專利名稱：一種精煉爐脫氫的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種精煉爐脫氫的方法。
背景技術(shù)：
鋼中的氫是造成白點(diǎn)、縮孔、裂紋和各類氣泡的主要原因。氫在鋼中僅有百萬(wàn)分之 幾個(gè)到十幾個(gè)的固溶度，當(dāng)氫超過(guò)鋼中固溶度時(shí)，鋼在凝固過(guò)程中會(huì)有氣泡形成。嚴(yán)重時(shí)， 會(huì)引起鋼錠上漲；輕時(shí)在熱加工中會(huì)延伸而形成少量微細(xì)裂紋，即白點(diǎn)，這些缺陷的存在會(huì) 嚴(yán)重降低鋼的強(qiáng)度、沖擊韌性、斷面收縮率和延伸性，嚴(yán)重影響鋼材的質(zhì)量。在高級(jí)別管線 鋼、核電用不銹鋼的生產(chǎn)中，對(duì)鋼中的氫含量都有嚴(yán)格的要求。為此，生產(chǎn)此類鋼時(shí)要求鋼 中氫含量不能超過(guò)2ppm?，F(xiàn)行工藝大部分使用VD爐或RH爐脫氫，VD法的缺點(diǎn)在于鋼水表面有渣子，抵消 了抽真空的吸力，影響最終脫氫效果，其終點(diǎn)氫含量1. 2ppm-2. Oppm0另外，使用RH爐，脫氫 效果雖然要好于單嘴精煉爐，但在高合金鋼或不銹鋼上不能使用RH爐脫氫。
發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有精煉爐脫氫的方法的上述不足，降低鋼水中的氫含量，本發(fā)明提供 一種脫氫率高的精煉爐脫氫的方法，本方法的脫氫率達(dá)70%以上。在一定溫度下，鋼中的氫含量與它們?cè)跉庀嘀械姆謮毫ζ椒礁烧?，因此降?Ph2可達(dá)到降低氫含量的目的。單嘴精煉爐在極限真空度下，利用吹氬攪拌，具有良好的脫 氫動(dòng)力學(xué)條件。本發(fā)明是一種將鋼水吸入真空室，利用真空來(lái)降低鋼中氫含量的方法。1本發(fā)明對(duì)設(shè)備的要求1. 1系統(tǒng)負(fù)載極限真空度彡Imbar ；1. 2鋼包底吹氬最大強(qiáng)度彡5L/ (min · t)。2單嘴精煉爐的初始條件要求2. 1鋼液初始溫度彡16000C ；2. 2 鋼包自由空間(300mm，500mm)；2. 3初始渣層厚度彡IOOmm ；2. 4鋼水到站H含量不大于lOppm。本單嘴精煉爐的脫氫方法包括下述依次步驟I將鋼包開至液壓頂升位，將鋼包頂起，浸入插入管，打開底吹氬，攪拌強(qiáng)度為 3L-5L/(min -t)抽真空，在3_5分鐘內(nèi)將真空度抽至2mbar以下，將鋼水吸入單嘴精煉爐的
真空室；II3-5分鐘內(nèi)將真空抽到極限，真空度彡2mbar。III在鋼水脫氫前，根據(jù)鋼種的成分要求合金化，加入的合金使鋼水的成分的質(zhì)量 百分比達(dá)到該鋼種成品的要求。
IV脫氫保持真空度彡2mbar的時(shí)間彡15min。V關(guān)閉底吹氬，2min后待鋼液平靜后，打開真空閥破真空。鋼水結(jié)束溫度不低于1580°C，取樣分析鋼水成分。上述的精煉爐脫氫的方法，其特征是在步驟III當(dāng)鋼水溫度低于1580°C，加鋁吹 氧升溫，加鋁0. 02-0. 03Kg/°C，每噸鋼水吹氧0. 018-0. 027m3/°C。本單嘴精煉爐的脫氫方法脫氫率高，利用真空直接將鋼水吸入真空室內(nèi)，脫氫率 較高，可以將鋼水中的氫含量脫到(終點(diǎn)氫含量)1. Oppm-1. 5ppm。脫氫率為70%-90%。 單嘴精煉爐的脫氫效果優(yōu)于VD爐，脫氫效果略差于RH爐，但適用范圍比RH爐廣。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合實(shí)施例詳細(xì)說(shuō)明本精煉爐脫氫的方法的具體實(shí)施方式
