CN105950825B - 低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法,属于钢铁冶金技术领域。该精炼方法通过加入石灰和精炼渣适当控制渣量,通过Ca‑Al‑Si质量关联准确喂入钙线,从而稳定控制钢水夹杂物状态,改善该类钢种连铸钢水的可浇性,保证了连铸产品的质量,具有较高的经济效益,推广应用前景良好。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域,具体涉及一种低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法。
背景技术
钢的板材领域中,冷轧类复杂变形件,如用于车轮、汽车梁等方面的零部件,这些部件要求减重轻量化,需要一定的强度而又变形复杂。为满足性能要求,该类钢种的普遍成分设计特点是低碳、低硅、含锰的铝镇静钢,一般基础成分范围为[C]:0.05%-0.17%、[Si]:0.00%-0.15%、[Mn]0.50%-1.60%、[Als]0.015%-0.08%。
该类钢中Al含量较高,易造成钢水二次氧化,钢水的可浇性差。来自初炼炉钢水条件的差异,给钢水二次精炼带来难度,而连铸要求钢水精炼在既定时间内处理合格钢水则更加困难,如何在钢水精炼环节采取有效技术措施提高该类钢的纯净度,是钢铁冶金领域长期以来的重要课题。为满足最终用户的要求,不允许该类钢在连铸时存在可浇性不良的问题,钢种的特点,给精炼提出了严苛的纯净度要求。目前,解决这类钢的可浇性难题的做法基本分两大类,一是渣处理,即顶渣改质,即渣面加入各类脱氧剂,加入CaO、Al2O3类物质,改变渣系,来解决钢种夹杂物排除等技术难题,但该类方法的问题是必须严格控制炼钢转炉初始下渣量,对钢包渣进行彻底改质,还要兼顾脱硫,一直都没有很好解决钢水的可浇性,且操作难度大,需要大量的精炼时间,这些对于连铸流程来讲,在生产的柔韧性上难以匹配,难以为板材类钢生产流程厂所普遍接受;另一个大类方法是进行钙处理,按照钢种要求的Al含量,配入Ca成分,即Ca/Al控制在0.1-0.15左右,但实际结果来看,偏于理论,可操作性差,并不符合各钢类普遍特点,也很难为钢厂所普遍接受。
因此,通过改变钢水精炼处理工艺,提高精炼钢水的纯净度,对控制低碳、低硅、含锰的铝镇静钢连铸时可浇性具有重要意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法,该方法采用适当渣处理、准确钙处理(按Ca-Al-Si关系控制Ca)的工艺,能有效控制钢水中夹杂物水平及状态,有效改善钢水连铸时的可浇性。
所述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法包括以下步骤:
(1)、初炼炉出钢时向钢包中加入助熔渣剂1~2kg/t钢、石灰1.5~2.5kg/t钢,待初炼炉钢水进站吹氩后,取样检测钢水的成分、温度及氧含量;
(2)、根据步骤(1)中来钢渣面情况和钢水氧含量,向钢水中加入1.5~2.5kg/t钢的精炼渣、不超过0.4kg/t钢的铝粒;
(3)、Al控制:按照Al收得率80%调节Al成分,向步骤(2)处理后的钢水中加入铝铁合金或铝线;铝铁合金的加入量不超过1.1kg/t钢,铝线的加入量不超过0.4kg/t钢;
(4)、钙处理:按照质量比Ca/Al/(Si+0.35)=0.15~0.25,向步骤(3)处理后的钢水中喂入钙线5.0-10.0米/t钢。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法中,步骤(1)中,所述钢水的成分以质量百分比计包括:C 0.05%~0.17%、Si 0.00%~0.15%、Mn 0.50%~1.60%、Als 0.005%~0.08%;钢水的温度为1570℃~1620℃,氧含量为2ppm~30ppm。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法中,步骤(1)中,所述助熔渣剂的成分以质量百分比计包括CaO>32%、Al2O3>15%。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法中,步骤(2)中,所述精炼渣的成分以质量百分比计包括CaO>65%、CaF2>10%。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法中,步骤(3)中,所述铝铁合金以质量百分比计,Al含量>40%。
