一种降真空前钢水氢含量的冶炼方法与流程

1.本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种降真空前钢水氢含量的冶炼方法。


背景技术：

2.h是一般钢中最有害的元素，钢中溶有氢会引起钢的氢脆、白点等缺陷。氢与氧、氮一样，在固态钢中溶解度极小，在高温时溶入钢液，冷却时来不及逸出而积聚在组织中形成高压细微气孔，使钢的塑性、韧度和疲劳强度急剧降低，严重时会造成裂纹、脆断。“氢脆”主要出现在马氏体钢中，在铁氧体钢中不十分突出，一般与硬度和含碳量一起增加。另一方面，h能提高钢的磁导率，但也会使矫顽力和铁损增加（加h后矫顽力可增大0.5～2倍）。
3.随着我国钢铁行业发展，对钢材质量要求越来越高，现在除了螺纹类、小规格普通用途线材和圆钢，冶炼工艺路径都要走真空处理路径，用以不同程度降低钢水中h含量，避免材上出现h高导致白点等缺陷。
4.钢水中h含量主要来自于吸收空气中水分、渣料中水分、合金结晶水、废钢铁锈、冶炼集束枪用天然气反应后水等带入导致。钢中h残留高会导致白点缺陷，一般需要通过高真空下长保持时间来快速有效降低钢水中h含量，避免材上出现白点缺陷。高真空保持下不同钢种温度损失达每分钟1.8-2.2℃，对能耗、对耐材损耗影响很大，对生产工艺路径下高效运转影响也很大，因此如何在真空前降低钢水h含量，具有十分重要的意义。


