CN108856665B - 一种定径式浇铸含铝钢包使用的硅镇静钢冶炼方法 - Google Patents

一种定径式浇铸含铝钢包使用的硅镇静钢冶炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种定径式浇铸含铝钢包使用的硅镇静钢冶炼方法，该方法一是根据含铝钢包带铝钢、铝渣特点，优先对熔入钢水中的铝进行氧化，减少钢水铝含量；二是对炉渣吸附夹杂物的能力进行提升；三是对夹杂物进行变性处理、延长去除夹杂物时间；四是采用全保护模式、相对大滑块方式进行稳定浇铸。本发明通过优化改进炼钢转炉、精炼、连铸关键工艺，确保了在定径式浇铸含铝钢包使用时，硅镇静钢浇铸的钢水成分、钢水质量、浇铸正常，同时保证了多条生产线、不同钢种工艺的生产稳定、高效运行。

Description

一种定径式浇铸含铝钢包使用的硅镇静钢冶炼方法
技术领域
本发明属于钢铁冶金连铸领域，具体涉及一种定径式浇铸含铝钢包使用的硅镇静钢冶炼操作方法。
背景技术
随着国内外对钢铁产品需求的不断扩大，钢材产品呈现用途更广、订单更细化、冶炼工艺更复杂、性能指标趋高的发展方向，钢铁公司通过多种成分设计、工艺新技术优化等手段实现了产品的多样性，基本能满足多元化市场迫切需求。但在钢业工业生产情况下，受排产计划钢种杂、工艺差异等影响，需要钢水盛用器钢包专线专用，势必造成冶炼过程投入较多钢包来满足生产需求，形成较大的浪费。
例如，在冶炼定径水口浇铸模式下的硅镇静钢，使用其他钢种(铝镇静钢/铝硅镇静钢)冶炼的钢水盛用器时，钢水三氧化铝夹杂偏多、钢水含铝偏高等问题难于完全解决。在连铸机定径水口浇铸时出现套眼或者降拉速甚者非计划停浇事故。拉速异常波动对铸坯存在裂纹的风险加大，轧材质量易出现裂纹、性能不稳定等产品缺陷，高产量的生产模式下难于适应工艺要求。
因此，亟需一种能够克服上述缺陷的冶炼、浇铸方法。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种定径式浇铸含铝钢包使用的硅镇静钢冶炼操作方法。本发明确保了冶炼硅镇静钢在含铝钢包使用、定径式浇铸下钢水成分、钢水质量、连铸机浇铸正常，同时保证了多条生产线、多种钢种工艺的生产稳定、高效运行。
为了实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一根据含铝钢包带铝钢、铝渣特点，优先对熔入钢水中的铝进行氧化，减少钢水铝含量；二是对炉渣吸附夹杂物的能力进行提升；三是对夹杂物进行变性处理、延长去除夹杂物时间；四是采用全保护模式、相对大滑块方式进行稳定浇铸。
具体地，一种基于上述定径式浇铸含铝钢包使用的硅镇静钢冶炼操作方法，所述方法包括以下步骤：
1)冶炼硅镇静钢情况下，含铝钢包投入前，钢包浇铸剩余钢水、钢渣倒净；
2)转炉终点脱氧工艺进行优化，冶炼Q235B系列钢种时，脱氧剂由2.5kg/吨降为2.0kg/吨，冶炼Q345B系列钢种时，脱氧剂由1.0kg/吨降为0.6kg/吨，脱氧剂为硅钙钡，放钢后在钢包渣面上加入600～800kg合成渣(20％CaF+80％CaO)；
3)精炼工序，①进站搅拌时间控制在3-5min之间；②进站搅拌过程加入200～400kg石灰、100～150kg萤石；③通电化渣时间控制在8～10min；④根据终点铝成分情况进行钙化，当Alt≤0.005％，高钙线喂入40～60米/炉，当Alt≥0.005％时，高钙线喂入60～80米/炉；⑤软吹时间控制在12min以上；⑥精炼终点碱度控制在2.3以上；⑦精炼黄白渣时间控制在15min以上；
4)连铸工序，①钢包大包水口氩封流量控制在100～120L/min；②中间包滑块使用直径17.5mm+18mm尺寸；③浇铸时中间包液面控制900mm以上，钢水面稻壳覆盖均匀、严实，减少钢水二次氧化及流畅紊乱而卷渣。
根据本发明所述的冶炼方法，含铝钢包冶炼钢种包括铝脱氧钢但无铝要求钢种(例如：宽带Q235B1/Q345B1)、铝脱氧钢有铝要求钢(例如：宽带SPHC-1/SAE1006-B)。
根据本发明所述的冶炼方法，肉眼观测钢包包底、包壁、包沿无明显钢渣即含铝钢包倒净。
