提高貴重合金元素回收率的方法
【專利摘要】本發明涉及一種提高貴重合金元素回收率的方法，解決了現有“轉爐煉鋼-LF爐精煉”工藝流程中貴重合金元素回收率有待提高的問題，技術方案包括轉爐出鋼及脫氧合金化、LF爐精煉，在轉爐出鋼過程中，向鋼水中加入脫氧類合金和普通合金進行脫氧合金化，控制轉爐出鋼后鋼水的氧含量在10-50ppm；然后將鋼水送至氬站，在吹氬氣攪拌的同時將合金化類貴重合金加入鋼水中以促進貴重合金預熔化；最后將鋼水送入LF爐進行精煉至合金元素達到鋼種成分標準范圍。本發明工藝簡單、操作簡便、有效提高貴重合金的元素回收率。
【專利說明】提高貴重合金元素回收率的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及鋼鐵冶煉工藝，具體的說是一種鋼鐵冶煉過程中提高貴重合金元素回 收率的方法。
【背景技術】
[0002] 合金化類貴重合金如Nb、V、Ni、Mo等元素對提高鋼的性能有著不可替代的作用， 很多鋼種都必須采用貴重合金元素合金化，而這類合金價格較高，其回收率直接影響到鋼 種的生產成本。為降低合金化成本，有關提高合金回收率的技術國內研究了很多，但都是從 提高轉爐終點C、降低轉爐出鋼氧等方面著手。若想實現提高終點C、降低轉爐出鋼氧，對煉 鋼工操作水平和原材料要求都很高，且成功率較低。為了穩定實現提高貴重合金回收率，需 要新技術的支持。
【發明內容】
[0003] 本發明的目的是為了解決上述技術問題，提供一種工藝簡單、操作簡便、有效提高 合金化貴重合金的回收率、降低生產成本的鋼鐵冶煉過程中提高貴重合金元素回收率的方 法。
[0004] 技術方案包括轉爐出鋼及脫氧合金化、LF爐精煉，在轉爐出鋼過程中，向鋼水 中加入脫氧類合金和普通合金進行初步脫氧合金化，控制轉爐出鋼后鋼水的氧含量在 10-50ppm;然后將鋼水送至氬站，在吹氬氣攪拌的同時將合金化類貴重合金加入所述初步 脫氧合金化的鋼水中以促進合金預熔化；最后將鋼水送入LF爐進行精煉至合金元素達到 鋼種成分標準范圍。
[0005] 在所述氬站，增大底吹氬氣量攪拌鋼水至鋼水裸露，將合金化類貴重合金加入至 鋼水裸露處。
[0006] 增大底吹氬氣量攪拌鋼水至鋼水裸露直徑為400-700mm時，將合金化類貴重合金 加入至鋼水裸露處。
[0007] 在合金化類貴重合金加入鋼水后再吹氬2_3min以促進合金預熔化。
[0008] 所述脫氧類合金是指鋼芯鋁、鋁鐵、硅鈣鋇、碳化鈣等，所述普通合金是指高碳錳 鐵、硅鐵、硅鈣鋇、硅錳、金屬錳等，包括并不限于含Mn、Si、Al、C中至少一種元素的合金。 [0009] 所述合金化類貴重合金是指鈮鐵、釩鐵、氮化釩、鎳板、鎳鐵、鑰鐵等，包括并不限 于含Nb、V、Ni、Mo中至少一種元素的合金。
[0010] 發明人對現有的轉爐出鋼及脫氧合金化過程進行了深入研究，發現了現有工藝的 轉爐煉鋼過程中，貴重合金是在轉爐出鋼過程中、出鋼前加入鋼包內或隨廢鋼加入轉爐內， 而貴重合金在轉爐出鋼過程中、出鋼前加入鋼包內或隨廢鋼加入轉爐內，此時鋼水[0]含 量范一般為400-1000ppm，使得合金化類貴重合金的部分元素或者在供氧吹煉過程中被氧 化，或者參與了鋼水脫氧，從而降低了合金化類貴重合金的回收率。
[0011] 為解決上述問題，發明人大膽改變思路，不以提高轉爐終點C、降低轉爐出鋼氧等 難度大、成功率低的措施著手，而是通過改變合金化類貴重合金的加入方式，減少部分合金 元素被氧化或參與脫氧，以提高其回收率，取得了良好的效果。在轉爐出鋼過程中按照正 常工藝和用量加入脫氧類合金和普通合金進行脫氧合金化，但并不在轉爐出鋼前、出鋼過 程中加入合金化類貴重合金，因而可使出鋼后鋼水中[0]含量降至10-50ppm，且避免了貴 重合金參與出鋼過程脫氧，然后再在氬站增大底吹氬氣量攪拌鋼水時加入合金化類貴重合 金。由于轉爐出鋼后鋼水中氧含量降低，此時加入合金化類貴重合金，可以避免合金化類貴 重合金的氧化或參與脫氧，從而減少了由此導致的損失，可顯著提高回收率。
[0012] 進一步的，合金化類貴重合金最好加入到鋼水裸露處，這是考慮貴重合金預熔 為LF爐精煉過程中合金快速充分熔化創造條件。進一步的，所述鋼水裸露直徑優選為 400-700mm，在這個范圍內可以很好預烙，直徑大于700mm會造成溫降大，小于400mm會造成 預熔效果差。
[0013] 在合金化類貴重合金加入鋼水后再吹氬2-3min以促進合金預熔化，為LF爐精煉 過程中合金快速充分熔化創造條件，進一步提高合金化類貴重合金的回收率。
