CN107475484A - 一种浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3‑C质塞棒侵蚀的方法 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3‑C质塞棒侵蚀的方法,采用Al2O3‑C质整体塞棒以控制浇注过程中钢液流速,浇注铝镇静冷镦钢包括LF精炼和中间包浇注,LF精炼出钢时,控制钢液中的[Al]为0.030%~0.055%,为(3.6~12.8)×10‑6,并满足:Al2O3‑C质整体塞棒中的Al2O3质量百分含量不低于50%,SiO2质量百分含量不高于15%,ZrO2质量百分含量不低于5%。本发明通过选择合适的钢液中[Al]、[Ca]的范围、优化LF精炼和中间包浇注过程等手段,一方面保证钢液中的氧化铝等夹杂物得到充分改性,另一方面避免了严重的塞棒侵蚀。本工艺方法与现有的一些工艺相比,改善了钢液的洁净度和可浇性,有效地控制了浇注过程中的液面波动问题,连浇炉数和铸坯质量也得到了显著提高。
Description
技术领域
本申请涉及钢水炉外精炼及连续浇铸领域,特别是涉及一种浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法。
背景技术
良好的铸坯质量要求高效率的连铸过程,高效的连铸过程要求稳定持续的浇铸,而塞棒是实现高可靠性连铸的关键耐火材料之一,塞棒的使用直接影响着钢水的可浇性。在实际生产中,塞棒的侵蚀或结瘤问题造成结晶器钢水液面波动大,被迫关流等影响,减少了钢液的连浇炉数,不利于提高钢水洁净度和正常的组织生产,增加了生产成本。
在铝镇静冷镦钢的实际生产实践中,Al2O3-C质整体塞棒出现塞棒头部侵蚀严重的现象。严重的塞棒侵蚀造成了频繁出现塞棒开度降低的现象,现场操作人员经常无法控制结晶器钢水液面而被迫关流。在炼钢生产车间,塞棒侵蚀已成为连浇炉数减少、吨钢成本增加和生产组织困难的重要影响因素之一。
发明内容
本发明的目的在于提供一种浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法,以此解决铝镇静冷镦钢生产过程中存在的严重侵蚀问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
本申请实施例公开一种浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法,采用Al2O3-C质整体塞棒以控制浇注过程中钢液流速,浇注铝镇静冷镦钢包括LF精炼和中间包浇注,LF精炼出钢时,控制钢液中的[Al]为0.030%~0.055%,为(3.6~12.8)×10-6,并满足:Al2O3-C质整体塞棒中的Al2O3质量百分含量不低于50%,SiO2质量百分含量不高于15%,ZrO2质量百分含量不低于5%。
优选的,在上述的浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法中,所述LF精炼包括白渣精炼、底吹氩气、喂铝线和喂钙线。
优选的,在上述的浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法中,所述喂钙线前氩气的搅拌功率为40~65W/t,喂钙线后软搅拌时间不低于5min。
优选的,在上述的浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法中,LF精炼出钢时,钢液中[S]不高于0.0085%。
优选的,在上述的浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法中,所述中间包浇注为全保护浇注。
优选的,在上述的浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法中,中间包浇注过程中,过热度为20~35℃。
本发明设计的一种浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的工艺方法,通过选择合适的钢液中[Al]、[Ca]的范围、优化LF精炼和中间包浇注过程等手段,一方面保证了钢液中的氧化铝等夹杂物得到充分改性,另一方面避免了严重的塞棒侵蚀,具体的效果如下:
(1)通过规范[Al]为0.020%~0.045%,为(3.6~12.8)×10-6,一方面可以保证铝脱氧的效果,另一方面采用来代替现有简单线性的w[Ca]%/w[Al]%来计算钢中需要的[Ca],可以保证钢液中的氧化铝夹杂得到充分变性的同时,得到一个更为合理的[Ca],避免[Ca]过量现象。
(2)通过调整底吹氩气制度、铝线喂入量,避免了铝线喂入过量的情况,铝线消耗显著降低,提高钢液的洁净度,降低了吨钢成本。
(3)钢液的可浇性得到了显著改善,连浇炉数显著上升,液面波动得到有效改善,铸坯质量提高。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1所示为本发明具体实施例中为生成12CaO·7Al2O3、3CaO·Al2O3的[Ca]-[Al]平衡图以及本发明实施例[Al]、[Ca]的分布范围;
图2所示为现有技术中浇注结束塞棒头部微观形貌;
图3所示为本发明具体实施例1中浇注结束后塞棒头微观形貌;
图4所示为本发明具体实施例2中浇注结束后塞棒头微观形貌;
图5所示为本发明具体实施例3中浇注结束后塞棒头微观形貌.