本发明在不同生产线、异钢种开停浇生产时，预先对含铝钢包使用前进行相关准备工作。连铸机对滑块使用按照含铝包浇铸预案进行更换；砌筑工序对含铝钢包投入前进行清渣特护，提高钢包的干净纯度，同时确保底吹透气效果稳定。
本发明适用于所有硅镇静钢在含铝钢包的混用状态、定径浇铸模式下的生产冶炼。
本发明解决现有定径浇铸模式下，含铝钢包在硅镇静钢的可浇性以及铸坯轧材裂纹等质量问题。
本发明转炉采用落脱氧，精炼采用高碱度、强搅拌、重钙化、延长去除夹杂物时间，连铸采用全保护、夸大定径水口使用手段。解决了定径水口浇铸模式下，含铝钢包在硅镇静钢的可浇性以及铸坯轧材裂纹等质量问题，提升了生产效率、减少了成本的浪费。
采用本发明冶炼、浇铸方法，钢包在不同生产线、异钢种生产混用时，连铸机浇铸正常，无套眼、降拉速等情况发生，连铸机平均拉速为0.98m/min，连铸机铸坯质量正常，轧钢厂轧材质量、性能稳定，炼钢工序钢包利用率明显提高，钢包温降、钢水温降明显减少。综上所述，采用本发明可以满足含铝钢包在硅镇静钢的冶炼、定径式浇铸的投入使用，符合低碳、绿色冶炼技术发展方向要求，具有较大的使用、可操作、推广性。
在多条生产线交叉混合冶炼过程中，钢种类型、工艺差异较大，主要包括铝镇静钢、铝硅镇静钢、硅镇静钢三大类。盛用钢包交叉使用是最有利于生产时间的缩短、钢包效率的提升以及热能的充分利用。但钢包混用后带来较多实际工艺问题，例如：钢水成分、钢水质量、连铸可浇性等。本发明通过优化改进炼钢转炉、精炼、连铸关键工艺，确保了在定径式浇铸含铝钢包使用时，硅镇静钢浇铸的钢水成分、钢水质量、浇铸正常，同时保证了多条生产线、不同钢种工艺的生产稳定、高效运行。
具体实施方式
本说明书中公开得任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或者类似特征中的一个例子而已。所述仅仅是为了帮助理解本发明，不应该视为对本发明的具体限制。
实施例1-2所采用的一种基于上述含铝钢包冶炼硅镇静钢的炼钢操作方法，所述方法包括以下步骤：
1)冶炼硅镇静钢情况下，含铝钢包投入前，钢包浇铸剩余钢水、钢渣倒净；
2)转炉终点脱氧工艺进行优化，冶炼Q235B系列钢种时，脱氧剂由2.5kg/吨降为2.0kg/吨，冶炼Q345B系列钢种时，脱氧剂由1.0kg/吨降为0.6kg/吨，脱氧剂为硅钙钡，放钢后在钢包渣面上加入600～800kg合成渣(20％CaF+80％CaO)；
3)精炼工序，①进站搅拌时间控制在3-5min之间，氩气压力为0.8～1.0Mpa；②进站搅拌过程加入200～400kg石灰、100～150kg萤石；③通电化渣时间控制在8～10min；④根据终点铝成分情况进行钙化，当Alt≤0.005％，高钙线喂入40～60米/炉，当Alt≥0.005％时，高钙线喂入60～80米/炉；⑤软吹时间控制在12min以上；⑥精炼终点碱度控制在2.3以上；⑦精炼黄白渣时间控制在15min以上；
4)连铸工序，①钢包大包水口氩封流量控制在100～120L/min；②中间包滑块使用直径17.5mm+18mm尺寸；③中间包液面控制900mm以上，钢水面稻壳覆盖均匀、严实，减少钢水二次氧化及流畅紊乱而卷渣。
根据权利要求所述的冶炼方法，含铝钢包钢种包括铝脱氧钢但无铝要求钢种(例如：宽带Q235B1/Q345B1)、铝脱氧钢有铝要求钢(例如：宽带SPHC-1/SAE1006-B)；
根据权利要求所述的冶炼方法，含铝钢包倒净，肉眼观测钢包包底、包壁、包沿无明显钢渣。
本发明在不同生产线、异钢种开停浇生产时，预先对含铝钢包使用前进行相关准备工作。连铸机对滑块使用按照含铝包浇铸预案进行更换；砌筑工序对含铝钢包投入前进行清渣特护，提高钢包的干净纯度，同时确保底吹透气效果稳定；
将宽带生产SPHC-1/Q345B1含铝钢包投入硅镇静钢冶炼、浇铸情况进行跟踪验证，如下：
实施例1
混用钢包使用情况，钢包号：5号/34次，炉号：H172-3478，钢种：SPHC-1，成分为C％0.05、Si％0.02、Mn％0.14、P％0.018、S％0.008、Alt％0.045；
