CN101392311A

CN101392311A - Rh-ob钢水精炼方法

Info

Publication number: CN101392311A
Application number: CNA2007100129506A
Authority: CN
Inventors: 常桂华; 栗红; 陈本文; 杨亮
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2007-09-22
Filing date: 2007-09-22
Publication date: 2009-03-25

Abstract

本发明提供一种能减少钢中Al₂O₃夹杂物的RH－OB钢水精炼方法，该方法在加Al吹氧升温的同时以加Al量的0.7～1.4倍的加入量往钢水中加入下列组分的重熔渣：45％～49％的CaO、42％～48％的Al₂O₃、2％～6％的MgO、1％～3％SiO₂。本发明所述重熔渣的粒度为10～20mm。采用本发明方法生产的钢，钢中没有簇状Al₂O₃夹杂物，钢中Al₂O₃夹杂物面积含量由原工艺的0.0030％降低到0.0020％，降低了33.33％，全氧由0.0020％～0.0037％降到0.0015％～0.0020％，所以大大减少了冷轧板表面由于Al₂O₃夹杂物所产生的废品量。

Description

RH-OB钢水精炼方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，尤其涉及RH钢水精炼技术。

背景技术

近年来，由于钢包精炼技术及连铸技术的进步，减少了氧化物系非金属夹杂物的含量，从而可以生产出洁净度优良的钢水。但是，由于钢材的用途和使用条件的苛刻，对钢中Al₂O₃夹杂物的要求更加严格。

采用RH精炼工艺生产低碳或超低碳钢时，钢中会产生大量的Al₂O₃夹杂物，其主要原因是：1、RH脱碳结束时钢水中仍有0.0250％左右的活度氧，需要加Al脱氧，脱氧后会产生Al₂O₃夹杂物；2、RH搬入时由于各种原因，如RH真空室烘烤温度低，中包新开浇第一罐钢水要求温度高，传搁时间长等等原因，经常会出现钢水温度低，达不到该工序冶炼品种温度的要求，一般都采用加Al同时吹氧升温的方法，也就是所说的RH-OB钢水精炼方法，在升温的同时就会产生大量的Al₂O₃夹杂物。

RH精炼过程生成的Al₂O₃夹杂物随着钢水的循环有一部分能够上浮到渣中，但仍有一部分Al₂O₃夹杂物滞留在钢水中，特别是RH加Al升温产生了大量的Al₂O₃夹杂物，额外增加了钢水中Al₂O₃夹杂物的含量。不解决此问题会给连铸工序增加去除夹杂物的难度。如果连铸工序控制措施不当，这些Al₂O₃夹杂物将会严重影响薄板钢的表面质量，钢水中残留的Al₂O₃夹杂物会造成冷轧薄板表面鼓疱(pencil blisters)和表面分层(sliver)缺陷。因此RH加Al吹氧升温所产生的Al₂O₃夹杂物应尽可能在该工序内解决。

目前，解决RH精炼过程所产生的Al₂O₃夹杂物有如下两种方法：

一种是增加RH精炼纯脱气时间。如2005年“中国钢铁年会”发表的“RH真空处理过程中钢水的清洁度”论文中讨论了RH纯脱气(净循环)时间对夹杂物去除率的影响。作者认为纯脱气时间超过12分钟夹杂物的去除率升高。但由于受生产节奏的制约，在实际生产中纯脱气时间不可能太长，一般都只有5分钟左右，所以很难实现。

另一种是钢包喂Ca-Si(或Ca)线使Al₂O₃夹杂物变性。如“鞍钢技术”2003年第6期发表的“钢包喂Ca-Si线工艺的研究”提到：在钢包进行喂Ca-Si线使Al₂O₃夹杂物变性。但这种方法Ca的收得率低且不稳定，而且成本较高。

由于工艺技术存在的不足，目前还没有能有效降低RH-OB所产生的大量Al₂O₃夹杂物的措施，所以严重影响了薄板钢的表面质量。

发明内容

本发明的目的就是提供一种能有效减少RH-OB精炼钢中Al₂O₃夹杂物的精炼方法。

本发明RH-OB钢水精炼方法是这样实现的，该方法在加Al吹氧升温前1～2分钟或者同时以升温所用Al量的0.7～1.4倍的加入量往钢水中加入下列组分的重熔渣(以重量百分比计)：45％～49％的CaO、42％～48％的Al₂O₃、2％～6％的MgO、1％～3％的SiO₂。

本发明所述的重熔渣的粒度为10～20mm；所述重熔渣的加入方法是：从合金料仓中加入。

本发明所述的重熔渣其组成按相图分析在低熔点区，该渣与Al₂O₃夹杂物的界面张力小于Al₂O₃夹杂物与钢水的界面张力，使该CaO-Al₂O₃重熔渣吸附Al₂O₃夹杂物变得更容易，以此来降低RH-OB精炼过程中所产生的Al₂O₃夹杂物。