技术实现要素：

5.本发明针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种降真空前钢水氢含量的冶炼方法，工艺为电炉-lf炉-vd炉-连铸，其中：（1）电炉出钢过程渣料配入渣料，不加石灰；（2）电炉出完氩气调整为最小搅拌状态，钢液不裸露吸气；（3）钢水到lf炉精炼开始，使氩气流量迅速降至10 l/min，待钢液面平静后，通过老上料补加石灰，调整氩气流量至30 l/min送电3分钟后，继续调整氩气流量至正常工艺要求，并根据模块化其它工艺要求恢复正常精炼操作。
6.通过（1）中步骤可降低初炼炉出钢过程渣料带入钢液增h，通过（2）中步骤可大大降低初炼炉出来钢水转运过程吸收空气中水分增h，通过（3）中步骤可以降低精炼过程渣料带入钢液增h，有效降低真空前钢水h含量，以降低高真空保持时间。
7.本发明进一步限定的技术方案是：进一步的，lf炉精炼期间，需补加石灰时，均使氩气流量迅速降至10 l/min，待钢液面平静后，再通过老上料补加石灰。
8.进一步的，在通过老上料补加石灰后，均利用高温钢水对钢液面石灰烘烤5-8分钟。
9.进一步的，所述渣料为预熔改性精炼渣。
10.进一步的，在进行vd炉真空处理时，将氩气流量调节至80-100 l/min。
11.进一步的，vd炉真空处理时，真空保持3-5分钟，高真空度下保持时间比原工艺减少4分钟。
12.本发明的有益效果是：（1）本发明提供的降真空前钢水氢含量的冶炼方法，经真空前后钢水定h检验，真空前钢水h含量降低2-3.5ppm，高真空度下保持时间减少4分钟后，真空后钢水h含量满足钢种原工艺要求；（2）本发明可以有效降低钢水真空前h含量，减少真空保持时间，降低渣料消耗，降低耐材消耗，对于钢铁冶金行业意义很大，真正达到了降本增效的效果，具有极大的经济效益。
附图说明
13.图1为本发明降真空前钢水氢含量的冶炼方法的工艺流程图；图2为本发明实施例1中贺利氏钢水定氢仪的定氢量数据；图3为本发明实施例2中贺利氏钢水定氢仪的定氢量数据。
具体实施方式实施例1
14.23701817炉，钢种30mn2cr，工艺路径为：电炉-lf炉-vd炉-连铸。
15.电炉出钢过程渣料配入石灰5.5-7kg/吨，预熔改性精炼渣2.5kg/吨，修改为石灰不加，加预熔改性精炼渣1kg/吨，具体在本实施例中，出钢加预熔改性精炼渣100kg，电炉出完氩气调整为最小搅拌状态，钢液不裸露吸气，使用旁通顶开氩气后，流量迅速降至10 l/min，待钢液面平静后，lf通过老上料补加石灰500kg，利用高温钢水对钢液面石灰烘烤5分钟，调整氩气流量至30 l/min送电3分钟后，继续调整氩气流量至正常工艺要求，并根据模块化其它工艺要求恢复正常精炼操作，后vd真空处理14分钟，高真空度下保持4分钟，高真空度下保持时间比原工艺减少4分钟，定氢1.7ppm（参见图2中h2），符合工艺要求(≤2.0ppm)。
实施例2
16.23702010炉，钢种40mn2-mh，工艺路径为：电炉-lf炉-vd炉-连铸。
17.在本实施例中，出钢加预熔改性精炼渣100kg，电炉出完氩气调整为最小搅拌状态，钢液不裸露吸气，使用旁通顶开氩气后，流量迅速降至10 l/min，待钢液面平静后，lf通过老上料补加石灰500kg，利用高温钢水对钢液面石灰烘烤7分钟，调整氩气流量至30 l/min送电3分钟后，继续调整氩气流量至正常工艺要求，并根据模块化其它工艺要求恢复正常精炼操作，后vd真空处理16分钟，高真空度下保持4分钟，高真空度下保持时间比原工艺减少4分钟，定氢1.9ppm（参见图3中h2），符合工艺要求(≤2.0ppm)。
18.基于对冶炼过程增h全流程调查，渣料内水分带入是主要原因之一。根据实施例1和2可以知道，本发明提供的降真空前钢水氢含量的冶炼方法，可以有效降低钢水真空前h含量，减少真空保持时间，降低渣料消耗，降低耐材消耗，对所有真空工艺钢种均有效。通过
试验，减少高真空保持时间4分钟降低精炼电耗400kwh，渣料合金250kg，钢包包龄提高2炉，综合降本12.1元/吨钢，以一台100吨超高功率电弧炉为例，年产特钢120吨，真空比例达90%，有效降低真空前钢水h含量降低高真空保持时间、降低渣料消耗意义很大，钢铁冶金行业各类降耗意义非凡，真正达到了降本增效的效果，具有极大的经济效益。
19.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：
1.一种降真空前钢水氢含量的冶炼方法，工艺为电炉-lf炉-vd炉-连铸，其特征在于：（1）电炉出钢过程渣料配入渣料，不加石灰；（2）电炉出完氩气调整为最小搅拌状态，钢液不裸露吸气；（3）钢水到lf炉精炼开始，使氩气流量迅速降至10 l/min，待钢液面平静后，通过老上料补加石灰，调整氩气流量至30 l/min送电3分钟后，再继续正常精炼操作。2.根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于：lf炉精炼期间，需补加石灰时，均使氩气流量迅速降至10 l/min，待钢液面平静后，再通过老上料补加石灰。3.根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于：在通过老上料补加石灰后，均利用高温钢水对钢液面石灰烘烤5-8分钟。4.根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于：所述渣料为预熔改性精炼渣1kg/吨。5.根据权利要求1所述的冶炼方法，其特征在于：在进行vd炉真空处理时，将氩气流量调节至80-100 l/min。6.根据权利要求5所述的冶炼方法，其特征在于：vd炉真空处理时，真空保持3-5分钟。

技术总结
本发明涉及冶金技术领域，特别是涉及一种降真空前钢水氢含量的冶炼方法。工艺为电炉-LF炉-VD炉-连铸，其中，电炉出钢过程渣料配入渣料，不加石灰；电炉出完氩气调整为最小搅拌状态，钢液不裸露吸气；钢水到LF炉精炼开始，使氩气流量迅速降至10 L/min，待钢液面平静后，通过老上料补加石灰，调整氩气流量至30 L/min送电3分钟后，再继续正常精炼操作。本发明可以有效降低钢水真空前H含量，减少真空保持时间，降低渣料消耗，降低耐材消耗，对于钢铁冶金行业意义很大，真正达到了降本增效的效果，具有极大的经济效益。极大的经济效益。极大的经济效益。


技术研发人员：王国柱
受保护的技术使用者：南京钢铁股份有限公司
技术研发日：2023.05.16
技术公布日：2023/8/24