專(zhuān)利名稱(chēng)：一種高硅低氧潔凈鋼的冶煉方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域，特別提供了一種高硅低氧潔凈鋼的冶煉方法，主要針對(duì)對(duì)于疲勞性能要求較高的高硅潔凈鋼的生產(chǎn)。
背景技術(shù)：
國(guó)內(nèi)外潔凈鋼生產(chǎn)工藝主要有兩種，一種是鋁強(qiáng)脫氧，一種采用硅錳弱脫氧。為降低鋼中氧含量，一般采用Al強(qiáng)脫氧，但研究表明引起疲勞破壞的夾雜物往往是帶棱角的、尺寸超過(guò)20 μ m的富Al2O3的氧化物夾雜，另外采用Al脫氧在澆鑄過(guò)程中也容易出現(xiàn)水口堵塞現(xiàn)象，因此對(duì)于Al脫氧工藝促進(jìn)富Al2O3的氧化物夾雜上浮去除是主要難點(diǎn)。采用高堿度還原性精煉渣，可將鋼中夾雜物控制在CaO (MgO) -Al2O3-SiO2相圖中的 1400 1500°C區(qū)域，同時(shí)有利于吸附Al脫氧產(chǎn)物，但是高硅鋼Si含量高，很難獲得堿度在 4以上的爐渣。對(duì)于高Si鋼，目前國(guó)內(nèi)外多采用LF+RH雙精煉工藝生產(chǎn)低氧鋼，利用硅含量較高的特點(diǎn)采用SiMn脫氧，控制精煉渣堿度在1左右，鋼中Al、Ca含量彡5ppm，可以將鋼中的夾雜物控制在CaO(MgO)-Al2O3-SiOdH圖中的1300 1350°C低熔點(diǎn)塑性區(qū)。采用該脫氧工藝，鋼中夾雜物細(xì)小(尺寸<5 μ m，有些夾雜物尺寸為納米級(jí))、變形性能優(yōu)良，但夾雜物數(shù)量較多，全氧含量高，需通過(guò)較長(zhǎng)的精煉時(shí)間促進(jìn)脫氧產(chǎn)物上浮，不經(jīng)濟(jì)。由此針對(duì)高硅鋼精煉過(guò)程難獲得較高的精煉渣堿度開(kāi)發(fā)了一種高硅低氧潔凈鋼的冶煉方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種高硅低氧潔凈鋼的冶煉方法，解決了現(xiàn)有潔凈鋼高硅鋼精煉過(guò)程堿度低不利于吸附夾雜的問(wèn)題。通過(guò)采用Al粒+電石渣面擴(kuò)散脫氧、禁止使用硅鐵粉或者碳化硅，實(shí)現(xiàn)提高精煉過(guò)程爐渣堿度并降低爐渣氧化性，有利于吸附鋁脫氧產(chǎn)物， 提高鋼材潔凈度，可將鋼中T
控制在6-10ppm。本發(fā)明為降低鋼中的氧含量，首先通過(guò)控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量控制鋼水原始氧含量，要求根據(jù)鋼種成品成分盡量提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量，從而控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氧活度< 300ppm ； 轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程控制下渣量，并采用鋁系脫氧劑、CaO系渣料進(jìn)行出鋼預(yù)精煉，盡早進(jìn)行脫氧、 渣精煉；LF精煉過(guò)程采用專(zhuān)用合成渣、鋁釩土等原料造渣，調(diào)整LF爐渣堿度為4-6 ；采用Al 粒和電石渣面擴(kuò)散脫氧，禁止使用硅鐵粉、碳化硅，控制渣中TFe+MnOS 1%，有利于保持爐渣堿度> 4 ；LF精煉結(jié)束后軟吹氬攪拌促進(jìn)小顆粒夾雜物上浮。具體步驟及關(guān)鍵控制點(diǎn)如下1、轉(zhuǎn)爐冶煉轉(zhuǎn)爐采用終點(diǎn)高拉碳，根據(jù)鋼種成品成分盡量提高轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量，一般控制 [C] 0. 08% -0. 30%，同時(shí)減少或者避免后吹，控制鋼液氧活度< 300ppm。為控制鋼材的自由氧含量，轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程先采用Al脫氧，后進(jìn)行合金化；為縮短LF精煉周期、減輕精煉負(fù)擔(dān)，采用出鋼過(guò)程添加CaO系渣料提前造高堿度爐渣進(jìn)行預(yù)精煉， 具體步驟及關(guān)鍵控制點(diǎn)如下(1)出鋼采用擋渣或者留鋼操作，對(duì)于下渣量較大的爐次可采用爐后扒渣，控制到 LF精煉站的渣層厚度20-70mm ；(2)轉(zhuǎn)爐出鋼1/5時(shí)添加渣料，加入量按3_6kg/t鋼；(3)轉(zhuǎn)爐出鋼2/5時(shí)添加Al系脫氧劑脫氧，按到LF精煉站Alt :0. 030-0. 065%控制，最終控制鋼中氧活度為IOppm以下；然后合金化。2、LF 精煉鋼包入LF精煉位后電極加熱，添加合成渣、鋁釩土、螢石造高堿度精煉渣，添加量按8-12kg/t鋼，螢石添加量按10-Mkg/100kg石灰，鋁釩土的加入量以保證精煉渣中Al2O3 質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到25-40%控制。精煉過(guò)程渣面添加Al粒、電石渣面擴(kuò)散脫氧，避免添加硅鐵粉、碳化硅，保證爐渣具有較高的堿度，R :4-6，爐渣氧化性TFe+MnO質(zhì)量百分比例< 1%，Al粒+電石添加量為 0. 4-0. 7kg/t 鋼。精煉結(jié)束喂硅鈣線進(jìn)行鈣處理，促進(jìn)脫氧產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c(diǎn)CaO-Al2O3-SW2系夾雜物，夾雜物熔點(diǎn)1400°C 1500°C。精煉結(jié)束后鋼包底吹氬氣攪拌，流量為30 50NL/min，保持時(shí)間大于lOmin。
