本發(fā)明屬于鋼鐵冶金，尤其是涉及一種大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法。

背景技術(shù)：

1、眾所周知，提高廢鋼比是解決鐵水供應(yīng)不足的一項極為重要的措施。但是隨著轉(zhuǎn)爐中廢鋼比例的增加，意味著入爐的鐵水量及其帶入的物理熱、化學(xué)熱的降低，這將導(dǎo)致轉(zhuǎn)爐煉鋼熱量不足。為了保證冶煉過程的順利進行，企業(yè)一般會采取添加發(fā)熱劑或過度吹氧升溫進行熱量補充，由于過度吹氧將導(dǎo)致鋼水過氧化、鋼鐵料消耗和合金消耗上升，不僅影響鋼水質(zhì)量，而且還導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加。

2、此外，采用大廢鋼比(廢鋼比例大于30％)模式生產(chǎn)高碳鋼，轉(zhuǎn)爐熱量不足，終點拉碳困難，加劇了高碳鋼的生產(chǎn)難度。在轉(zhuǎn)爐脫氧合金化環(huán)節(jié)，常規(guī)采用增碳劑作為脫氧合金化的主要物料，輔以硅錳、硅鐵調(diào)整合金成分，但是普通增碳劑中氮含量高，批量配加極易出現(xiàn)鋼中氮含量高，鋼材脆斷的情況，故而脫氧合金化成為該類鋼種的主要工藝控制難點。

3、一種高碳鋼的冶煉方法(申請?zhí)枮閏n202310156165.7)，在脫氧合金化控制環(huán)節(jié)指出：“搖爐倒渣結(jié)束后，搖正轉(zhuǎn)爐，后加入鋁鐵進行脫氧合金化操作、加入碳粉進行碳合金化操作，后進行擋渣出鋼”，此方法在轉(zhuǎn)爐出鋼前，在爐內(nèi)進行脫氧合金化，由于在轉(zhuǎn)爐很難將終渣倒凈，造成終渣殘留在爐內(nèi)，殘余終渣將消耗大量碳粉及其他脫氧合金化原料，造成成本大幅增加。

4、一種轉(zhuǎn)爐冶煉中高碳鋼的復(fù)合增碳方法(申請?zhí)枮閏n202310264333.4)，轉(zhuǎn)爐終點控制采取高拉補吹工藝，將鋼水終點碳控制在0.3％至0.5％之間，出鋼過程見鋼流后開始向鋼包內(nèi)手投碳粉，出鋼結(jié)束時向鋼包內(nèi)加入碳錳球。此種方法的不足在于轉(zhuǎn)爐高拉碳情況下，鋼水氧化性低，脫磷條件差，極易出現(xiàn)出鋼磷高的情況，造成生產(chǎn)事故，同時，碳錳球是復(fù)合產(chǎn)物，并非合金，加入量大也會帶來大量的二次夾雜物，影響鋼水潔凈度。

5、一種生產(chǎn)高碳鋼采用鐵水快速增碳方法(cn202211057663.8)，利用第二爐的鐵水對第一爐鋼包內(nèi)傾倒鐵水增碳。此方法使用鐵水增碳，存在安全隱患，不符合相關(guān)安全規(guī)定，同時鋼包等待時間過長，對生產(chǎn)節(jié)奏產(chǎn)生影響。

6、因此需要一種大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法來解決上述技術(shù)問題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為解決上述存在的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，大廢鋼比模式下，在出鐵過程中加入低硅鐵，既能夠保證轉(zhuǎn)爐的熱量，還能夠提高鐵水中的硅元素含量；出鋼過程中加入高錳鐵快進行脫氧合金化，實現(xiàn)終點的高拉碳命中率大幅提升，降低脫氧工藝成本。

2、本發(fā)明實施例采用的技術(shù)方案是：一種大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：包括如下步驟：

3、出鐵過程中，加入低硅鐵，提高鐵水中的si成分；

4、出鋼過程中，加入高錳鐵塊進行脫氧合金化，且在所述出鋼過程中不加入脫氧劑。

5、進一步的，所述高錳鐵塊的組分為c：3～3.5％，si：1.5～2％，mn：5～7％，p＜0.080％，s＜0.060％，fe：88～90％。

6、進一步的，所述高錳鐵塊的加入量△y＝12-(g-0.05％)×10000×η，其中，g為終點c含量％，η為廢鋼比例，加入量單位為t。

7、進一步的，所述低硅鐵的組分為si：15～20％，p＜0.10％，s＜0.01％，h2o＜1％，fe：75～80％。

8、進一步的，所述低硅鐵的加入量△x＝(0.65％-a)×600，其中，a為鐵水實際si含量％，加入量單位為t。

9、進一步的，當(dāng)a≥0.65％時，不加入所述低硅鐵。

10、進一步的，在所述出鐵過程中，加入的廢鋼量為總裝入量的5％；入轉(zhuǎn)爐時，加入的廢鋼量為總裝入量的20％；轉(zhuǎn)爐冶煉過程，向轉(zhuǎn)爐的高位料倉加入的廢鋼量為總裝入量的5％；進入lf精煉爐深處理時，加入的廢鋼量為總裝入量的5％。

