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1、10申请公布号CN104046717A43申请公布日20140917CN104046717A21申请号201310643781122申请日20131203C21C5/28200601C21C7/04200601C21C7/06820060171申请人攀钢集团攀枝花钢铁研究院有限公司地址617000四川省攀枝花市东区桃源街90号72发明人陈天明陈永李扬洲刘建华陈亮杨森祥黎建全郭奠荣张强杨洪波74专利代理机构北京润平知识产权代理有限公司11283代理人李婉婉张苗54发明名称一种钒钛铁水转炉炼钢方法57摘要本发明公开了一种钒钛铁水转炉炼钢方法，该方法包括以下步骤（1）使钒钛铁水在1号转炉内进行吹炼以。
2、实现脱钛和脱磷，然后出钢至第一钢包中，该吹炼的条件使得出钢至第一钢包中的半钢的TI含量不高于0005重量；（2）将所述第一钢包中的半钢加入2号转炉中进行吹炼以实现脱钛和脱碳，吹炼结束后进行出渣，出渣后向2号转炉内加入高碳铬铁进行合金化，然后出钢至第二钢包中。本发明转炉终点生产的轴承钢中TI的含量小于00010，且本发明的方法具有工艺相对简单且成本低的特点。51INTCL权利要求书1页说明书7页19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书1页说明书7页10申请公布号CN104046717ACN104046717A1/1页21一种钒钛铁水转炉炼钢方法，该方法包括以下步骤（1）使钒钛铁。
3、水在1号转炉内进行吹炼以实现脱钛和脱磷，然后出钢至第一钢包中，该吹炼的条件使得出钢至第一钢包中的半钢的TI含量不高于0005重量；（2）将所述第一钢包中的半钢加入2号转炉中进行吹炼以实现脱钛和脱碳，吹炼结束后进行出渣，出渣后向2号转炉内加入高碳铬铁进行合金化，然后出钢至第二钢包中。2根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（1）中，所述吹炼的条件使得出钢至第一钢包中的半钢的C含量为2228重量，P含量不高于006重量。3根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤（1）中，在吹炼的过程中将转炉内的终点炉渣的碱度控制为24。4根据权利要求1或2所述的方法，其中，在步骤（1）中，所述吹炼的条件包括供氧。
4、强度为26NM3/分钟吨钢，枪位为1218M，时间为200400S，吹炼结束后半钢的温度为14501550。5根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（1）中，在出钢的过程中向所述第一钢包中加入硅铁0515KG/吨钢。6根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（2）中，所述吹炼的条件包括供氧强度为24NM3/（分钟吨钢），枪位为1218M，时间为500800S，吹炼结束后所得钢水的温度为16001680。7根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（2）中，在合金化的过程中还向2号转炉内加入碳粉，且高碳铬铁的用量为2535KG/吨钢，碳粉的用量为081KG/吨钢。8根据权利要求1或7所述的方法，其中，。