本发明所述重熔渣的粒度不宜过小，粒度小于10mm在真空处理时可能被抽走，而粒度大于20mm则不易于反应。

本发明将CaO-Al₂O₃重熔渣加入量的范围控制在升温所用Al量的0.7～1.4倍，能使本重熔渣与加Al吹氧升温所生成的Al₂O₃夹杂物形成低熔点钙铝酸盐，易于上浮到钢包渣中，从而达到降低RH-OB精炼所产生的Al₂O₃夹杂物的目的。如果CaO-Al₂O₃重熔渣的加入比例过高或过低则生成高熔点物质，反而会污染钢水。

本发明所述的CaO-Al₂O₃重熔渣的加入时间，包括加入方式主要是为了使加Al吹氧升温所生成的Al₂O₃夹杂物能在最短的时间内与CaO-Al₂O₃重熔渣反应，使生成的低熔点钙铝酸盐有较多的时间上浮。这样既降低了RH-OB精炼所产生的Al₂O₃夹杂物，又不影响正常的冶炼工艺和冶炼时间。

采用本发明方法RH加Al升温生产的钢，钢中没有簇状Al₂O₃夹杂物，而采用原工艺钢中簇状Al₂O₃夹杂物最大达80μm；钢中Al₂O₃夹杂物面积含量由原工艺的0.0030％降低到0.0020％，降低了33.33％；全氧由0.0020％～0.0037％降到0.0015％～0.0020％。从而大大减少了冷轧板表面由于Al₂O₃夹杂物所产生的废品量。

具体实施方式

本发明实施例采用所述的精炼方法冶炼了3炉钢，另外用常规的方法冶炼了3炉钢(对比例)，冶炼条件相近。

本发明实施例：

将转炉出钢碳含量在0.03％～0.04％，氧含量在0.06％左右的180吨钢水运到RH工位，测温取样，搬入钢水实际温度低于该工序规程需要的温度。需要补偿的温度，重熔渣的配比及加入量见表1。

通过RH合金料仓将CaO-Al₂O₃重熔渣加入钢水中，然后通过合金料仓向钢水中加入Al并同时通过氧枪吹氧升温。升温结束后按常规脱碳、脱氧、合金化、净循环、搬出。

将精炼后的钢水经连铸铸成厚230mm、宽为1600mm的板坯。连铸过程中，长水口自浇，浸入水口不堵塞，结晶器液面波动在允许值。将该铸坯切成8000mm长，作为一个钢卷单位，经常规热轧、冷轧，最终形成1.0mm厚、1600mm宽的冷轧板。

分析了3罐钢共12块试样(头坯板和尾坯板除外)。每罐钢取4个试样，每流分别在两块钢板上取试样。每块钢板沿板宽距边部1/4处取样。

对冷轧板表面进行常规目测检查是否有因夹杂物引起的缺陷；对所取的试样在500倍显微镜下分析夹杂物形貌和粒度，并采用定量金相分析夹杂物面积含量(分析面积为10×10mm)，采用扫描电镜分析夹杂物组成；采用氮氧仪分析全氧含量。

分析结果如表2所示。本发明实施例3炉钢钢中夹杂物种类以独立分散的小于5μm的TiN、TiN-Al₂O₃复合、低熔点的钙铝酸盐为主，有少量的独立分散的Al₂O₃夹杂；冷轧板表面未见因夹杂物引起的废品；最大夹杂物粒度未超过15μm；全氧含量小于0.0020％；夹杂物面积含量小于0.0021％。

对比例：

将转炉出钢碳含量在0.03％～0.04％，氧含量在0.06％左右的180吨钢水运到RH工位，测温取样，搬入钢水实际温度低于该工序规程需要的温度，见表1。

温度补偿：通过合金料仓向钢水中加入Al并同时通过氧枪吹氧升温。升温结束后按常规脱碳、脱氧、合金化、净循环、搬出。

对比例3炉钢有两炉钢中夹杂物种类以簇状Al₂O₃夹杂、独立分散的小于5μm的TiN、TiN-Al₂O₃复合为主；冷轧板表面可见因夹杂物引起的废品；最大簇状Al₂O₃夹杂达80μm；全氧含量最大达0.0037％；夹杂物面积含量达0.0036％。有一炉钢需要补偿的温度低，冷轧板表面没有因夹杂物引起的废品，但最大Al₂O₃夹杂也达20μm。

表2中夹杂物和全氧含量表明本发明实施例的3炉钢洁净度高于采用常规方法对比例的3炉钢。

表1 实施例与对比例的精炼条件

表2 冷轧板表面质量检验结果

Claims

1.一种RH-OB钢水精炼方法，其特征在于在加Al吹氧升温前1～2分钟或者同时以升温Al量的0.7～1.4倍的加入量往钢水中加入下列组分的重熔渣(重量百分比)：45％～49％的CaO、42％～48％的Al₂O₃、2％～6％的MgO、1％～3％的SiO₂。

2.根据权利要求1所述的RH-OB钢水精炼方法，其特征在于所述重熔渣的粒度为：10～20mm。

3.根据权利要求1或2所述的RH-OB钢水精炼方法，其特征在于所述重熔渣的加入方法是：从合金料仓加入。