11、進一步的，在所述lf精煉爐深處理時，根據(jù)測定成分，進行合金微調(diào)。

12、進一步的，所述轉(zhuǎn)爐的出鋼條件為，終點c：0.1～0.15％，終點自由氧：200～300ppm，n＜28ppm，終點溫度：1600～1620℃，p＜0.015％。

13、進一步的，一次倒?fàn)t期間，脫磷率控制在70％以上，鋼水碳控制在3.0～3.5％。

14、本發(fā)明具有的優(yōu)點和積極效果是：大廢鋼比模式下，在出鐵過程中加入低硅鐵，將會提高鐵水中的si成分，既能提高轉(zhuǎn)爐的溫度，滿足冶煉要求，同時利用鐵水熱量促進攪拌，提高冶煉效率；在出鋼過程中加入高錳鐵塊，能夠?qū)崿F(xiàn)碳、硅、錳元素的合金化，實現(xiàn)終點的高拉碳命中率大幅提升，降低脫氧工藝成本，同時使得脫氧產(chǎn)生的夾雜物含量低，不會影響鋼水的潔凈度，即使批量增加也不會導(dǎo)致鋼材脆斷的情況。相比傳統(tǒng)冶煉技術(shù)，脫氧合金化成本降低約2元/噸，夾雜物含量得到有效控制，夾雜物評級≥2級的占比降低至1％以下，鋼水全氧含量控制在10ppm以下，鋼中氮含量降至40ppm以下，鋼水潔凈度大幅提升，高碳鋼質(zhì)量穩(wěn)定性大幅提升。

技術(shù)特征：

1.一種大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：包括如下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：所述高錳鐵塊的組分為c：3～3.5％，si：1.5～2％，mn：5～7％，p＜0.080％，s＜0.060％，fe：88～90％。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：所述高錳鐵塊的加入量△y＝12-(g-0.05％)×10000×η，其中，g為終點c含量％，η為廢鋼比例。

4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一項所述的大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：所述低硅鐵的組分為si：15～20％，p＜0.10％，s＜0.01％，h2o＜1％，fe：75～80％。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：所述低硅鐵的加入量△x＝(0.65％-a)×600，其中，a為鐵水實際si含量％。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：當(dāng)a≥0.65％時，不加入所述低硅鐵。

7.根據(jù)權(quán)利要求1至3、5、6任一項所述的大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：在所述出鐵過程中，加入的廢鋼量為總量的5％；入轉(zhuǎn)爐時，加入的廢鋼量為總量的20％；轉(zhuǎn)爐冶煉過程，向轉(zhuǎn)爐的高位料倉加入的廢鋼量為總量的5％；進入lf精煉爐深處理時，加入的廢鋼量為總量的5％。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：在所述lf精煉爐深處理時，根據(jù)測定成分，進行合金微調(diào)。

9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：所述轉(zhuǎn)爐的出鋼條件為，終點c：0.1～0.15％，終點自由氧：200～300ppm，n＜28ppm，終點溫度：1600～1620℃，p＜0.015％。

10.根據(jù)權(quán)利要求8或9所述的大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，其特征在于：一次倒?fàn)t期間，脫磷率控制在70％以上，鋼水碳控制在3.0～3.5％。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種大廢鋼比模式下生產(chǎn)高碳鋼的方法，包括如下步驟：出鐵過程中，加入低硅鐵，提高鐵水中的Si成分；出鋼過程中，加入高錳鐵塊進行脫氧合金化，且在所述出鋼過程中不加入脫氧劑。本發(fā)明的有益效果是：大廢鋼比模式下，在出鐵過程中加入低硅鐵，將會提高鐵水中的Si成分，既能提高轉(zhuǎn)爐的溫度，滿足冶煉要求，同時利用鐵水熱量促進攪拌，提高冶煉效率；在出鋼過程中加入高錳鐵塊，能夠?qū)崿F(xiàn)碳、硅、錳元素的合金化，使得脫氧產(chǎn)生的夾雜物含量低，不會影響鋼水的潔凈度，即使批量增加也不會導(dǎo)致鋼材脆斷的情況。

技術(shù)研發(fā)人員：崔猛,聶榮恩,王連全,張璞锜,徐寧,李德帥
受保護的技術(shù)使用者：天津市新天鋼聯(lián)合特鋼有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15