5、所述高碳铬铁含有6065重量的CR、2535重量的FE、13重量的SI、00101重量的TI和17重量的C。9根据权利要求1所述的方法，其中，在步骤（2）中，在出钢的过程中向所述第二钢包中加入活性石灰46KG/吨钢、萤石0815KG/吨钢和铝铁12KG/吨钢。10根据权利要求1所述的方法，其中，在所述钒钛铁水中，C的含量为4246重量，V的含量为0104重量，P的含量为005012重量，SI的含量为0103重量，MN的含量为0103重量，TI的含量为0103重量，FE的含量为93989535重量。权利要求书CN104046717A1/7页3一种钒钛铁水转炉炼钢方法技术领域0001本发明涉及一种。
6、钒钛铁水转炉炼钢方法。背景技术0002轴承钢广泛应用于汽车行业，需求量较大。但其夹杂物评级要求较高，特别是TI的夹杂物要求高，高级别轴承钢要求钢种TI含量需低于00015。目前，国内有少量厂家采用转炉/电炉LF精炼RH真空处理连铸的工艺流程生产轴承钢将TI含量控制在00030。例如，CN1369586A公开了一种超纯高碳铬轴承钢的生产方法，该方法包括在电炉中将初炼钢水低钛化，在钢包炉中加入特殊渣料、合金、增碳剂和脱氧剂，将精炼钢水进行低氧低钛化。该方法所合成的轴承钢TI的含量控制在0001600027重量。也有厂家通过在轴承钢精炼过程中向钢水加入脱钛剂的方法实现轴承钢的低钛化，如CN16030。
7、32A和CN1721556A分别公开了轴承钢纳米脱钛剂的制取方法和轴承钢纳米脱钛剂在钢液中的分散方法，但无论是脱钛剂的制取还是脱钛剂的加入，其工艺都相对复杂。0003我国钒钛磁铁矿资源丰富，将该资源经高炉流程冶炼可得到钒钛铁水。目前，大部分厂家对低钛含量的轴承钢的生产通常是通过精炼普通铁水完成的，其工艺复杂而且成本高。而采用钒钛铁水进行低钛含量轴承钢的生产还未见报道。0004发明目的0005本发明的目的在于克服现有技术中低钛化轴承钢的生产工艺复杂且成本高的缺陷，提供一种钒钛铁水转炉炼钢方法。0006本发明提供了一种钒钛铁水转炉炼钢方法，该方法包括以下步骤0007（1）使钒钛铁水在1号转炉内进行。
8、吹炼以实现脱钛和脱磷，然后出钢至第一钢包中，该吹炼的条件使得出钢至第一钢包中的半钢的TI含量不高于0005重量；0008（2）将所述第一钢包中的半钢加入2号转炉中进行吹炼以实现脱钛和脱碳，吹炼结束后进行出渣，出渣后向2号转炉内加入高碳铬铁进行合金化，然后出钢至第二钢包中。0009本发明可以充分利用钒钛磁铁矿资源，转炉终点生产的轴承钢中TI的含量小于00010，满足轴承钢的使用要求。另外，本发明的方法具有工艺相对简单且成本低的特点。具体实施方式0010以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。0011本发明提供了一种。
9、钒钛铁水炼钢方法，该方法包括以下步骤0012（1）使钒钛铁水在1号转炉内进行吹炼以实现脱钛和脱磷，然后出钢至第一钢包中，该吹炼的条件使得出钢至第一钢包中的半钢的TI含量不高于0005重量；0013（2）将所述第一钢包中的半钢加入2号转炉中进行吹炼以实现脱钛和脱碳，吹炼结束后进行出渣，出渣后向2号转炉内加入高碳铬铁进行合金化，然后出钢至第二钢包中。0014在本发明中，所述钒钛铁水是通过将钒钛磁铁矿经高炉冶炼得到的含有一定量TI说明书CN104046717A2/7页4和V的铁水。0015在本发明中，所述钒钛铁水向转炉内的加入量可以为130150吨。0016根据本发明，本发明对所述转炉的类型没有特别。