，但本發(fā)明的具體 實(shí)施方式不局限于下述的實(shí)施例。實(shí)施例一本實(shí)施例冶煉的鋼種為P20HL，90t鋼包，這種鋼冶煉工藝路線為轉(zhuǎn)爐一LF —單嘴 精煉爐一CCM。在鋼水進(jìn)入單嘴精煉爐處理前將鋼水溫度和成分調(diào)整到目標(biāo)含量。單嘴精煉爐初始條件為鋼水溫度1611°C，鋼包自由空間即渣面到鋼包上沿的垂 直距離為450mm，渣層厚度為100mm，鋼水重量為80. 75t。單嘴精煉爐處理前的鋼水成分的重量百分配比為C 0. 30% ；Si 0. 47% ；Mn 0. 87% ；P 0. 012% ；S 0. 0056% ；Al 0. 03% ；H 4. 7ppm其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。本精煉爐脫氫的方法的實(shí)施例步驟依次如下I將鋼包開至液壓頂升位，將鋼包頂起，浸入插入管，打開底吹氬，攪拌強(qiáng)度為4L/ (min -t)用蒸汽噴射泵抽真空，在3分鐘內(nèi)將真空度抽至2mbar以下，將鋼水吸入單嘴精煉 爐的真空室；114分鐘內(nèi)將真空抽到極限，真空度lmbar。III 在鋼水脫氫前，加 AL150Kg，加 Mn40Kg。IV加完合金后，保持真空度彡2mbar的時(shí)間16min。V關(guān)閉底吹氬，2min后待鋼液平靜后，打開真空閥破真空。鋼水結(jié)束溫度1548°C，取樣分析鋼水并測(cè)定氫的含量，鋼水成分的質(zhì)量百分比與 氫的含量如下C 0. 30% ；Si 0. 48% ；Mn 0. 90% ；P 0. 012% ；S 0. 005% ；Al 0. 028% ；H 1. 2ppm。其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。脫氫率為74.5%。實(shí)施例二本實(shí)施例冶煉的鋼種為P265GH，90t鋼包，這種鋼冶煉工藝路線為轉(zhuǎn)爐一LF —單 嘴精煉爐一CCM。在鋼水進(jìn)入單嘴精煉爐處理前將鋼水溫度和成分調(diào)整到目標(biāo)含量。單嘴精煉爐初始條件為鋼水溫度1654°C，鋼包自由空間即渣面到鋼包上沿的垂 直距離為400mm，渣層厚度為100mm，鋼水重量為84. 7t。
單嘴精煉爐處理前的鋼水成分的重量百分配比為C 0. 155% ；Si 0. 25% ；Mn 1. 29% ；P 0. 015% ；S 0. 0063% ；Al 0. 03% ；H 5. 4ppm其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。本精煉爐脫氫的方法實(shí)施例的步驟如下I將鋼包開至液壓頂升位，將鋼包頂起，浸入插入管，打開底吹氬，攪拌強(qiáng)度為4L/ (min -t)用蒸汽噴射泵抽真空，在3分鐘內(nèi)將真空度抽至2mbar以下，將鋼水吸入單嘴精煉 爐的真空室；114分鐘內(nèi)將真空抽到極限，真空度lmbar。III在鋼水脫氫前，加AL80Kg，加Mn40Kg，加FeTi22Kg，然后吹氧55m3。IV加完合金并吹完氧后，保持真空度< 2mbar的時(shí)間18min。V關(guān)閉底吹氬，2min后待鋼液平靜后，打開真空閥破真空。鋼水結(jié)束溫度1591°C，取樣分析鋼水并測(cè)定氫的含量，鋼水成分的質(zhì)量百分比與 氫的含量如下C 0. 18% ；Si 0. 25% ；Mn 1. 23% ；P 0. 015% ；S 0. 006% ；Al 0. 055% ；Ti 0. 02% ；H 1. Ippm0其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。脫氫率為79.6%。實(shí)施例三本實(shí)施例冶煉的鋼種為718HL，90t鋼包，這種鋼冶煉工藝路線為轉(zhuǎn)爐一LF —單嘴 精煉爐一CCM。在鋼水進(jìn)入單嘴精煉爐處理前將鋼水溫度和成分調(diào)整到目標(biāo)含量。單嘴精煉爐初始條件為鋼水溫度1601°C，鋼包自由空間即渣面到鋼包上沿的垂 直距離為450mm，渣層厚度為90mm，鋼水重量為81. 9t。單嘴精煉爐處理前的鋼水成分的重量百分配比為C 0. 