一种低成本HRB400cE钢水合金化的方法与流程

一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法
技术领域
1.本发明涉及钢铁冶炼技术领域，更为具体地说是指一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法。


背景技术：

2.近年来，随着经济的快速发展，沿海地区填海造陆、跨海大桥等工程大量增加，钢筋混凝土暴露在以氯离子为主的腐蚀环境中。氯离子可迅速穿透混泥土外壳，对钢筋进行侵蚀，降低钢筋使用寿命。
3.2017年7月12日发布gb/t 33953-2017《钢筋混凝土用耐蚀钢筋》，2018年4月1日开始实施，hrb400ce主要通过添加cr 0.25%～7.0wt%、ni≤0.65wt%等耐腐蚀元素，提高hrb400ce钢筋的耐腐蚀能力。目前，hrb400ce钢水合金化方法通常是在出钢过程中往钢包内加入铬铁和镍铁来进行cr和ni的合金化。由于铬铁合金和镍铁合金的成本高，导致hrb400ce合金化的成本非常高。为此，我们提供一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法。


技术实现要素：

4.本发明提供一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法，以解决现有hrb400ce钢水在出钢过程中往钢包内加入铬铁和镍铁来进行cr和ni的合金化，其成本非常高等缺点。
5.本发明采用如下技术方案：一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法，包括如下步骤：（1）、根据hrb400ce成品钢水的化学成分以及304不锈钢废料中cr、ni的含量，计算每吨hrb400ce成品钢水所需304不锈钢废料的重量；（2）、按步骤（1）所得的每吨hrb400ce成品钢水所需304不锈钢废料重量，提前称取转炉出钢量所需的304不锈钢废料加入钢包中，并使用钢包烘烤设备对304不锈钢废料烘烤，使其温度达到800℃以上；（3）、转炉出钢至步骤（2）的钢包中，钢包全程底吹氩，出完钢后继续底吹氩气，保证成分和温度的均匀性。
6.上述hrb400ce成品钢水由以下化学成分组成：c 0.10～0.15wt%、si 0.25～0.40wt%、mn 1.00～1.30wt%、cr 0.9wt%～1.2wt%、ni 0.3wt%～0.5wt%、v 0.10wt%～0.15wt%、s≤0.045wt%、p≤0.045wt%，其余为fe及不可避免的不纯物，该hrb400ce成品钢水是由转炉出钢采用硅铁合金、高碳锰铁合金、铬铁合金、镍铁合金、钒氮合金进行脱氧合金化；所述304不锈钢废料中含有cr 18.0wt%～19.0wt%和ni 8.0wt%～9.0wt%；计算获得每吨hrb400ce成品钢水所需304不锈钢废料的重量为52kg～65kg。
7.一较佳实施方案中，上述304不锈钢废料为干净的304不锈钢工业边角废料。
8.一较佳实施方案中，上述步骤（2）的304不锈钢废料是通过行车加入到钢包中，然后将钢包移动到钢包烘烤设备，利用转炉煤气，点火烘烤半小时以上，以将304不锈钢废料预热至800℃以上。
9.一较佳实施方案中，上述步骤（3）中，出钢时底吹氩气的流量控制在80m3/h，而出钢后底吹氩气的流量控制在20m3/h，总吹氩时间为10min。
10.一较佳实施方案中，上述步骤（3）的转炉出钢温度控制在1645℃～1665℃。
11.由上述对本发明方法的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：1、本发明利用304不锈钢废料完成hrb400ce钢cr、ni合金化，吨钢需要304不锈钢废料53kg～62kg，吨钢成本约434.6元～508.4元，同时吨钢减少铬铁合金19kg～25kg、减少镍铁5.6kg～9.6kg，成本减少约535.0元～874.1元，吨钢降低成本约100.4元～365.7元。
12.2、本发明采用钢包烘烤设备对钢包内304不锈钢废料进行烘烤，使其预热到800℃以上，可减少合金化过程中温降问题。
具体实施方式
13.下面说明本发明的具体实施方式。为了全面理解本发明，下面描述到许多细节，但对于本领域技术人员来说，无需这些细节也可实现本发明。
14.本发明提供一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法，包括如下步骤：（1）、根据hrb400ce成品钢水的化学成分以及304不锈钢废料中cr、ni的含量，计算每吨hrb400ce成品钢水所需304不锈钢废料的重量。
15.hrb400ce成品钢水由以下化学成分组成：c 0.10～0.15wt%、si 0.25～0.40wt%、mn 1.00～1.30wt%、cr 0.9wt%～1.2wt%、ni 0.3wt%～0.5wt%、v 0.10wt%～0.15wt%、s≤0.045wt%、p≤0.045wt%，其余为fe及不可避免的不纯物，该hrb400ce成品钢水是由转炉出钢采用硅铁合金、高碳锰铁合金、铬铁合金、镍铁合金、钒氮合金进行脱氧合金化。
16.（2）、由供应部门采购干净的304不锈钢工业边角废料，保证304不锈钢废料的成分稳定性，304不锈钢主要合金元素化学成含量cr 18.0wt%～19.0wt%、ni 8.0wt%～9.0wt%，cr、ni含量较高，且含量比例接近hrb400ce中的cr和ni的比例。
17.根据hrb400ce化学成分要求和304不锈钢cr、ni的含量，计算得出：每吨hrb400ce钢cr合金化需要的304不锈钢废料重量52kg～70kg；每吨hrb400ce钢ni合金化需要的304不锈钢废料重量38kg钢～65kg；所以同时满足hrb400ce钢cr、ni合金化所需要的304不锈钢废料重量为每吨钢52kg～65kg。
18.（3）、通过行车，把称重好的304不锈钢废料加入到钢包中，加入量为（出钢重量t*52/t～65/t）kg，以出钢量100吨为例，加入5.2t～6.5t的304不锈钢废料，把钢包移动到钢包烘烤设备，利用转炉煤气，点火烘烤半小时以上，304不锈钢废钢预热到800℃以上。
19.（4）、转炉正常冶炼，因304不锈钢废料加入量比铬铁合金和镍铁合金总加入量多30kg/t左右，出钢合金化过程额外降温15℃左右，所以转炉出钢温度由1630℃～1650℃提高到1645℃～1665℃。
20.（5）、转炉出钢过程中，钢包全程底吹氩，出钢时底吹氩气流量按80m3/h控制，出完钢后底吹氩气流量按20m3/h控制，总吹氩时间10min，保证成分和温度的均匀性。
21.纯净的304不锈钢工业废料12000元/t、50wt%含量铬铁9500元/t、55wt%含量镍铁80000元/t、产出钢水4000元/t，铬合金化收得率95%、ni合金化收得率98%、304不锈钢废料和铬铁、镍铁钢水转化率均95%。
22.成本计算：
a、采用304不锈钢废料，hrb400ce钢cr和ni合金化成本：304不锈钢废料废料用量53kg/t钢～62kg/t钢，304不锈钢废料按95%转化为钢水，不锈钢废料12000元/t、钢水4000元/t。
23.吨钢最低成本=53kg/t*12000元/t-53kg/t*95%*4000元/t=434.6元/t；吨钢最高成本=62kg/t*12000元/t-62kg/t*95%*4000元/t=508.4元/t。
24.b、采用铬铁合金、镍铁合金，hrb400ee钢cr和ni合金化成本：铬铁合金加入量19kg/t钢～25kg/t钢、镍铁合金加入量5.6kg/t钢～9.6kg/t钢，50铬铁合金9500元/t、55镍铁合金80000元/t、钢水4000元/t。
25.吨钢最低成本=19kg/t*9500元/t-19kg/t*95%*4000元/t + 5.6kg/t*80000元/t-5.6kg/t*95%*4000元/t=535.0元/t。吨钢最高成本=25kg/t*9500元/t-25kg/t*95%*4000元/t+9.6kg/t*80000元/t-9.6kg/t*95%*4000元/t=874.1元/t。
26.c、用304不锈钢废料代替铬铁合金、镍铁合金完成hrb400ce的cr和ni合金化，可以降低合金成本100.4元/t～365.7元/t。
27.上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