10、地限定，例如，可以为氧气顶吹转炉和氧气顶底复吹转炉。优选情况下，所述转炉为氧气顶底复吹转炉。本领域人员公知的是，所述氧气顶底复吹转炉是由转炉炉体及倾动系统、氧枪、供氧系统和底吹系统各部分构成的。0017根据本发明，在步骤（1）中，所述吹炼的条件必须保证出钢至第一钢包中的半钢的TI含量不高于0005重量。在优选情况下，所述吹炼的条件还使得出钢至第一钢包中的半钢的C含量为2228重量，P含量不高于006重量。0018在步骤（1）中，所述吹炼的过程可以包括向1号转炉内加入高镁石灰812KG/吨钢、活性石灰1525KG/吨钢和造渣剂510KG/吨钢，并将炉内的终点炉渣的碱度控制为24。0019在步骤（。
11、1）中，为了进一步提高脱钛效果，优选情况下，所述吹炼的条件包括供氧强度控制为26NM3/分钟吨钢，进一步优选为24NM3/分钟吨钢；枪位控制为1218M，吹炼的时间保持在200400S，进一步优选为250350S。所述转炉吹炼结束后，半钢的温度可以为14501550，优选为14801520。0020在步骤（1）中，所述出钢的过程可以包括向所述第一钢包中加入硅铁0515KG/吨钢。0021根据本发明，在步骤（2）中，所述吹炼的过程可以包括向2号转炉内加入高镁石灰1030KG/吨钢、活性石灰1030KG/吨钢和造渣剂820KG/吨钢，并将2号转炉内的终点炉渣的碱度控制为24。0022在本发明中，所。
12、述“碱度”均指转炉渣中CAO与SIO2质量的比值。0023在步骤（2）中，吹炼结束后还包括出渣，然后向转炉内吹氩，再将转炉内的钢水进行高碳铬铁合金化和最后出钢的过程。0024在步骤（2）中，优选情况下，转炉吹炼的条件包括供氧强度控制为26NM3/分钟吨钢，进一步优选为24NM3/分钟吨钢，枪位控制为1218M；吹炼的时间保持在500800S，进一步优选为600700S。所述转炉吹炼结束后所得钢水的温度可以为16001680，优选为16501680。0025根据本发明，通过转炉顶底复合吹炼可以氧化所述钒钛铁水中的C、P、SI、TI等元素，去除气体及夹杂物，并使钢液均匀加热升温。在本发明中，所述“。
13、枪位”为炼钢转炉内氧枪的枪口与钢液液面的距离。0026根据本发明，在步骤（2）中，需要将吹炼结束后的钢水进行出渣，所述出渣的过程为本领域常规的方法，例如，转动转炉，让炉渣从炉口流入渣罐，出渣后再将转炉复位。0027在步骤（2）中，吹炼过程结束后，为了避免后续工序中加入高碳铬铁导致钛含量增加，在本发明中需要对钢水进行高碳铬铁合金化后再出钢。0028在步骤（2）中，在对钢水进行高碳铬铁合金化之前，需要对2号转炉内进行吹氩。所述2号转炉中可以包括48个吹氩管，优选情况下，在吹氩过程中，所有吹氩管的流量总共控制为50100NL/MIN；吹氩的时间可以控制为15MIN，优选为13MIN。0029在步骤（。
14、2）中，合金化的过程可以包括向2号转炉内加入高碳铬铁2535KG/吨钢。说明书CN104046717A3/7页5优选地，所述合金化的过程还包括向2号转炉内加入碳粉，碳粉的用量可以为0810KG/吨钢。0030根据本发明，对所述高碳铬铁的组成没有特别地限定，优选情况下，所述高碳铬铁中含有6065重量的CR、2535重量的FE、13重量的SI、00101重量的TI和17重量的C。0031在步骤（2）中，在出钢的过程中包括向所述第二钢包中加入活性石灰和萤石。其中，所述活性石灰的用量优选为46KG/吨钢，所述萤石的用量优选为0815KG/吨钢。为了避免铝铁还原炉渣中的二氧化钛而回钛，所述出钢过程优选还。
