專利名稱：一種減少鋼包精煉爐鋼水升溫增氮的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼工藝技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種在鋼包精煉爐(LF爐)精煉過程中減少鋼水升溫增氮的方法。
背景技術(shù)：
LF爐是目前鋼水二次精煉的主要手段之一，其具有埋弧加熱、吹氬攪拌、造渣、脫氧及合金化等多種功能，對于提高鋼水質(zhì)量、調(diào)節(jié)生產(chǎn)節(jié)奏均有十分重要的作用。LF爐是采用電爐的還原期的原理設(shè)計出來的，它的突出優(yōu)點在于高效率的造渣脫硫，對于生產(chǎn)管線鋼等超低硫鋼種具有很強的優(yōu)勢。同時，由于采用電弧加熱鋼水，對比采用“鋁-氧”或“硅-氧”等材料進(jìn)行鋼水化學(xué)升溫的工藝相比，不會造成三氧化二鋁等金屬氧化物對鋼液夾雜的影響，提高了鋼水的純凈度?！?br> 然而，由于LF爐在進(jìn)行電弧加熱升溫過程中會因為電弧對空氣中氮氣的電離作用，很容易造成鋼水的增氮，對于大部分鋼種，對氮含量都有嚴(yán)格的要求，過多的增氮會顯著影響鋼的質(zhì)量，并影響到鋼材最終的相關(guān)性能。因此有必要研究一種行之有效的控制LF爐升溫增氮的方法，以提高LF爐處理鋼水的質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種能有效控制LF爐鋼水升溫過程中增氮的方法，從而改善埋弧效果，減少鋼水增氮量，減輕由于鋼水增氮對鋼水質(zhì)量的影響，提高LF爐處理鋼水的質(zhì)量。為此，本發(fā)明采取了如下解決方案
一種減少鋼包精煉爐鋼水升溫增氮的方法，其具體方法為
I、在鋼包精煉爐即LF爐三根石墨電極的中心分別加工一氬氣孔，氬氣孔通過軟管連接氬氣管道；在LF爐處理鋼水時，通過石墨電極氬氣孔向爐內(nèi)吹入氬氣，氬氣供氣壓力控制在O. 4-0. 8MPa，每個氬氣孔的氬氣流量控制在20-200 1/min。2、在LF爐爐蓋下沿圓周上安裝氬氣環(huán)管，氬氣環(huán)管上均布有10-50個吹氬孔，吹氬孔開口方向朝向爐蓋與鋼包的空隙處，氬氣環(huán)管通過進(jìn)氣軟管與氬氣管道連接；LF爐處理鋼水時，通過爐蓋下面氬氣環(huán)管上的吹氬孔進(jìn)行吹氬，氬氣壓力控制在O. 4-0. 8MPa，整個氬氣環(huán)管的吹氬量控制在250-500 1/min。3,LF爐升溫過程中，將除塵風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降至最大轉(zhuǎn)速的30-70%，使LF爐內(nèi)的爐氣微正壓；并向鋼水中分1-3批加入發(fā)泡白灰，每批加入量為每噸鋼加入l_3kg ；LF處理過程中在不進(jìn)行升溫時風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)到最大轉(zhuǎn)速，使用白灰作為造渣熔劑。所述發(fā)泡白灰系指未完全燒透的白灰，發(fā)泡白灰中CaCO3質(zhì)量百分比含量為
I0-20%ο本發(fā)明的有益效果為
采用本發(fā)明可以控制升溫過程中平均每分鐘升溫時間內(nèi)鋼水增氮量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在O. 00003%以下，從而減少LF爐在升溫過程中的增氮，改善埋弧效果，減輕由于鋼水增氮對鋼水質(zhì)量的影響，提高LF爐處理鋼水的質(zhì)量。


圖I為帶有氬氣孔的電極示意圖。圖2為帶有氬氣環(huán)管的LF爐爐蓋仰視圖。圖中軟管I、電極2、気氣孔3、爐蓋4、気氣環(huán)管5、進(jìn)氣軟管6。
具體實施例方式以180噸LF爐、處理鋼種Q235B為例，對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。實施前，首先在LF爐三根石墨電極2的中心分別加工一直徑為5-10mm的氬氣孔 3，三個氬氣孔3分別通過軟管I連接在氬氣管道上。然后在LF爐爐蓋4的下沿圓周上安裝氬氣環(huán)管5，氬氣環(huán)管5上均布有10-50個直徑為2-5mm的吹氬孔，吹氬孔開口方向朝向爐蓋4與鋼包的空隙處，氬氣環(huán)管5通過進(jìn)氣軟管6與氬氣管道連接。實施例I :
I、在LF爐處理鋼水時，通過氬氣孔3向爐內(nèi)吹入氬氣，氬氣供氣壓力控制在O. 4MPa，每個氬氣孔的氬氣流量控制在50 Ι/min。鋼水升溫過程中，由于氬氣由電極2的中心吹入到電弧區(qū)域附近，減少了空氣參與電離增氮的幾率，從而減少了鋼水的增氮。2、LF爐處理鋼水時，通過氬氣環(huán)管5上的吹氬孔進(jìn)行吹氬，氬氣壓力控制在