本发明的有益效果是:
本发明提供的钢水精炼过程中采用适当渣处理、准确钙处理(Ca-Al-Si关联)的工艺,有效控制了钢水中夹杂物水平及状态,提高了精炼钢水的纯净度;在精炼作业现场操作简单、易控制,能有效改善低碳、低硅、含锰铝镇静钢钢水连铸时的可浇性,提高了该类钢的质量水平,具有较高经济效益。
具体实施方式
本发明提供了一种低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法,该方法包括以下步骤:
(1)、初炼炉出钢时向钢包中加入助熔渣剂1~2kg/t钢、石灰1.5~2.5kg/t钢,待初炼炉钢水进站吹氩后,取样检测钢水的成分、温度及氧含量;所述助熔渣剂的成分以质量百分比计包括CaO>32%、Al2O3>15%;
(2)、根据步骤(1)中来钢渣面情况和钢水氧含量,向钢水中加入1.5~2.5kg/t钢的精炼渣、不超过0.4kg/t钢的铝粒;所述精炼渣的成分以质量百分比计包括CaO>65%、CaF2>10%;
(3)、Al控制:按照Al收得率80%调节Al成分,向步骤(2)处理后的钢水中加入铝铁合金或铝线;铝铁合金的加入量不超过1.1kg/t钢,铝线的加入量不超过0.4kg/t钢;
(4)、钙处理:按照质量比Ca/Al/(Si+0.35)=0.15~0.25,向步骤(3)处理后的钢水中喂入钙线5.0-10.0米/t钢。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法步骤(1)中,所述钢水的成分以质量百分比计包括:C 0.05%~0.17%、Si 0.00%~0.15%、Mn 0.50%~1.60%、Als0.005%~0.08%;钢水的温度为1570℃~1620℃,氧含量为2ppm~30ppm。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法步骤(1)中,所述石灰中CaO的质量含量大于90%。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法步骤(2)中,精炼渣中的CaO以及加铝粒生成的Al2O3,均为SiO2抑制剂,可有效降低钢水中Si的含量,将Si含量控制在0.01%以下。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法步骤(1)、(2)中,加入石灰和精炼渣对钢包渣进行改质,无需进行脱硫。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法步骤(3)中,铝铁合金或铝线作为增铝材料,优选喂入铝线;铝线的喂入量是通过辅助的作业:定氧仪表计算Al与取样化验Al,靠定氧及取样获得的[Al%]来决定的。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法步骤(3)中,所述铝铁合金以质量百分比计,Al含量>40%。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法步骤(4)中,所述钙线优选采用实芯纯钙包芯线,该钙线的加入可减少和消除连铸钢的水口堵塞,更有利于纯净钢生产,还可以明显降低成本,吨钢实芯纯钙包芯线的喂入重量只相当于硅钙包芯线的38%左右,在不具有实芯纯钙包芯线的情况下也可以采用其它含钙类包芯线,如硅钙包芯线。
其中,上述低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法步骤(4)中,钙处理主要使三氧化二铝夹杂由固态变为液态,避免浇注过程其在水口内表面沉积堵塞水口;同时液态钙铝酸盐夹杂也易于上浮去除,可改善钢水的洁净度。
本发明中,在精炼过程前三步骤准确调控Si和Al含量后,按照质量比Ca/Al/(Si+0.35)=0.15~0.25,可进行准确钙处理。
