CN105369010A - 一种控制硼钢中硼含量的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种控制硼钢中硼含量的方法,该方法包括:在转炉出钢量为总出钢量的2/5-1/2时加入铝铁脱氧,将钢水脱氧完全后酸溶铝的质量百分含量控制为0.03-0.05%;在出钢结束后进行钢包顶渣脱氧:向钢包渣面加入渣改制剂、底吹搅拌3-5分钟、钢包在线底吹流量控制为每路400-600NL/min,将钢水中FeO和MnO两者质量百分含量之和控制为小于等于5%;在钢水精炼过程中,当钢水中Als的质量百分含量达到0.020~0.040%且Als与Alt的质量比值大于0.85时,通过硼铁对钢水中的B成分进行调整,将B的质量百分含量控制为0.0009~0.0015%,使得钢中B的吸收率为80~85%。通过上述技术方案,解决了现有技术中硼钢含硼量超出控制范围的技术问题,提高了硼钢的性能。
Description
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域,特别涉及一种控制硼钢中硼含量的方法。
背景技术
在钢中添加少量的硼元素,其目的是为了获得优良的钢材机械性能,节约大量贵重稀有金属元素,但由于钢中加入了微量硼元素,大大增加了钢的裂纹敏感性。而对于硼钢的生产,由于硼的收得率较低且不稳定,造成各炉次之间硼含量偏差较大,最终表现为连铸坯角部横裂纹缺陷的控制不稳定,性能差别大。影响硼控制稳定性的其中一个主要原因是:
钢中氧、氮含量直接影响硼的吸收率,氧造成硼的氧化,氮易与硼化合生成氮化硼,影响硼的使用效果。因为钢中的硼只有以酸溶硼的形式存在,才能发挥硼的作用,钢中的氧、氮含量高时,易生成硼反应物导致硼含量过大对钢的性能不利;钢中的氧、氮含量不稳定,直接导致硼的回收不稳定。
现有技术中,由于钢中氧、氮含量通常较高,容易生成硼反应物导致硼含量过大而超出控制范围,致使钢的性能下降。可见,现有技术中的硼钢存在硼含量超出控制范围的技术问题。
发明内容
本发明实施例提供一种控制硼钢中硼含量的方法,用于解决现有技术中硼钢含硼量超出控制范围的技术问题。
本申请实施例提供一种控制硼钢中硼含量的方法,所述方法包括:
在转炉出钢量为总出钢量的2/5-1/2时加入铝铁脱氧,将钢水脱氧完全后酸溶铝的质量百分含量控制为0.03-0.05%;
在出钢结束后进行钢包顶渣脱氧:向钢包渣面加入渣改制剂、底吹搅拌3-5分钟、钢包在线底吹流量控制为每路400-600NL/min,将钢水中FeO和MnO两者质量百分含量之和控制为小于等于5%;
在钢水精炼过程中,当钢水中Als的质量百分含量达到0.020~0.040%且Als与Alt的质量比值大于0.85时,通过硼铁对钢水中的B成分进行调整,将B的质量百分含量控制为0.0009~0.0015%,使得钢中B的吸收率为80~85%。
可选的,所述方法还包括:在出钢量为总出钢量的1/5时加入石灰和萤石,石灰的加入量为1.5-3Kg/吨钢,萤石的加入量为0.5-0.8Kg/吨钢。
可选的,所述方法还包括:在出钢过程中,打开钢包的双路底吹氩气搅拌,每路底吹流量控制在300-400NL/min。
可选的,所述渣改制剂包括:铝渣球、缓释脱氧剂及铝渣;所述渣改制剂的加入量为0.3-0.5kg/吨钢。
可选的,所述硼铁中B的质量百分含量为17~19%,粒度5~30mm。
可选的,所述铝铁的加入量为3.5-5.5kg/吨钢。
可选的,所述硼铁的加入量为0.07-0.09kg/吨钢。
本申请实施例中的上述一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果:
通过在出钢量2/5-1/2时加入铝铁脱氧,将钢水脱氧完全后酸溶铝的质量百分含量控制为0.03-0.05%以降低钢水的氧化性;出钢结束后向渣面加入渣改制剂,同时提高底吹流量搅拌,进行钢包顶渣脱氧,实现渣中(FeO+MnO)≤5%,采用全程底吹氩气和渣洗工艺降低了钢中的氧、氮含量,再在钢水中Als的质量百分含量达到0.020~0.040%且Als与Alt的质量比值大于0.85时,通过硼铁对钢水中的B成分进行调整,将B的质量百分含量控制为0.0009~0.0015%,使得钢中B的吸收率为80~85%,从而解决了现有技术中硼钢含硼量超出控制范围的技术问题,提高了硼钢的性能,并且上述控制方法不局限于采用LF炉精炼工艺,降低了生产消耗,节约了生产成本。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种控制硼钢中硼含量的方法的流程示意图。