15、包括向第二钢包中加入铝铁，所述铝铁的用量优选为12KG/吨钢。所述出钢后，优选向第二钢包中加入钢包渣改性剂，所述钢包渣改性剂的用量优选为36KG/吨钢。0032在本发明中，所述活性石灰和高镁石灰主要用于脱去入炉钒钛铁水或半钢成分中的硫和磷。本发明对活性石灰和高镁石灰的组成没有特别的限定，例如，所述所述活性石灰中CAO的含量可以为8590重量；所述高镁石灰主要含有3040重量的MGO和4855重量的CAO，其余为不可避免的杂质。0033本发明所述造渣剂主要含有35重量的CAO、4555重量的SIO2、13重量的MGO、15重量的AL2O3、2030重量的TFE和低于02重量的S。0034在本发明。
16、中，对所述硅铁和铝铁的组成没有特别地限定。例如，所述硅铁可以含有7578重量的硅和2225重量铁，其余为不可避免的杂质；所述铝铁可以含有3842重量的铝和5862重量的铁，其余为不可避免的杂质。0035在本发明中，所述钢包渣改性剂主要用于调整钢包渣中AL2O3的含量，并可脱除钢包渣中的氧（即对钢水起扩散脱氧的作用），本发明中对所述钢包渣改性剂没有特别的限定，可以为各种常规的AL2O3含量较高的原料配加一定量的AL；为了达到更好的改性效果和扩散脱氧效果，从而提高脱氧效率和降低制得的钢坯的总氧含量，所述钢包渣改性剂优选含有4555重量的AL2O3、3545重量的CAO和612重量的AL。0036根。
17、据本发明，所述所述钒钛铁水中，C的含量为4246重量，V的含量为0104重量，P的含量为005012重量，SI的含量为0103重量，MN的含量为0103重量，TI的含量为0103重量，FE的含量为93989535重量。0037以下的实施例将对本发明作进一步的说明，但并不因此限制本发明。0038在以下实施例和对比例中，炼钢材料均购自攀枝花钢城集团有限公司，其中，0039造渣剂主要含有35重量的CAO、48重量的SIO2、12重量的MGO、15重量的AL2O3、28重量的TFE和012重量的S；0040钢包渣改性剂含有52重量的AL2O3、38重量的CAO和10重量的AL；0041硅铁的成分为78。
18、重量的SI和23重量的FE，其余为不可避免的杂质；0042碳粉中碳的含量为94重量，碳粉的粒度为315MM；0043铝铁的成分为；58重量的FE，41重量的AL，其余为杂质；0044高碳铬铁中主要含有65重量的CR、28重量的FE、12重量的SI、0011重量的TI和3重量的C。0045实施例10046将140T的钒钛铁水A1加入到1转炉中进行脱钛、脱磷，钒钛铁水A1除FE及不可说明书CN104046717A4/7页6避免的杂质外的主要成分及其含量如表1所示；吹炼过程中，向转炉内加入高镁石灰8KG/吨钢、活性石灰15KG/吨钢、造渣剂10KG/吨钢，将炉内的终点炉渣的碱度控制为25，将供氧强度。
19、控制在3NM3/分钟吨钢，枪位控制在1215M的范围内进行转炉吹炼。吹炼时间保持在300S，吹炼结束后温度为1510。吹炼结束后得到半钢B1，半钢B1中C、P和TI的含量如表2所示。吹炼结束后然后出钢，在出钢过程向钢包内加入硅铁05KG/吨钢，当出钢完成后，半钢B1运往2转炉。0047半钢B1到2转炉后，将钢包内半钢全部加入到2转炉内，加入量为132T，在2转炉内进行脱碳、脱钛，吹炼过程向转炉内加入高镁石灰30KG/吨钢、活性石灰20KG/吨钢、造渣剂10KG/吨钢，将炉内的终点炉渣的碱度控制在3，将供氧强度控制为25NM3/（分钟吨钢），枪位控制在1215M的范围内。吹炼时间控制在600S，。
