氢的炼钢方法。


背景技术：

2.氢常以原子态或分子态存于钢中，由于钢在液态下吸收大量的氢，冷却后又来不及析出，就聚集在晶体的缺陷处，造成很大的应力，并与钢发生组织转变时的局部内应力相结合，致使钢材的韧性下降，产生“氢脆”。
3.当前在转炉-精炼工艺流程钢中氢含量无法有效保证，需通过真空工艺将氢含量稳定控制在较低水平，但真空工艺需要提高钢水温度，同时增加耐材、能源介质等消耗成本。
4.因此，如何在不经过真空处理的条件下，稳定控制钢中氢含量，是转炉冶金领域的关键问题。


技术实现要素：

5.本发明针对上述技术问题，为克服现有技术的缺点，提供了一种非真空控氢的炼钢方法，可稳定保证钢水中氢含量在4ppm以内，普通控氢钢种可不经真空脱气处理，具有重要的实际意义和很好的应用前景，大大降低了生产成本，具体包括以下步骤：s1.转炉先加入废钢，前后倾翻操作，待烘干无较大烟气后正常加入铁水；s2.转炉冶炼，加入造渣料，后只加入烧结矿调整温度；s3.出钢合金化，向钢包内加入预熔精炼渣，增碳剂和不少于5kg/t钢的单独隔水包装石灰在出钢时间的前100秒内加入完毕，精炼目标碳含量控制在成品成分减去0.05%的范围内；其中，精炼过程不补加石灰，其余成分使用合金配加，且所述造渣料含水率≤4%本发明进一步限定的技术方案是：进一步的，所述造渣料包括石灰、石灰石和白云石。
6.进一步的，所述s2中转炉冶炼具体包括：转炉冶炼石灰石、白云石在吹炼前5分钟内加入完毕，石灰、镁球在吹炼前10分钟内加入完毕，其后只加入烧结矿调整温度。
7.进一步的，在加入烧结矿调整温度时，目标终点温度≥1620℃。
8.进一步的，所述s1中前后倾翻操作至少两次。
9.进一步的，所述增碳剂为高纯石墨碳材。
10.本发明的有益效果是：（1）本发明通过改进转炉-精炼相关的操作工艺，提出了一种非真空控氢的炼钢方法，可稳定保证钢水中氢含量在4ppm以内，普通控氢钢种可不经真空脱气处理，具有重要的实际意义和很好的应用前景，大大降低了生产成本；（2）本发明通过造渣料含水量控制、转炉冶炼作业过程管控、稳定出钢脱氧合金化和精炼处理工艺优化控制，避免了钢水真空工艺需要提高钢水温度和增加耐材、能源介质
等消耗成本，具有良好的社会、经济效益，可降低真空处理成本达30元/吨钢以上；（3）本发明工艺流程简单清晰，可操作性强，易于控制。
附图说明
11.图1为本发明实施例1中上连铸前定氢数据图；图2为本发明实施例2中上连铸前定氢数据图；图3为原有转炉-精炼工艺上连铸前定氢数据图。
具体实施方式实施例1
12.本发明实施例1公开的一种非真空控氢的炼钢方法，包括如下步骤：（1）石灰含水率≤2%、石灰石含水率≤3%、白云石含水率≤2.5%。
13.（2）废钢装入25.7t，前后倾翻2次后，正常加入铁水103t。
14.（3）转炉冶炼加入石灰石11.4kg/t钢、白云石8.2kg/t钢，在吹炼4:36内加完；石灰加入20.7kg/t钢、镁球3.2kg/t钢，在吹炼9:15内加完；返矿动态加入5.7kg/t钢。终点温度1633℃。
15.（4）出钢合金化，增碳剂加入3kg/t钢，在出钢时间86s内加完。加入预熔精炼渣4kg/t钢，单独隔水包装石灰5kg/t钢，其它合金正常加入，炉后钢水碳含量0.42%。
16.（5）精炼处理加入精炼渣1.5kg/t钢，高纯石墨碳材0.2kg/t钢，其它合金正常加入。
17.（6）钢水处理结束，上连铸前定氢3.7ppm。
实施例2
18.本发明实施例2公开的非真空控氢的炼钢方法，包括如下步骤：（1）石灰含水率≤2.5%、石灰石含水率≤3%、白云石含水率≤2.8%。
19.（2）废钢装入23.5t，前后倾翻3次后，正常加入铁水105t。
20.（3）转炉冶炼加入石灰石12.5kg/t钢、白云石7.8kg/t钢，在吹炼4:08内加完；石灰加入18.6kg/t钢、镁球2.8kg/t钢，在吹炼9:36内加完；返矿动态加入7.2kg/t钢。终点温度1628℃。
21.（4）出钢合金化，增碳剂加入1.5kg/t钢，在出钢时间76s内加完。加入预熔精炼渣3kg/t钢，单独隔水包装石灰4.5kg/t钢，其它合金正常加入，炉后钢水碳含量0.23%。
22.（5）精炼处理加入精炼渣1.0kg/t钢，高纯石墨碳材0.1kg/t钢，其它合金正常加入。
23.（6）钢水处理结束，上连铸前定氢3.3ppm。
24.综合上述实施例，上连铸前分别定氢3.7ppm和3.3ppm，稳定保证钢水中氢含量在4ppm以内。本发明经大量试验和数据分析，总结出炼钢过程中增氢的关键因素，在保证无明显漏水的情况下，通过造渣料含水量控制、转炉冶炼作业过程管控、稳定出钢脱氧合金化和精炼处理工艺优化控制，可有效控制钢水氢含量至4ppm以下，普通控氢钢种可不经真空脱
气处理，具有重要的实际意义和很好的应用前景，可降低真空处理成本达30元/吨钢以上。
25.除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。