具体实施方式
在本申请实施例提供的技术方案中,通过在出钢早期加入铝铁脱氧,保证钢中有一定的酸溶铝以降低钢中氧化性,并在出钢结束后向渣面加入渣改制剂,同时提高底吹流量搅拌,进行钢包顶渣脱氧,以降低钢中氧、氮含量,从而减少硼反应物的生成,进而解决现有技术中硼钢含硼量超出控制范围的技术问题,提高硼钢的性能。
下面结合附图对本申请实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细的阐述。
实施例
请参考图1,本申请实施例提供一种控制硼钢中硼含量的方法,该方法包括:
步骤101:在转炉出钢量为总出钢量的2/5-1/2时加入铝铁脱氧,将钢水脱氧完全后酸溶铝的质量百分含量控制为0.03-0.05%;
步骤102:在出钢结束后进行钢包顶渣脱氧:向钢包渣面加入渣改制剂、底吹搅拌3-5分钟、钢包在线底吹流量控制为每路400-600NL/min,将钢水中FeO和MnO两者质量百分含量之和控制为小于等于5%;
步骤103:在钢水精炼过程中,当钢水中Als的质量百分含量达到0.020~0.040%且Als与Alt的质量比值大于0.85时,通过硼铁对钢水中的B成分进行调整,将B的质量百分含量控制为0.0009~0.0015%,使得钢中B的吸收率为80~85%。
本申请实施例在执行步骤101之前,还在出钢过程中加入小粒石灰和萤石,以进一步提高精炼渣的碱度,保证碱度在6.0-7.0。具体的,在转炉出钢量为总出钢量的1/5时加入小粒石灰和萤石,小粒石灰的加入量为每吨钢1.5-3Kg,萤石的加入量为每吨钢0.5-0.8Kg。
接着,在转炉出钢量为总出钢量的2/5-1/2时执行步骤101加入铝铁脱氧,将钢水脱氧完全后酸溶铝的质量百分含量控制为0.03-0.05%,以减少精炼调铝量。其中,铝铁的加入量具体可以为3.5-5.5kg/吨钢。
在出钢过程中,本申请实施例中的钢水可以采用LD(即指氧气顶吹转炉炼钢法)转炉顶底复吹吹炼,打开钢包的双路底吹氩气搅拌,每路底吹流量控制在300-400NL/min,以实现加入小粒石灰的熔化和钢水成分尽快混合均匀。同时,出钢采用滑板挡渣,控制下渣量。
出钢结束后执行步骤102进行钢包顶渣改制:出钢结束后向钢包渣面加入渣改制剂0.3-0.5kg/吨钢,底吹搅拌3-5分钟,在线底吹流量400-600NL/min(每路),进行钢包顶渣脱氧,控制渣中顶渣(FeO+MnO)≤5%;钢包底吹氩气搅拌3min后取钢水样,并尽快送化验室分析成分,作为精炼调整成分的参考。其中,渣改制剂具体可以为铝渣球、缓释脱氧剂、铝渣以及其它用于渣脱氧的铝制品。
由于在出钢早期即加入渣料,并保证钢中有一定的酸溶铝,因此通过出钢过程钢流的冲击和底吹氩气的搅拌,就能够提高渣洗脱硫效果并降低钢中氧化性。出钢过程采用滑板挡渣,控制下渣量,出钢结束向渣面加入渣改制剂,同时提高底吹氩气流量搅拌,进行钢包顶渣脱氧,实现渣中顶渣(FeO+MnO)≤5%,采用全程底吹氩气和渣洗工艺降低了钢中的[O]、[N]含量。
进一步的,将钢水吊至精炼处理,精炼处理4~5分钟以后取样、测温,作为精炼到站成分、到站温度。然后先根据不同钢种精炼到站温度要求,将钢水温度调整到要求范围;再根据到站取样分析结果,进行[C]、[Si]、[Mn]、[Alt]等元素合金化,待除[B]以外的成分调整合格后,获得钢中[Als]含量达到0.020~0.040%,[Als]与[Alt]的质量比值大于0.85时,最后再采用硼铁进行[B]成分调整。其中,硼铁中B的质量百分含量为17~19%,粒度5~30mm。硼铁的加入质量可以为0.07-0.09kg/吨钢。
下面通过具体实例对本发明进行详细说明,以下实例采用300吨顶底复吹转炉和CAS-OB精炼炉进行冶炼。
实例1:利用转炉—CAS-OB—铸机工艺流程生产含硼SS400:
1)采用滑板挡渣出钢,出钢时双路底吹氩气搅拌,每路底吹流量控制在300NL/min,出钢量1/5时加入小粒白灰574Kg,萤石208Kg;
2)出钢量2/5时加入铝铁1600kg;
3)出钢后向渣面加入铝渣球100kg,提高底吹氩气至600NL/min(每路),底吹搅拌3-5分钟后关闭底吹氩气,取钢水样分析酸溶铝含量0.0315%;
4)钢水进CAS-OB精炼站后,先采用双路底吹,底吹流量控制在每路800NL/min,搅拌4~5min,测温、取钢水样,同时顶渣样分析成分(FeO+MnO)含量为2.62%;
5)进站测温1619℃,高于要求温度19℃,加入废钢2.5吨降温,使温度满足进站要求。