硅镇静钢使用情况，钢包号：5号/35次，炉号H171-2860，钢种：Q235B-1，成分为C％0.16、Si％0.16、Mn％0.43、P％0.016、S％0.005、Alt％0.006；转炉加入合成渣：800kg，脱氧剂2.0kg/吨；精炼进站搅拌4min，氩气压力0.9Mpa，进站加入石灰250kg、萤石120kg，钙化高钙线70米，软吹时间13min；连铸机大包氩封流量120L/min，滑块为17.5/18mm。
采用本发明冶炼工艺方法，精炼炉渣白渣时间为20min，终点炉渣碱度为2.43，连铸机浇铸拉速为0.98m/min，铸坯、轧材质量正常；该条生产线钢包减用1个，大大提高了钢包利用率，减少了钢包在周转过程的热损。
实施例2
混用钢包使用情况，钢包号：8号/26次，炉号：H172-3478，钢种：Q345B1，成分为C％0.14、Si％0.20、Mn％0.65、P％0.021、S％0.009、Alt％0.018；
硅镇静钢使用情况，钢包号：8号/27次，炉号H171-2860，钢种：Q235B-1，成分为C％0.17、Si％0.18、Mn％0.45、P％0.019、S％0.004、Alt％0.005；转炉加入合成渣：800kg，脱氧剂2.0kg/吨；精炼进站搅拌3.5min，氩气压力0.8Mpa，进站加入石灰200kg、萤石100kg，钙化高钙线50米，软吹时间12min；连铸机大包氩封流量110L/min，滑块为17.5/18mm。
采用本发明冶炼工艺方法，精炼炉渣白渣时间为23min，终点炉渣碱度为2.38，连铸机浇铸拉速为0.97m/min，铸坯、轧材质量正常；该条生产线钢包减用1个，大大提高了钢包利用率，减少了钢包在周转过程的热损。
由上述结果可知，采用本冶炼、浇铸方法，钢包在不同生产线、异钢种生产混用时，连铸机浇铸正常，无套眼、降拉速等情况发生，连铸机平均拉速为0.98m/min，连铸机铸坯质量正常，轧钢厂轧材质量、性能稳定，炼钢工序钢包利用率明显提高，钢包温降、钢水温降明显减少。
综上所述，采用本发明冶炼、浇铸方法，可以满足含铝钢包在硅镇静钢的冶炼、定径式浇铸的投入使用，连铸浇铸拉速稳定，铸坯、轧材质量满足各项指标要求，符合低碳、绿色冶炼技术发展方向要求，具有较大的使用、可操作、推广性。
本发明的工艺参数(如温度、时间等)区间上下限取值以及区间值都能实现本法，在此不一一列举实施例。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (3)

1.一种定径式浇铸含铝钢包使用的硅镇静钢冶炼方法，所述方法包括以下步骤：
1)冶炼硅镇静钢情况下，含铝钢包投入前，钢包内浇铸剩余钢水、钢渣倒净；
2)转炉终点脱氧工艺进行优化，冶炼Q235B系列钢种时，脱氧剂由2.5kg/吨降为2.0kg/吨；冶炼Q345B系列钢种时，脱氧剂由1.0kg/吨降为0.6kg/吨；放钢后在钢包渣面上加入600～800kg合成渣；
3)精炼工序：
进站搅拌时间控制在3-5min之间，氩气压力为0.8～1.0Mpa；
进站搅拌过程加入200～400kg石灰、100～150kg萤石；
通电化渣时间控制在8～10min；
根据终点铝成分情况进行钙化，当Alt≤0.005％，高钙线喂入40～60米/炉，当Alt≥0.005％时，高钙线喂入60～80米/炉；
软吹时间控制在12min以上，精炼终点碱度控制在2.3以上，精炼黄白渣时间控制在15min以上；
4)连铸工序：
钢包大包水口氩封流量控制在100～120L/min；中间包滑块使用直径17.5mm+18mm尺寸；中间包液面控制900mm以上。
2.根据权利要求1所述的一种定径式浇铸含铝钢包使用的硅镇静钢冶炼方法，其特征在于，所述含铝钢包包括铝脱氧钢但无铝要求钢种：宽带Q235B1/Q345B1；铝脱氧钢有铝要求钢：宽带SPHC-1/SAE1006-B。
3.根据权利要求1所述的一种定径式浇铸含铝钢包使用的硅镇静钢冶炼方法，其特征在于，所述步骤2)中，脱氧剂为硅钙钡，合成渣含20％CaF和80％CaO。
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