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申请/专利权人：江苏省沙钢钢铁研究院有限公司;江苏沙钢钢铁有限公司;江苏沙钢集团有限公司

摘要：本发明提供了一种高品质高碳钢线材及其全废钢冶炼方法，属于炼钢的技术领域。本发明通过系统优化全废钢电炉冶炼工艺，在原料方面通过改进入炉废钢的种类、尺寸和搭配方式来减少镍、铬、铜、砷和钼等有害元素的带入量。同时为了控制电炉全废钢冶炼长时间通电导致的钢中氮含量难以控制的问题，在入炉废钢中搭配低氮增碳剂，提高电炉熔清时熔池的碳含量，同时优化炉壁枪供氧和喷碳粉工艺，来改进泡沫渣效果，减少钢液的吸氮量。采用精准的连铸及轧制控制方法，获得高均质化的铸坯和高质量盘条，为高端线材产品提供高纯净度的母材。本发明用于生产高洁净、高均质化线材产品，降低整个冶炼过程的碳排放水平。

主权项：1.一种高品质高碳钢线材的全废钢冶炼方法，其特征在于，按照电弧炉冶炼—电弧炉出钢—LF精炼—大方坯连铸—开坯—高线轧制工艺流程进行生产，具体步骤为：步骤1：电弧炉冶炼步骤1.1：废钢料分批：将废钢分成两批，分别通过料包加入炉内，第一个料包从底部到顶部依次加入10t—12t清洁废钢破碎料、2.5t—2.8t增碳剂、15t—17t高碳废钢、18t—20t清洁废钢压块、13t—15t高碳废钢以及9t—10t清洁废钢破碎料；第二个料包从底部到顶部依次加入4t—5t清洁废钢破碎料，29t—30t高碳废钢以及4t—5t清洁废钢压块；废钢的总装入量为110t±2t，第一包废钢装入量为65t—70t，其他装入第二包；步骤1.2：第一批废钢料冶炼：第一个料包的废钢加入电弧炉完毕后，关闭炉盖，降下电极进行通电，同时开启3支炉壁集束氧枪对废钢进行预热，每支炉壁集束氧枪都有主氧、辅氧和燃气三个通道，炉壁集束氧枪的主氧流量和辅氧流量分别为200Nm3h—250Nm3h，燃气流量为400Nm3h—500Nm3h；当总电耗大于6000kWh时，3支炉壁氧枪开启吹炼模式，主氧流量控制在1200Nm3h—1400Nm3h，辅氧控制在100Nm3h—120Nm3h，燃气流量为100Nm3h—120Nm3h，加入石灰1000kg—1200kg；步骤1.3：第二批废钢料冶炼：当电耗大于20000kWh，停止送电，炉壁集束氧枪调整到保持模式；打开炉盖加入第二个料包的废钢，废钢加入完毕后关闭炉盖进行通电，开启3支炉壁集束氧枪对废钢进行预热；当总电耗大于23000kWh时，3支炉壁集束氧枪开启吹炼模式，同时加入石灰1200kg—1500kg；当电耗大于30000kWh时，打开炉壁碳粉枪开始喷吹碳粉，碳粉喷吹流量控制在0.9kgt﹒min—1.0kgt﹒min；同时依据泡沫渣情况，多批次加入石灰，每批次石灰加入200kg—300kg，终渣碱度控制在2.8—3.2；步骤1.4：电弧炉冶炼终点出钢温度大于1600℃，终点碳大于0.04%，终点磷小于0.012%，氮含量小于50ppm，硫含量小于0.012%；步骤2：电弧炉出钢步骤2.1：电弧炉出钢三分之一时，向钢包中先加300kg—350kg的低氮增碳剂；加入金属锰进行预脱氧，金属锰的加入量为3kgt—4kgt；加入低钛低铝硅铁，低钛低铝硅铁加入量为1.5kgt—2kgt；步骤2.2：出钢结束，钢包中加入400kg～450kg低氮增碳剂，底吹氩气流量为400NLmin—600NLmin；步骤3：LF精炼步骤3.1：钢包吊入LF精炼工位，加入1.8t～2t合成渣，开始通电升温，加入100kg～150kg的SiC对炉渣进行扩散脱氧；加入石灰50kg～100kg，控制炉渣碱度0.92~1.05，底吹氩气流量控制在600NLmin～800NLmin；步骤3.2：测温取样，依据钢水样成分和钢种要求，加入剩余低氮增碳剂，金属锰和低钛低铝硅铁，进行成分调整；步骤3.3：成分调整完，钢液温度控制在1525℃~1535℃；步骤3.4：成分调整完成后，软搅拌去除夹杂物，逐步调小钢包底吹氩气至软搅拌状态，流量为60NLmin—110NLmin，软搅拌时间控制在26min～31min；步骤4：大方坯连铸：采用大方坯连铸机浇注，连铸全程保护浇注，采用低碱度低氧化铝中间包覆盖剂，控制中间包钢水过热度20℃~30℃，使用低熔点结晶器保护渣，使用结晶器电磁搅拌；结晶器水量2975Lmin—3025Lmin；二冷段采用弱冷模式，二冷段水量从1区到4区分别为：1区段60NLmin—100NLmin、2区段20NLmin—50NLmin、3区段20NLmin—40NLmin、4区段10NLmin—30NLmin；步骤5：开坯工序：开坯加热温度为1180℃—1250℃；步骤6：高线轧制工序：加热温度为1080℃—1160℃，开轧温度为960℃—1030℃，吐丝温度为860℃—920℃。

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