技术特征：
1.一种非真空控氢的炼钢方法，其特征在于，包括以下步骤：s1.转炉先加入废钢，前后倾翻操作，待烘干后正常加入铁水；s2.转炉冶炼，加入造渣料，后只加入烧结矿调整温度；s3.出钢合金化，向钢包内加入预熔精炼渣，增碳剂和不少于5kg/t钢的单独隔水包装石灰在出钢时间的前100秒内加入完毕，精炼目标碳含量控制在成品成分减去0.05%的范围内；其中，精炼过程不补加石灰，其余成分使用合金配加，且所述造渣料含水率≤4%。2.根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于，所述造渣料包括石灰、石灰石和白云石。3.根据权利要求2所述的炼钢方法，其特征在于，所述s2中转炉冶炼具体包括：转炉冶炼石灰石、白云石在吹炼前5分钟内加入完毕，石灰、镁球在吹炼前10分钟内加入完毕，其后只加入烧结矿调整温度。4.根据权利要求3所述的炼钢方法，其特征在于，在加入烧结矿调整温度时，目标终点温度≥1620℃。5.根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于，所述s1中前后倾翻操作至少两次。6.根据权利要求1所述的炼钢方法，其特征在于，所述增碳剂为高纯石墨碳材。

技术总结
本发明公开了一种非真空控氢的炼钢方法，包括：转炉先加入废钢，前后倾翻操作，转炉冶炼，加入造渣料，只加入烧结矿调整温度，出钢合金化，向钢包内加入预熔精炼渣，增碳剂和不少于5kg/t钢的单独隔水包装石灰在出钢时间的前100秒内加入完毕，精炼目标碳含量控制在成品成分减去0.05%的范围内，且造渣料含水率≤4%。本发明通过改进转炉-精炼相关的操作工艺，提出了一种非真空控氢的炼钢方法，可稳定保证钢水中氢含量在4ppm以内，普通控氢钢种可不经真空脱气处理，具有重要的实际意义和很好的应用前景，大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。大大降低了生产成本。


技术研发人员：刘德祥 许旭东 李林 胡志勇 唐前进 袁海军 刘义 周杨 陈鹏涛 李天学 赵治国 殷天颖
受保护的技术使用者：南京钢铁股份有限公司
技术研发日：2023.06.08
技术公布日：2023/10/11