O.5MPa，整個氬氣環(huán)管5的吹氬量控制在250 Ι/min,從而可降低爐內(nèi)的空氣濃度，控制鋼水增氮。3,LF爐升溫過程中，將除塵風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降至最大轉(zhuǎn)速的66%即442rpm，使LF爐內(nèi)的爐氣微正壓，避免升溫過程中空氣由爐蓋4和鋼包之間的縫隙吸入到LF爐內(nèi)，減少鋼水增氮。同時，向鋼水中一次性加入含CaCO3質(zhì)量百分比為16%的發(fā)泡白灰200 kg，通過發(fā)泡白灰中CaCO3的分解發(fā)泡作用，形成良好的泡沫渣，從而改善埋弧效果，減少電弧與空氣的接觸幾率，減少鋼水增氮。LF處理過程中在不進(jìn)行升溫時風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)到最大轉(zhuǎn)速670rpm,使用白灰作為造洛熔劑。按上述方法實施后，LF爐初始氮含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 0026%,結(jié)束氮含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 0027%。實施例2
I、在LF爐處理鋼水時，通過氬氣孔3向爐內(nèi)吹入氬氣，氬氣供氣壓力控制在O. 7MPa，每個氬氣孔的氬氣流量控制在90 Ι/min。鋼水升溫過程中，由于氬氣由電極2的中心吹入到電弧區(qū)域附近，減少了空氣參與電離增氮的幾率。2、LF爐處理鋼水時，通過氬氣環(huán)管5上的吹氬孔進(jìn)行吹氬，氬氣壓力控制在
O.6MPa，整個氬氣環(huán)管5的吹氬量控制在300 Ι/min,降低爐內(nèi)的空氣濃度。3、LF爐升溫過程中，將除塵風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降至389rpm，使LF爐內(nèi)的爐氣微正壓，避免升溫過程中空氣由爐蓋4和鋼包之間的縫隙吸入到LF爐內(nèi)。同時，向鋼水中分兩批加入含CaCO3質(zhì)量百分比為20%的發(fā)泡白灰，每批加入225kg,通過發(fā)泡白灰中CaCO3的分解發(fā)泡作用，形成良好的泡沫渣，從而改善埋弧效果，減少電弧與空氣的接觸幾率。LF處理過程中在不進(jìn)行升溫時風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)到最大轉(zhuǎn)速670 rpm，使用白灰作為造渣熔劑。按上述方法實施后，LF爐初始氮含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 0021%,結(jié)束氮含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 0024%。實施例3
I、在LF爐處理鋼水時，通過氬氣孔3向爐內(nèi)吹入氬氣，氬氣供氣壓力控制在O. 8MPa，每個氬氣孔的氬氣流量控制在150 Ι/min。鋼水升溫過程中，由于氬氣由電極2的中心吹入到電弧區(qū)域附近，減少了空氣參與電離增氮的幾率。2、LF爐處理鋼水時，通過氬氣環(huán)管5上的吹氬孔進(jìn)行吹氬，氬氣壓力控制在O. 7MPa，整個氬氣環(huán)管5的吹氬量控制在420 Ι/min,降低爐內(nèi)的空氣濃度。 3、LF爐升溫過程中，將除塵風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降至268rpm，使LF爐內(nèi)的爐氣微正壓，避免升溫過程中空氣由爐蓋4和鋼包之間的縫隙吸入到LF爐內(nèi)。同時，向鋼水中分兩批加入含CaCO3質(zhì)量百分比為12%的發(fā)泡白灰，每批加入355kg,通過發(fā)泡白灰中CaCO3的分解發(fā)泡作用，形成良好的泡沫渣，從而改善埋弧效果，減少電弧與空氣的接觸幾率。LF處理過程中在不進(jìn)行升溫時風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)到最大轉(zhuǎn)速670 rpm，使用白灰作為造渣熔劑。按上述方法實施后，LF爐初始氮含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 0019%,結(jié)束氮含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 0023%。實施例4