[0014] 有益效果：
[0015] (1)本發明看似簡單，實則巧妙，且效果顯著。與原傳統工藝相比，采用本發明方法 合金化類貴重合金的回收率提高了至少3個百分點以上。
[0016] (2)本發明可推廣應用于所有含合金化類貴重合金的鋼種的生產。
[0017] (3)本發明不需要基建投資和提高操作工人技能，僅對現有工藝中的合金化類貴 重合金的加入時機進行簡單改變，能大幅降低生產成本、為企業創造顯著的經濟效益，具有 廣闊的市場前景。
【具體實施方式】
[0018] 實施例1 :(下述百分數均為重量百分數）
[0019] 壓力容器用鋼"Q370R"的Nb含量目標值為0.025 %，鈮鐵含Nb為60 % :
[0020] 1)轉爐出鋼過程按正常工藝向鋼水中加入含Mn、Si、Al元素的合金（加入量同原 有工藝）進行脫氧合金化，控制轉爐出鋼后鋼水的氧含量在10-50ppm。
[0021] (2)鋼水車行至氬站后，增大底吹氬氣量至鋼水裸露直徑400-700mm。
[0022] (3)大底吹氬氣量攪拌的同時將鈮鐵加至鋼水裸露處，鈮鐵加入量由原工藝的噸 鋼0. 45kg降至噸鋼0. 43kg，吹氬2-3min，以促進鈮鐵預熔化，為LF爐精煉過程中合金快速 充分熔化創造條件。
[0023] (4)鋼水采用天車吊至LF爐進行精煉至Nb元素含量達到鋼種成分標準范圍。
[0024] 實施案例2 :
[0025] 石油儲罐用鋼" 12MnNiVR"的V含量目標值為0. 045 %、Ni含量目標值為0. 25 % ; 釩鐵含V為60%、鎳板含Ni為99. 98% :
[0026] 1)轉爐出鋼過程按正常工藝向鋼水中加入含Mn、Si、Al元素的合金脫氧合金化， 控制轉爐出鋼后鋼水的氧含量在10_50ppm。
[0027] (2)鋼水車行至氬站后，增大底吹氬氣量至鋼水裸露直徑400-700mm。
[0028] (3)大底吹氬氣量攪拌的同時將鎳板及釩鐵加至鋼水裸露處，釩鐵加入量由原工 藝的噸鋼0. 81kg降至噸鋼0. 77kg、鎳板加入量由原工藝的噸鋼2. 63kg降至噸鋼2. 55kg， 吹氬2-3min，以促進鎳板及釩鐵預熔化，為LF爐精煉過程中合金快速充分熔化創造條件。
[0029] (4)鋼水采用天車吊至LF爐精煉至V、Ni等元素含量達到鋼種成分標準范圍。
[0030] 實施案例3 :
[0031] 壓力容器用鋼"15CrMoR"的Mo含量目標值為0.50%，鑰鐵含Mo為60% :
[0032] 1)轉爐出鋼過程按正常工藝向鋼水中加入含Mn、Si、Al元素的合金脫氧合金化， 控制轉爐出鋼后鋼水的氧含量在10_50ppm。
[0033] (2)鋼水車行至氬站后，增大底吹氬氣量至鋼水裸露直徑400_700mm。
[0034] (3)大底吹氬氣量攪拌的同時將鑰鐵加至鋼水裸露處，鑰鐵加入量由原工藝的噸 鋼8. 77kg降至噸鋼8. 50kg，吹氬2-3min，以促進鑰鐵預熔化，為LF爐精煉過程中合金快速 充分熔化創造條件。
[0035] (4)鋼水采用天車吊至LF爐精煉至Mo元素達到鋼種成分標準范圍。
[0036] 采用本發明工敢與原工藝的合金消耗結果進行對比，見下表：
[0037]
【權利要求】
1. 一種提高貴重合金元素回收率的方法，包括轉爐出鋼及脫氧合金化以及LF爐精煉， 其特征在于，在轉爐出鋼過程中，向鋼水中加入脫氧類合金和普通合金進行初步脫氧合金 化，控制轉爐出鋼后的鋼水氧含量在10_50ppm ;然后將鋼水送至氬站，在吹氬氣攪拌的同 時將合金化類貴重合金加入所述初步脫氧合金化的鋼水中以促進合金預熔化；最后將鋼水 送入LF爐進行精煉至各合金元素達到鋼種成分標準范圍。
2. 如權利要求1所述的提高貴重合金元素回收率的方法，其特征在于，在所述氬站，增 大底吹氬氣量攪拌鋼水至鋼水裸露，將合金化類貴重合金加入至鋼水裸露處。
3. 如權利要求2所述的提高貴重合金元素回收率的方法，其特征在于，增大底吹氬氣 量攪拌鋼水至鋼水裸露直徑為400-700mm時，將合金化類貴重合金加入至鋼水裸露處。
4. 如權利要求1-3任一項所述的提高貴重合金元素回收率的方法，其特征在于，在投 入合金化類貴金屬投入鋼水后再吹氬2-3min以促進貴重合金預熔化。
【文檔編號】C21C7/072GK104313234SQ201410540002
【公開日】2015年1月28日 申請日期:2014年10月14日 優先權日:2014年10月14日
【發明者】潘建設, 黃道昌, 吳本勝 申請人:武漢鋼鐵(集團)公司