具體實(shí)施例方式以下的實(shí)例用于闡述本發(fā)明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于以下實(shí)施例。以下實(shí)例采用210噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐和LF精煉爐冶煉60Si2MnA。實(shí)例1 1)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn) C 0. 12%，鋼水 ao :197ppm ；2)轉(zhuǎn)爐出鋼采用擋渣操作，到LF精煉站渣厚70mm ；3)轉(zhuǎn)爐出鋼添加CaO系渣料1004kg，脫氧劑鋁鐵600kg ；合金SiMn共1600kg，硅鐵 3940kg ；4) LF到站后電極加熱，添加合成渣1800kg，鋁釩土 400kg，螢石200kg ；5) LF精煉過(guò)程中渣面添加鋁粒50kg，電石40kg ；6)精煉結(jié)束喂SiCa線Mkg ；7)精煉結(jié)束后鋼包底吹氬氣攪拌，流量為30 50NL/min，保持時(shí)間15min ；8)鋼材 T
:9ppm。實(shí)例2 1)轉(zhuǎn)爐終點(diǎn) C 0. 25%，鋼水 ao :175ppm ；2)轉(zhuǎn)爐出鋼采用擋渣操作，到LF精煉站渣厚60mm ；3)轉(zhuǎn)爐出鋼添加CaO系渣料1015kg，脫氧劑鋁鐵600kg ；合金SiMn共1550kg，硅鐵 3800kg ；4) LF到站后電極加熱，添加合成渣1700kg，鋁釩土 400kg，螢石200kg ；5) LF精煉過(guò)程中渣面添加鋁粒50kg，電石40kg ；6)精煉結(jié)束喂SiCa線56kg ；
7)精煉結(jié)束后鋼包底吹氬氣攪拌，流量為30 50NL/min，保持時(shí)間15min ；8)鋼材 T
:6ppm。
權(quán)利要求
1. 一種冶煉高硅低氧潔凈鋼的方法，包括轉(zhuǎn)爐脫碳冶煉-LF精煉，其特征在于，在工藝中控制如下技術(shù)參數(shù)(1)轉(zhuǎn)爐冶煉轉(zhuǎn)爐出鋼控制[C] 0. 08% -0. 30%，從而控制轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)氧活度< 300ppm ； 轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程中，加入鋁沉淀脫氧，加入CaO系渣料預(yù)精煉，加入量為3 m^g/t鋼； 出鋼采用擋渣或者留鋼操作，控制到LF精煉站的渣層厚度20-70mm ； 轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程采用Al系脫氧劑沉淀脫氧，目標(biāo)含量按到LF精煉站Alt 0. 030-0. 065%控制，最終控制鋼中氧活度為IOppm以下；(2)LF精煉鋼包入LF精煉位后電極加熱，添加合成渣、鋁釩土、螢石造高堿度精煉渣，添加量按 8-12kg/t鋼，螢石添加量按10-Mkg/100kg石灰，鋁釩土的加入量以保證精煉渣中Al2O3質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到25-40%控制；精煉過(guò)程渣面添加Al粒、電石渣面擴(kuò)散脫氧，保證爐渣具有較高的堿度，R =4-6,爐渣氧化性TFe+MnO質(zhì)量百分比例彡1%，Al粒+電石添加量為0. 4-0. 7kg/t鋼；精煉結(jié)束喂硅鈣線進(jìn)行鈣處理，促進(jìn)脫氧產(chǎn)物轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c(diǎn)CaO-Al2O3-SW2系夾雜物， 夾雜物熔點(diǎn)140015000C ；精煉結(jié)束后鋼包底吹氬氣攪拌，流量為30 50NL/min，保持時(shí)間大于lOmin。
全文摘要
一種高硅低氧潔凈鋼的冶煉方法，屬于煉鋼技術(shù)領(lǐng)域。該方法在轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)采用鋁沉淀脫氧，LF精煉過(guò)程采用鋁粒+電石渣面間接脫氧冶煉高硅低氧鋼種。通過(guò)鋁脫氧控制鋼中的活度氧≤10ppm；通過(guò)向渣面添加鋁粒+電石間接脫氧，減少渣中SiO2含量，從而控制高硅鋼種精煉渣的堿度≥4，爐渣(TFe+MnO)質(zhì)量百分比例≤1％，有效吸附Al脫氧夾雜物，保證鋼材全氧含量≤10ppm，且?jiàn)A雜物尺寸小、熔點(diǎn)低可冶煉抗疲勞性能極高的高硅低氧鋼種。
文檔編號(hào)C21C7/06GK102321785SQ20111028221
公開(kāi)日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月21日
發(fā)明者呂迺冰, 周德光, 孫齊松, 張慧峰, 張瑋, 王立峰, 鄧素懷, 陳京生 申請(qǐng)人:首鋼總公司