33% ；Si 0. 24% ；Mn 1. 34% ；P 0. 009% ；S 0. 005% ；Al 0. 078% ；H 6. 2ppm ；其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。本精煉爐脫氫的方法實(shí)施例的步驟如下I將鋼包開至液壓頂升位，將鋼包頂起，浸入插入管，打開底吹氬，攪拌強(qiáng)度為4L/ (min -t)用蒸汽噴射泵抽真空，在3分鐘內(nèi)將真空度抽至2mbar以下，將鋼水吸入單嘴精煉 爐的真空室；114分鐘內(nèi)將真空抽到極限，真空度lmbar。III在鋼水脫氫前，加碳粉33Kg，測(cè)溫1561°C，升溫加鋁35Kg，吹氧32m3。IV加完碳粉后，保持真空度彡2mbar的時(shí)間16min。V關(guān)閉底吹氬，2min后待鋼液平靜后，打開真空閥破真空。鋼水結(jié)束溫度1542°C，取樣分析鋼水并測(cè)定氫的含量，鋼水成分的質(zhì)量百分比與 氫的含量如下C 0. 36% ；Si 0. 30% ；Mn 1. 37% ；P 0. 008% ；S 0. 004% ；Al 0. 04% ；H 1. Oppm0其余為Fe與不可避免的雜質(zhì)。脫氫率為83.8%。
權(quán)利要求
1. 一種精煉爐脫氫的方法，它對(duì)設(shè)備的要求 1. 1系統(tǒng)負(fù)載極限真空度≤Irnbar ；1.2鋼包底吹氬最大強(qiáng)度≥5L/(min · t)； 單嘴精煉爐的初始條件要求2.ι鋼液初始溫度≥1600。C ；2. 2鋼包自由空間(300mm，500mm)； 2. 3初始渣層厚度≤1OOmm ； 2. 4鋼水到站H含量不大于lOppm。 本精煉爐脫氫的方法包括下述依次步驟I將鋼包開至液壓頂升位，將鋼包頂起，浸入插入管，打開底吹氬，攪拌強(qiáng)度為3L — 5L/ (min · t)抽真空，在3-5分鐘內(nèi)將真空度抽至2mbar以下，將鋼水吸入單嘴精煉爐的真空 室；II3-5分鐘內(nèi)將真空抽到極限，真空度≤2mbar ；III在鋼水脫氫前，根據(jù)鋼種的成分要求合金化，加入的合金使鋼水的成分的質(zhì)量百分 比達(dá)到該鋼種成品的要求；IV脫氫保持真空度≤2mbar的時(shí)間≥15min ； V關(guān)閉底吹氬，2min后待鋼液平靜后，打開真空閥破真空。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的精煉爐脫氫的方法，其特征是在步驟III當(dāng)鋼水溫度低于 15800C，加鋁吹氧升溫，加鋁0. 02-0. 03Kg/°C，每噸鋼水吹氧0. 018-0. 027m3/°C。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種精煉爐脫氫的方法，它包括下述依次步驟I.將鋼包開至液壓頂升位，將鋼包頂起，浸入插入管，打開底吹氬，攪拌強(qiáng)度為3L-5L/(min·t)抽真空，在3-5分鐘內(nèi)將真空度抽至2mbar以下，將鋼水吸入單嘴精煉爐的真空室；II.3-5分鐘內(nèi)將真空抽到極限，真空度≤2mbar；III.在鋼水脫氫前，根據(jù)鋼種的成分要求合金化，加入的合金使鋼水的成分的質(zhì)量百分比達(dá)到該鋼種成品的要求；IV.脫氫保持真空度≤2mbar的時(shí)間≥15min；V.關(guān)閉底吹氬，2min后待鋼液平靜后，打開真空閥破真空。本精煉爐脫氫的方法脫氫率高，可以將鋼水中的氫含量脫到0ppm-1.5ppm。脫氫率為70％～90％。
文檔編號(hào)C21C7/072GK102094110SQ201010599079
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年12月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月14日
發(fā)明者侯東濤, 陳澤民 申請(qǐng)人:山西太鋼不銹鋼股份有限公司