一种IF钢RH真空增碳脱氧的控制方法

摘要

本发明涉及一种IF钢RH真空增碳脱氧的控制方法，属于炼钢炉外精炼工艺技术领域。改进之处为，RH抽真空至真空度在200mbar时，根据RH到站钢水温度、碳含量和氧含量向钢水中加入增碳剂，增碳剂的添加量满足：[到站钢水氧含量质量百分数-（0.03±0.005%）]/（到站钢水碳含量质量百分数+增碳剂增碳量质量百分数）=1.33；本发明可控制脱碳结束后钢水剩余氧含量在0.03±0.005%范围内，大幅降低了脱氧剂铝制品的消耗，节约了炼钢成本，减少铝制品脱氧生成的夹杂物，提高了钢水纯净度；同时利用RH真空条件下碳氧反应吸热的原理，充分发挥碳氧反应降低钢水富余温度的作用，实现钢水温度的降低。

说明书

技术领域

    本发明涉及一种IF钢RH真空增碳脱氧的控制方法，属于炼钢炉外精炼工艺技术领域。

背景技术

利用RH抽真空功能，依据真空状态下有利于提高碳氧反应速率的原理，实现了RH脱碳技术的进步，极大的推动了IF钢工业化批量生产。但是采用常规RH脱碳工艺生产IF钢时，当遇到RH到站钢水温度高、氧含量高的问题时，由于脱碳所需氧有限，而导致脱碳结束剩余过多的氧，过剩的氧需要采用铝或其他铝制品脱除，铝脱氧过程进一步提高了钢水温度，同时也产生大量的铝脱氧夹杂物而影响钢液纯净度；如果RH到站钢水温度高，采用常规加入废钢的方式对钢水降温幅度有限，不利于生产高质量的IF钢。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种IF钢RH真空增碳脱氧的控制方法，根据RH到站钢水的温度、碳含量和氧含量，以在RH真空脱碳期间向钢水中增碳的方式来调控脱碳操作，控制脱碳结束后钢水剩余氧含量在0.03±0.005%范围内，无需加铝脱氧，在节约铝脱氧剂成本的同时有效降低钢水温度。

解决上述技术问题的技术方案为：

一种IF钢RH真空增碳脱氧的控制方法，包括以下步骤：

（1）转炉出钢；

（2）RH到站，取钢水样分析碳含量、测温、定氧；

（3）RH抽真空使钢水循环，进行深脱碳操作、定氧；

其改进之处为，所述步骤（3）中 RH抽真空至真空度在200mbar时，根据步骤（2）中所测钢水温度、碳含量和氧含量向钢水中加入增碳剂，之后进行深脱碳和定氧操作；要求步骤（2）中RH到站钢水碳含量质量百分数为0.018%-0.038%，氧含量质量百分数为0.065%-0.09%，RH到站钢水温度1620℃-1650℃；增碳剂的添加量要求满足： [到站钢水氧含量质量百分数-（0.03±0.005%）]/（到站钢水碳含量质量百分数+增碳剂增碳量质量百分数）=1.33。

上述的一种IF钢RH真空增碳脱氧的控制方法，所述步骤（3）中 RH加入增碳剂后保持真空度在80-100mbar、真空循环提升气体流量在6-9（NL/min）/吨钢条件下真空循环2min；再进行深脱碳操作要求RH炉保持真空度在1.2 mbar -0.6mbar，真空循环提升气体流量控制在9-13（NL/min）/吨钢状态下；当生产目标碳含量低于30ppm的钢种时，脱碳时间控制在18min-28min内；生产目标碳含量介于30ppm-60ppm的钢种时，脱碳时间控制在15min-18min内。

上述的一种IF钢RH真空增碳脱氧的控制方法，所述步骤（1）中转炉出钢温度1680℃-1710℃，钢水入钢包内不脱氧、不加合金及增碳剂。

本发明的有益效果：

本发明转炉出钢后不进行脱氧，而改在RH真空条件下加入增碳剂进行脱氧操作，控制脱碳结束后钢水剩余氧含量在0.03±0.005%范围内，大幅降低了脱氧剂铝制品的消耗，节约了炼钢成本，减少铝制品脱氧生成的夹杂物，提高了钢水纯净度；提高RH深脱碳前钢水初始条件的碳含量，有利于加快脱碳反应进程；同时利用RH真空条件下碳氧反应吸热的原理，充分发挥碳氧反应降低钢水富余温度的作用，实现钢水温度的降低。