其中,上述Als表示钢水中酸溶铝。
下面结合实施例对本发明的具体实施方式做进一步的描述,并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
实施例1 精炼钢种SAPH440-B
针对精炼钢种SAPH440-B,钢种成分级别要求为:0.07%~0.10%C、1.0%~1.15%Mn、0.05%~0.10%Si、0.015%~0.05%Als。
低碳低硅含锰铝镇静钢钢水的精炼方法如下所示:
钢水量129.7吨,初炼炉出钢时加入200kg助熔渣剂(CaO含量>32%、Al2O3含量>15%)、200kg石灰(CaO含量>90%);钢水到精炼炉时,测得温度为1585℃,氧含量为10ppm,进站取样化验其成分包括0.07%C、1.065%Mn、0.03%Si、0.026%Als。然后向钢水中加入精炼渣(CaO含量>65%、CaF2>10%,其它成分为SiO2、Al2O3等)301kg、铝粒15kg,加热时间14分钟,加入80%Mn锰铁合金增Mn后,喂入铝线0.25kg/t、钙线9.1米/t钢,出站检测钢水温度为1589℃,出站取样化验钢水成分包括0.08%C、1.102%Mn、0.08%Si、0.05%Als,精炼后的钢水纯净度高,进行连铸浇铸,钢水可浇性好。
实施例2 精炼钢种P280VK
针对精炼钢种P280VK,钢种成分基本要求:0.06%~0.12%C、1.25%~1.50%Mn、0.00%~0.10%Si、0.015%~0.05%Als。
低碳低硅含锰铝镇静钢钢水的精炼方法如下所示:
钢水量130.7吨,初炼炉出钢时加入200kg助熔渣剂(CaO含量>32%、Al2O3含量>15%)、205kg石灰(CaO含量>90%);钢水到精炼炉时,测得温度为1588℃,氧含量为8ppm,进站取样化验其成分包括0.07%C、1.34%Mn、0.03%Si、0.041%Als。然后向钢水中加入精炼渣(CaO含量>65%、CaF2>10%,其它成分为SiO2、Al2O3等)300kg、铝粒10kg,加热时间8分钟,加入80%Mn锰铁合金增Mn后,喂入铝线0.09kg/t、钙线9.0米/t钢,出站测温为1585℃,出站取样化验成分0.07%C、1.398%Mn、0.08%Si、0.047%Als,精炼后的钢水纯净度高,进行连铸浇铸,钢水可浇性好。
Claims (3)
1.低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法,其特征在于,该精炼方法包括以下步骤:
(1)、初炼炉出钢时向钢包中加入助熔渣剂1~2kg/t钢、石灰1.5~2.5kg/t钢,待初炼炉钢水进站吹氩后,取样检测钢水的成分、温度及氧含量;
(2)、根据步骤(1)中来钢渣面情况和钢水氧含量,向钢水中加入1.5~2.5kg/t钢的精炼渣、不超过0.4kg/t钢的铝粒;
(3)、Al控制:按照Al收得率80%调节Al成分,向步骤(2)处理后的钢水中加入铝铁合金或铝线;铝铁合金的加入量不超过1.1kg/t钢,铝线的加入量不超过0.4kg/t钢;
(4)、钙处理:按照质量比Ca/Al/(Si+0.35)=0.15~0.25,向步骤(3)处理后的钢水中喂入钙线5.0~10.0米/t钢;
步骤(1)中,所述助熔渣剂的成分以质量百分比计包括CaO>32%、Al2O3>15%;
步骤(2)中,所述精炼渣的成分以质量百分比计包括CaO>65%、CaF2>10%。
2.根据权利要求1所述的低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法,其特征在于,步骤(1)中,所述吹氩后钢水的成分以质量百分比计包括:C 0.05%~0.17%、Si 0.00%~0.15%、Mn 0.50%~1.60%、Als 0.005%~0.08%;钢水的温度为1570℃~1620℃,氧含量为2ppm~30ppm。
3.根据权利要求1所述的低碳、低硅、含锰的铝镇静钢钢水的精炼方法,其特征在于,步骤(3)中,所述铝铁合金以质量百分比计,Al含量>40%。
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