I、在LF爐處理鋼水時，通過氬氣孔3向爐內(nèi)吹入氬氣，氬氣供氣壓力控制在O. 5MPa，每個氬氣孔的氬氣流量控制在190 Ι/min。鋼水升溫過程中，由于氬氣由電極2的中心吹入到電弧區(qū)域附近，減少了空氣參與電離增氮的幾率。2、LF爐處理鋼水時，通過氬氣環(huán)管5上的吹氬孔進(jìn)行吹氬，氬氣壓力控制在
O.8MPa，整個氬氣環(huán)管5的吹氬量控制在500 Ι/min,降低爐內(nèi)的空氣濃度。3、LF爐升溫過程中，將除塵風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降至201rpm，使LF爐內(nèi)的爐氣微正壓，避免升溫過程中空氣由爐蓋4和鋼包之間的縫隙吸入到LF爐內(nèi)。同時，向鋼水中分三批加入含CaCO3質(zhì)量百分比為10%的發(fā)泡白灰，每批加入280kg,通過發(fā)泡白灰中CaCO3的分解發(fā)泡作用，形成良好的泡沫渣，從而改善埋弧效果，減少電弧與空氣的接觸幾率。LF處理過程中在不進(jìn)行升溫時風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)到最大轉(zhuǎn)速670 rpm，使用白灰作為造渣熔劑。按上述方法實施后，LF爐初始氮含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 0031%,結(jié)束氮含量質(zhì)量百分?jǐn)?shù)為O. 0037%。
權(quán)利要求
1.一種減少鋼包精煉爐鋼水升溫增氮的方法，其特征在于 (1)、在鋼包精煉爐即LF爐三根石墨電極的中心分別加工一氬氣孔，氬氣孔通過軟管連接氬氣管道；在LF爐處理鋼水時，通過石墨電極氬氣孔向爐內(nèi)吹入氬氣，氬氣供氣壓力控制在O. 4-0. 8MPa，每個氬氣孔的氬氣流量控制在20-200 Ι/min ； (2)、在LF爐爐蓋下沿圓周上安裝氬氣環(huán)管，氬氣環(huán)管上均布有10-50個吹氬孔，吹氬孔開口方向朝向爐蓋與鋼包的空隙處，氬氣環(huán)管通過進(jìn)氣軟管與氬氣管道連接；LF爐處理鋼水時，通過爐蓋下面氬氣環(huán)管上的吹氬孔進(jìn)行吹氬，氬氣壓力控制在O. 4-0. 8MPa，整個氬氣環(huán)管的吹氬量控制在250-500 Ι/min ； (3)、LF爐升溫過程中，將除塵風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降至最大轉(zhuǎn)速的30-70%，使LF爐內(nèi)的爐氣微正壓；并向鋼水中分1-3批加入發(fā)泡白灰，每批加入量為每噸鋼加入l_3kg;LF處理過程中在不進(jìn)行升溫時風(fēng)機轉(zhuǎn)速調(diào)到最大轉(zhuǎn)速，使用白灰作為造渣熔劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的減少鋼包精煉爐鋼水升溫增氮的方法，其特征在于，所述發(fā)泡白灰中CaCO3質(zhì)量百分比含量為10-20%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種減少鋼包精煉爐鋼水升溫增氮的方法，在三根電極的中心分別加工一氬氣孔，在爐蓋下沿圓周上安裝開有吹氬孔的氬氣環(huán)管，氬氣孔和氬氣環(huán)管分別通過進(jìn)氣軟管與氬氣管道連接。在LF爐處理鋼水時，通過電極氬氣孔和氬氣環(huán)管上的吹氬孔分別向爐內(nèi)吹入氬氣。LF爐升溫過程中，將除塵風(fēng)機的轉(zhuǎn)速降至正常轉(zhuǎn)速的30-70%，并向鋼水中分1-3批加入發(fā)泡白灰，每批加入量為每噸鋼加入1-3kg。本發(fā)明可控制升溫過程中平均每分鐘升溫時間內(nèi)鋼水增氮量的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)在0.00003%以下，減少LF爐在升溫過程中的增氮，改善埋弧效果，減輕由于鋼水增氮對鋼水質(zhì)量的影響，提高LF爐處理鋼水的質(zhì)量。
文檔編號C21C7/072GK102899456SQ20121036125
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月25日
發(fā)明者林洋, 張越, 吳春杰, 梅雪輝, 孫群, 張志文, 趙晨光 申請人:鞍鋼股份有限公司