具体实施方式

本发明包括如下步骤：（1）转炉出钢温度1680℃-1710℃，钢水入钢包内不脱氧、不加合金及增碳剂；（2）RH到站，取钢水样分析碳含量、测温、定氧，要求钢水碳含量质量百分数为0.018%-0.038%，氧含量质量百分数为0.065%-0.09%，RH到站钢水温度1620℃-1650℃；（3）RH抽真空使钢水循环，真空度在200mbar时，向钢水中添加增碳剂，增碳剂的添加量要求满足： [到站钢水氧含量质量百分数-（0.03±0.005%）]/（到站钢水碳含量质量百分数+增碳剂增碳量质量百分数）=1.33，进行脱碳操作、定氧操作；其中，加入增碳剂后保持真空度在80-100mbar、真空循环提升气体流量在6-9（NL/min）/吨钢条件下真空循环2min；深脱碳操作要求RH炉保持真空度在1.2 mbar -0.6mbar，真空循环提升气体流量控制在9-13（NL/min）/吨钢状态下；当生产目标碳含量低于30ppm的钢种时，脱碳时间控制在18min-28min内；生产目标碳含量介于30ppm-60ppm的钢种时，脱碳时间控制在15min-18min内。

以下通过实施例对本发明做进一步说明。

实施例一：

目标碳含量29ppm，转炉出钢温度1710℃，钢水入钢包内不脱氧、不加合金及增碳剂；RH到站，温度1650℃、定氧0.090%，取钢水样分析碳含量0.0178%；RH抽真空，提升气体流量控制在9（NL/min）/吨钢状态下保持钢水真空循环；按照公式计算：[到站钢水氧含量质量百分数-（0.03±0.005%）]/（到站钢水碳含量质量百分数+增碳剂增碳量质量百分数）=1.33，在RH抽真空至200mbar时，向钢水中加入含碳92%的增碳剂80kg；RH加入增碳剂后，保持真空度在80mbar、真空循环提升气体流量在9（NL/min）/吨钢条件下真空循环2min；再保持真空度1.2mbar进行深脱碳；脱碳15min时定氧，钢水剩余氧0.0240%，取样分析碳为30ppm。

实施例二：

目标碳含量16.1ppm，转炉出钢温度1680℃，钢水入钢包内不脱氧、不加合金及增碳剂；RH到站，温度1620℃、定氧0.065%，取钢水样分析碳含量0.038%；RH抽真空，提升气体流量控制在13（NL/min）/吨钢状态下保持钢水真空循环；按照公式计算：[到站钢水氧含量质量百分数-（0.03±0.005%）]/（到站钢水碳含量质量百分数+增碳剂增碳量质量百分数）=1.33，在RH抽真空至200mbar时，向钢水中加入含碳92%的增碳剂5.9kg；RH加入增碳剂后，保持真空度在100mbar、真空循环提升气体流量在6（NL/min）/吨钢条件下真空循环2min；再保持真空度0.6mbar进行深脱碳；脱碳25min时定氧，钢水剩余氧0.0247%，取样分析碳为15.2ppm。

实施例三：

目标碳含量12.5ppm，转炉出钢温度1697℃，钢水入钢包内不脱氧、不加合金及增碳剂；RH到站，温度1638℃、定氧0.0763%，取钢水样分析碳含量0.026%；RH抽真空，提升气体流量控制在10（NL/min）/吨钢状态下保持钢水真空循环；按照公式计算：[到站钢水氧含量质量百分数-（0.03±0.005%）]/（到站钢水碳含量质量百分数+增碳剂增碳量质量百分数）=1.33，在RH抽真空至200mbar时，向钢水中加入含碳92%的增碳剂26kg；RH加入增碳剂后，保持真空度在83mbar、真空循环提升气体流量在8（NL/min）/吨钢条件下真空循环2min；再保持真空度0.8mbar进行深脱碳；脱碳21min时定氧，钢水剩余氧0.0265%，取样分析碳为12.4ppm。