具体实施方式
结合图1所示,本实施例公开了一种浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法,采用Al2O3-C质整体塞棒以控制浇注过程中钢液流速,浇注铝镇静冷镦钢包括LF精炼和中间包浇注,LF精炼出钢时,控制钢液中的[Al]为0.030%~0.055%,为(3.6~12.8)×10-6,并满足:Al2O3-C质整体塞棒中的Al2O3质量百分含量不低于50%,SiO2质量百分含量不高于15%,ZrO2质量百分含量不低于5%。
转炉出钢的钢水进入LF精炼站开始精炼,通过白渣精炼、底吹氩气、喂铝线、喂钙线等工艺步骤以完成脱硫任务、调节钢液[Al]和[Ca]、调节温度以及夹杂物去除等作用。
在一实施例中,喂钙线前氩气的搅拌功率为40~65W/t,喂钙线后软搅拌时间不低于5min。
优选的,LF精炼出钢时,钢液中[S]不高于0.0085%。
进一步地,所述中间包浇注为全保护浇注。中间包浇注过程中,过热度为20~35℃。
相对现有技术而言,本案是一种工艺简单、改善效果明显、浇注铝镇静冷镦钢时能够提高钢液可浇性、连浇炉数且降低冶炼成本的炉外精炼及连续浇铸的工艺方法。
本发明通过下列实施例作进一步说明:根据下述实施例,可以更好地理解本发明。然而,本领域的技术人员容易理解,实施例所描述的具体的物料比、工艺条件及其结果仅用于说明本发明,而不应当也不会限制权利要求书中所详细描述的本发明。
图2为现有技术工艺条件下浇注结束塞棒头部微观形貌,反应层被侵蚀形成大量疏松、孔洞。
实施例1
现选取钢种为冷镦钢钢种为SWRCH22AB为例进行说明。
SWRCH22AB转炉出钢的钢水进入LF精炼站开始精炼,通过加入石灰、电石等渣料造白渣,加入锰铁等合金,调节底吹氩气流量,喂铝线,喂入钙线等工艺步骤以完成脱硫、调节钢液[Al]和[Ca]、调节温度以及夹杂物去除等精炼任务,LF精炼出钢时,钢液中的[Al]为0.030%,为4.5×10-6,中间包浇注时采用全保护浇注,采用Al2O3-C质整体塞棒以控制浇注过程中钢液流速。中间包保护浇注过程所采用的Al2O3-C质整体塞棒中的Al2O3质量百分含量为58%,SiO2质量百分含量为8.8%,ZrO2质量百分含量为5.8%。LF精炼过程中,喂钙线前氩气的搅拌功率为45W/t,喂钙线后软搅拌时间10min;LF出站钢液中[S]为0.0030%。铝镇静冷镦钢在中间包浇注过程中,目标过热度为30℃。
浇注结束后塞棒头微观形貌如图3所示,反应层依然保持致密。
实施例2
现选取钢种为冷镦钢钢种为SWRCH22AB为例进行说明。
SWRCH22AB转炉出钢的钢水进入LF精炼站开始精炼,通过加入石灰、电石等渣料造白渣,加入锰铁等合金,调节底吹氩气流量,喂铝线,喂入钙线等工艺步骤以完成脱硫、调节钢液[Al]和[Ca]、调节温度以及夹杂物去除等精炼任务,LF精炼出钢时,钢液中的[Al]为0.039%,为7.8×10-6,中间包浇注时采用全保护浇注,采用Al2O3-C质整体塞棒以控制浇注过程中钢液流速。中间包保护浇注过程所采用的Al2O3-C质整体塞棒中的Al2O3质量百分含量为60%,SiO2质量百分含量为11.5%,ZrO2质量百分含量为6.3%。LF精炼过程中,喂钙线前氩气的搅拌功率为53W/t,喂钙线后软搅拌时间10min;LF出站钢液中[S]为0.0048%。铝镇静冷镦钢在中间包浇注过程中,目标过热度为30℃。
浇注结束后塞棒头微观形貌如图4所示,反应层依然保持致密。
实施例3
现选取钢种为冷镦钢钢种为SWRCH22AB为例进行说明。