6)根据进站后钢包中取样分析结果,进行[C]、[Si]、[Mn]、[Als]合金化,吹氩气4min后取样分析[Als]含量0.0352%,[Als]/[Alt]:0.91;
7)加入硼铁25kg,然后将罩内单路氩气流量减少至260NL/min,纯吹氩8min;取样分析钢中[B]含量为0.00131%。
实例2:
利用转炉—RH—铸机工艺流程生产含硼SAE1008:
1)采用滑板挡渣出钢,出钢时双路底吹氩气搅拌,每路底吹流量控制在350NL/min,出钢量1/5时加入小粒白灰600Kg,萤石198Kg;
2)出钢量2/5时加入铝铁1126kg;
3)出钢后向渣面加入铝渣球115kg,提高底吹氩气至600NL/min(每路),底吹搅拌3-5分钟后,取钢水样分析酸溶铝含量0.0348%;
4)钢水进RH精炼站后,真空循环5min,测温、取钢水样,同时取顶渣样分析成分(FeO+MnO)含量为2.7%;
5)温度控制,进站测温1601℃,满足进站温度要求。
6)根据进站钢水取样分析结果,进行[C]、[Si]、[Mn]、[Als]合金化,纯循环4min,取钢水样分析[Als]含量0.0362%,[Als]/[Alt]:0.92;
7)加入硼铁23kg,纯循环6min,取结束钢水样,破空冶炼结束。取样分析钢中[B]含量为0.0012%。
需要说明的是,本申请实施例提供的硼铁中硼含量控制方法,不限于上述RH工艺和CAS工艺,还可以应用于LF炉工艺、LF+RH双联工艺等。
通过本申请实施例中的一个或多个技术方案,可以实现如下技术效果:
通过在出钢量2/5-1/2时加入铝铁脱氧,将钢水脱氧完全后酸溶铝的质量百分含量控制为0.03-0.05%以降低钢水的氧化性;出钢结束后向渣面加入渣改制剂,同时提高底吹流量搅拌,进行钢包顶渣脱氧,实现渣中(FeO+MnO)≤5%,采用全程底吹氩气和渣洗工艺降低了钢中的氧、氮含量,再在钢水中Als的质量百分含量达到0.020~0.040%且Als与Alt的质量比值大于0.85时,通过硼铁对钢水中的B成分进行调整,将B的质量百分含量控制为0.0009~0.0015%,使得钢中B的吸收率为80~85%,从而解决了现有技术中硼钢含硼量超出控制范围的技术问题,提高了硼钢的性能,并且上述控制方法不局限于采用LF炉精炼工艺,降低了生产消耗,节约了生产成本。
尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念,则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (7)
1.一种控制硼钢中硼含量的方法,其特征在于,所述方法包括:
在转炉出钢量为总出钢量的2/5-1/2时加入铝铁脱氧,将钢水脱氧完全后酸溶铝的质量百分含量控制为0.03-0.05%;
在出钢结束后进行钢包顶渣脱氧:向钢包渣面加入渣改制剂、底吹搅拌3-5分钟、钢包在线底吹流量控制为每路400-600NL/min,将钢水中FeO和MnO两者质量百分含量之和控制为小于等于5%;
在钢水精炼过程中,当钢水中Als的质量百分含量达到0.020~0.040%且Als与Alt的质量比值大于0.85时,通过硼铁对钢水中的B成分进行调整,将B的质量百分含量控制为0.0009~0.0015%,使得钢中B的吸收率为80~85%。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在出钢量为总出钢量的1/5时加入石灰和萤石,石灰的加入量为1.5-3Kg/吨钢,萤石的加入量为0.5-0.8Kg/吨钢。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
在出钢过程中,打开钢包的双路底吹氩气搅拌,每路底吹流量控制在300-400NL/min。
4.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述渣改制剂包括:铝渣球、缓释脱氧剂及铝渣;所述渣改制剂的加入量为0.3-0.5kg/吨钢。
5.如权利要求1~4任一所述的方法,其特征在于,所述硼铁中B的质量百分含量为17~19%,粒度5~30mm。
6.如权利要求1~4任一所述的方法,其特征在于,所述铝铁的加入量为3.5-5.5kg/吨钢。
7.如权利要求1~4任一所述的方法,其特征在于,所述硼铁的加入量为0.07-0.09kg/吨钢。
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