技术特征：
1.一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法，其特征在于，包括如下步骤：（1）、根据hrb400ce成品钢水的化学成分以及304不锈钢废料中cr、ni的含量，计算每吨hrb400ce成品钢水所需304不锈钢废料的重量；（2）、按步骤（1）所得的每吨hrb400ce成品钢水所需304不锈钢废料重量，提前称取转炉出钢量所需的304不锈钢废料加入钢包中，并使用钢包烘烤设备对304不锈钢废料烘烤，使其温度达到800℃以上；（3）、转炉出钢至步骤（2）的钢包中，钢包全程底吹氩，出完钢后继续底吹氩气，保证成分和温度的均匀性。2.如权利要求1所述的一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法，其特征在于：所述hrb400ce成品钢水由以下化学成分组成：c 0.10～0.15wt%、si 0.25～0.40wt%、mn 1.00～1.30wt%、cr 0.9wt%～1.2wt%、ni 0.3wt%～0.5wt%、v 0.10wt%～0.15wt%、s≤0.045wt%、p≤0.045wt%，其余为fe及不可避免的不纯物，该hrb400ce成品钢水是由转炉出钢采用硅铁合金、高碳锰铁合金、铬铁合金、镍铁合金、钒氮合金进行脱氧合金化；所述304不锈钢废料中含有cr 18.0wt%～19.0wt%和ni 8.0wt%～9.0wt%；计算获得每吨hrb400ce成品钢水所需304不锈钢废料的重量为52kg～65kg。3.如权利要求1所述的一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法，其特征在于：所述304不锈钢废料为干净的304不锈钢工业边角废料。4.如权利要求1所述的一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法，其特征在于：所述步骤（2）的304不锈钢废料是通过行车加入到钢包中，然后将钢包移动到钢包烘烤设备，利用转炉煤气，点火烘烤半小时以上，以将304不锈钢废料预热至800℃以上。5.如权利要求1所述的一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法，其特征在于：所述步骤（3）中，出钢时底吹氩气的流量控制在80m3/h，而出钢后底吹氩气的流量控制在20m3/h，总吹氩时间为10min。6.如权利要求1所述的一种低成本hrb400ce钢水合金化的方法，其特征在于：所述步骤（3）的转炉出钢温度控制在1645℃～1665℃。

技术总结
本发明公开一种低成本HRB400cE钢水合金化的方法，包括：（1）、根据HRB400cE成品钢水的化学成分以及304不锈钢废料中Cr、Ni的含量，计算每吨HRB400cE成品钢水所需304不锈钢废料的重量；（2）、按步骤（1）所得的每吨HRB400cE成品钢水所需304不锈钢废料重量，提前称取转炉出钢量所需的304不锈钢废料加入钢包中，并使用钢包烘烤设备对304不锈钢废料烘烤，使其温度达到800℃以上；（3）、转炉出钢至步骤（2）的钢包中，钢包全程底吹氩，出完钢后继续底吹氩气。本发明在钢包中加入304不锈钢废料代替铬铁合金和镍铁合金进行HRB400cE钢Cr和Ni的合金化，降低生产成本。低生产成本。


技术研发人员：雷浩洪 罗源奎 吕凯辉 李小环 庞能伟
受保护的技术使用者：福建泉州闽光钢铁有限责任公司
技术研发日：2023.05.22
技术公布日：2023/8/13