SWRCH22AB转炉出钢的钢水进入LF精炼站开始精炼,通过加入石灰、电石等渣料造白渣,加入锰铁等合金,调节底吹氩气流量,喂铝线,喂入钙线等工艺步骤以完成脱硫、调节钢液[Al]和[Ca]、调节温度以及夹杂物去除等精炼任务,LF精炼出钢时,钢液中的[Al]为0.045%,为10×10-6,中间包浇注时采用全保护浇注,采用Al2O3-C质整体塞棒以控制浇注过程中钢液流速。中间包保护浇注过程所采用的Al2O3-C质整体塞棒中的Al2O3质量百分含量为62%,SiO2质量百分含量为12.3%,ZrO2质量百分含量为7.4%。LF精炼过程中,喂钙线前氩气的搅拌功率为60W/t,喂钙线后软搅拌时间10min;LF出站钢液中[S]为0.0070%。铝镇静冷镦钢在中间包浇注过程中,目标过热度为30℃。
浇注结束后塞棒头微观形貌如图5所示,反应层依然保持致密。
本案设计的一种降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的工艺方法通过调整氩气制度、温度控制以及钢液中[Ca]含量等方式,一方面保证了钢液中的氧化铝夹杂物得到充分改性,另一方面避免了严重的塞棒侵蚀,使得中间包的连浇炉数和钢液洁净度得到了显著改善。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。这些优选实施方式的示例在附图中进行了例示。附图中所示和根据附图描述的本发明的实施方式仅仅是示例性的,并且本发明并不限于这些实施方式。
在此,还需要说明的是,为了避免因不必要的细节而模糊了本发明,在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤,而省略了与本发明关系不大的其他细节。
最后,还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
Claims (6)
1.一种浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法,采用Al2O3-C质整体塞棒以控制浇注过程中钢液流速,浇注铝镇静冷镦钢包括LF精炼和中间包浇注,其特征在于:LF精炼出钢时,控制钢液中的[Al]为0.030%~0.055%,为(3.6~12.8)×10-6,并满足:Al2O3-C质整体塞棒中的Al2O3质量百分含量不低于50%,SiO2质量百分含量不高于15%,ZrO2质量百分含量不低于5%。
2.根据权利要求1所述的浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法,其特征在于:所述LF精炼包括白渣精炼、底吹氩气、喂铝线和喂钙线。
3.根据权利要求2所述的浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法,其特征在于:所述喂钙线前氩气的搅拌功率为40~65W/t,喂钙线后软搅拌时间不低于5min。
4.根据权利要求1所述的浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法,其特征在于:LF精炼出钢时,钢液中[S]不高于0.0085%。
5.根据权利要求1所述的浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法,其特征在于:所述中间包浇注为全保护浇注。
6.根据权利要求5所述的浇注铝镇静冷镦钢时降低Al2O3-C质塞棒侵蚀的方法,其特征在于:中间包浇注过程中,过热度为20~35℃。
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