20、吹炼结束后温度为1650。吹炼结束后得到钢水E1，钢水E1中C、P和TI的含量如表3所示。然后摇动转炉，让炉渣从炉口流入渣罐，出渣后进行高碳铬铁转炉内合金化。加入高碳铬铁前，将总共6个吹氩管的流量控制在50NL/MIN，保持时间2MIN后，再向转炉内加入高碳铬铁25KG/吨钢、碳粉08KG/吨钢，合金加完后，再保持吹氩时间2MIN后，进行出钢。出钢过程向钢包内加入活性石灰4KG/吨钢、萤石08KG/吨钢，同时加入铝铁1KG/吨钢。出钢完成后，向钢包内加入钢包渣改性剂3KG/吨钢。0048采用上述方法后，得到高碳铬铁合金化后的钢水F1，该钢水F1除FE及不可避免的杂质外的主要成分及其含量如表4所。
21、示。0049对比例10050将140T的钒钛铁水DA1加入到1转炉中进行脱钛、脱磷，该半钢DA1除不可避免的杂质外的主要成分及其含量如表1所示；吹炼过程中，向转炉内加入高镁石灰6KG/吨钢、活性石灰12KG/吨钢、造渣剂8KG/吨钢，将炉内的终点炉渣的碱度控制为20，将供氧强度控制在30NM3/分钟吨钢，枪位控制在约1215M的范围内进行转炉吹炼。吹炼时间保持在100S，吹炼结束后温度为1430。吹炼结束后得到半钢DB1，半钢DB1中C、P和TI的含量如表2所示。吹炼结束后然后出钢，在出钢过程向钢包内加入硅铁05KG/吨钢，当出钢完成后，半钢DB1运往2转炉。0051半钢DB1到2转炉后，将钢。
22、包内半钢全部加入到2转炉内，加入量为135T，在2转炉内进行脱碳、脱钛，吹炼过程向转炉内加入高镁石灰25KG/吨钢、活性石灰15KG/吨钢、造渣剂12KG/吨钢，将炉内的终点炉渣的碱度控制在25，将供氧强度控制为25NM3/（分钟吨钢），枪位控制在1215M的范围内。吹炼时间控制在600S。吹炼结束后温度为1670。吹炼结束后得到钢水DE1，钢水DE1中C、P和TI的含量如表3所示。然后摇动转炉，让炉渣从炉口流入渣罐，出渣后进行高碳铬铁转炉内合金化。加入高碳铬铁前，将总共6个吹氩管的流量控制在50NL/MIN，保持时间2MIN后，再向转炉内加入高碳铬铁28KG/吨钢、碳粉08KG/吨钢，合金加。
23、完后，再保持吹氩时间2MIN后，进行出钢。出钢过程向钢包内加入活性石灰4KG/吨钢、萤石1KG/吨钢，同时加入铝铁1KG/吨钢。出钢完成后，向钢包内加入钢包渣改性剂3KG/吨钢。0052采用上述方法后，得到的高碳铬铁合金化后的钢水DF1，该钢水DF1除FE及不可避免的杂质外的主要成分及其含量如表4所示。0053对比例2说明书CN104046717A5/7页70054根据实施例1所述的方法将钒钛铁水炼钢，即，钒钛铁水DA2、经1转炉吹炼后所得半钢DB2以及经2转炉吹炼后所得钢水DE2的组成均分别与实施例1中的A1、B1和E1的相同。所不同的是，在2转炉出渣结束后，在出钢之前，不向转炉内加入高碳铬。
24、铁和碳粉，而是在出钢过程中向钢包加入高碳铬铁和碳粉。采用上述方法后，得到高碳铬铁合金化后的钢水DF2，该钢水DF2除FE及不可避免的杂质外的主要成分及其含量如表4所示。0055实施例20056将145T钒钛铁水A2加入到1转炉中进行脱钛、脱磷，钒钛铁水A2除FE及不可避免的杂质外的主要成分及其含量如表1所示；吹炼过程中，向转炉内加入高镁石灰12KG/吨钢、活性石灰25KG/吨钢、造渣剂8KG/吨钢，将炉内的终点炉渣的碱度控制为4，将供氧强度控制在30NM3/分钟吨钢，枪位控制在1215M的范围内进行转炉吹炼。吹炼时间保持在320S。吹炼结束后温度为1490。吹炼结束后得到半钢B2，半钢B2中C。
25、、P和TI的含量如表2所示。然后出钢，在出钢过程向钢包内加入硅铁10KG/吨钢，当出钢完成后，半钢B2运往2转炉。0057半钢B2到2转炉后，将钢包内半钢全部加入到2转炉内，加入量为136T，在2转炉内进行脱碳、脱钛，吹炼过程向转炉内加入高镁石灰20KG/吨钢、活性石灰15KG/吨钢、造渣剂12KG/吨钢，将炉内的终点炉渣的碱度控制在35，将供氧强度控制为30NM3/（分钟吨钢），枪位控制在1215M的范围内。吹炼时间控制在700S。吹炼结束后温度为1680。吹炼结束后得到钢水E2，钢水E2中C、P和TI的含量如表3所示。然后摇动转炉，让炉渣从炉口流入渣罐，出渣后进行高碳铬铁转炉内合金化。加入。
26、高碳铬铁前，将总共6个吹氩管的流量控制在100NL/MIN，保持时间2MIN后，再向转炉内加入高碳铬铁28KG/吨钢、碳粉09KG/吨钢，合金加完后，再保持吹氩时间2MIN后，进行出钢。出钢过程向钢包内加入活性石灰6KG/吨钢、萤石15KG/吨钢，同时加入铝铁2KG/吨钢。出钢完成后，向钢包内加入钢包渣改性剂6KG/吨钢。0058采用上述方法后，得到高碳铬铁合金化后的钢水F2，钢水F2除FE及不可避免的杂质外的主要成分及其含量如表4所示。0059实施例30060将140T的钒钛铁水A3加入到1转炉中进行脱钛、脱磷，钒钛铁水A3除FE及不可避免的杂质外的主要成分及其含量如表1所示；吹炼过程中，向。
27、转炉内加入高镁石灰10KG/吨钢、活性石灰20KG/吨钢、造渣剂8KG/吨钢，将炉内的终点炉渣的碱度控制为35，将供氧强度控制在4NM3/分钟吨钢，将枪位控制在1215M的范围内进行转炉吹炼。吹炼时间保持在328S。吹炼结束后温度为1515。吹炼结束后得到半钢B3，半钢B3中C、P和TI的含量如表2所示。吹炼结束后然后出钢，在出钢过程向钢包内加入硅铁08KG/吨钢，当出钢完成后，半钢B3运往2转炉。0061半钢B3到2转炉后，将钢包内半钢全部加入到2转炉内，加入量为132T，在2转炉内进行脱碳、脱钛，吹炼过程向转炉内加入高镁石灰28KG/吨钢、活性石灰26KG/吨钢、造渣剂12KG/吨钢，将炉。
28、内的终点炉渣的碱度控制在35，将供氧强度控制为28NM3/（分钟吨钢），枪位控制在1215M的范围内。吹炼时间控制在650S。吹炼结束后温度为1660。吹炼结束后得到钢水E3，钢水E3中C、P和TI的含量如表3所示。然后摇动转炉，让炉渣从炉口流入渣罐，出渣后进行高碳铬铁转炉内合金化。加入高碳铬铁前，将总共6个说明书CN104046717A6/7页8吹氩管的流量控制在80NL/MIN，保持时间2MIN后，再向转炉内加入高碳铬铁25KG/吨钢、碳粉085KG/吨钢，合金加完后，再保持吹氩时间2MIN后，进行出钢。出钢过程向钢包内加入活性石灰5KG/吨钢、萤石12KG/吨钢，同时加入铝铁15KG/吨钢。出钢完成后，向钢包内加入钢包渣改性剂45KG/吨钢。0062采用上述方法后，得到高碳铬铁合金化后的钢水F3，钢水F3除FE及不可避免的杂质外的主要成分及其含量如表4所示。0063表100640065表200660067表30068说明书CN104046717A7/7页90069表400700071实施例13表明，本发明在转炉终点生产的轴承钢中TI的含量小于00010，满足轴承钢的使用要求。另外，本发明的方法中因无需使用脱钛剂从而避免了对脱钛剂的处理，因此也具有工艺相对简单且成本低的特点。说明书CN104046717A。