CN102732683A

CN102732683A - 一种超低碳低氧钢的生产方法

Info

Publication number: CN102732683A
Application number: CN2012100891971A
Authority: CN
Inventors: 齐磊; 李伟东; 袁皓; 杨辉; 臧绍双; 林洋; 赵晨光; 王成青; 王向辉
Original assignee: Angang Steel Co Ltd
Current assignee: Angang Steel Co Ltd
Priority date: 2012-03-29
Filing date: 2012-03-29
Publication date: 2012-10-17

Abstract

本发明提供一种超低碳低氧钢的生产方法，转炉采用沸腾出钢，出钢过程加入钙基预熔渣，出钢后加入铝钙基改质剂，并配合弱氩气搅拌。真空精炼处理结束、破真空前，加入钙铝基合成渣，循环一个周期后破空，向正对上升管和下降管下面的炉渣活跃区域投放铝钙基改质剂以全部覆盖该区域。连铸浇注过程中根据首罐与其余罐次不同分别补加高碱度覆盖剂，同时在开浇、更换钢包操作过程中或浇次末期，通过中间包浇注孔或测温孔投入铝钙基改质剂进行中间包顶渣改质。本发明方法可有效脱除钢坯中的自由氧，显著降低钢坯中的氧化物夹杂，稳定控制超低碳钢成品钢坯中的全氧含量在15×10^-6以下。

Description

一种超低碳低氧钢的生产方法

技术领域

本发明属于冶炼、连铸工艺领域，尤其涉及一种冶炼生产超低碳低氧钢的方法。

背景技术

所谓超低碳低氧钢是指钢中碳含量在≤0.0060wt％、氧含量≤0.0020wt％的钢种。超低碳钢由于其碳含量较低的特点，必须进行真空脱碳，因此需要转炉提供的粗钢液中要有一定的氧含量，从而导致转炉出钢后，钢水中的氧向渣中传递，顶渣氧化性较强，在真空终脱氧处理结束后，顶渣中的氧开始向钢水中传递，导致氧化物夹杂随开浇前静止过程及大包浇注过程不断生成。由于此时无有效的去除氧化物夹杂的条件，致使生成的氧化物夹杂大部分进入钢液中，并进而进入中间包，导致钢坯中的全氧含量增加。

目前，冶炼超低碳钢的基本工艺为：首先采取铁水预处理，然后进行顶底复吹转炉冶炼。出钢后，加入部分铝钙基改质剂对钢包顶渣进行改质。到达真空精炼位后，进行必要的脱碳及脱氧合金化处理。处理结束后，在钢包表面加入部分铝钙基改质剂进行钢包顶渣改质，降低渣的氧化性。最后再到连铸机采用保护浇注措施，浇注成连铸坯。整个冶炼、浇注过程主要是依靠出钢后改质和真空处理结束后的改质，以控制顶渣的氧化性。

上述方法虽然可对降低顶渣氧化性具有一定的作用，但由于转炉改质后，钢水中的氧含量较高，在运输及精炼处理过程中，钢渣界面会发生氧的传递，导致钢渣界面处的顶渣氧化性较高，而精炼处理结束后的顶渣改质工艺只能脱除上表面顶渣中的氧，由于改质剂无法有效地与下表面的顶渣充分作用，因此实际的改质效果有限。

发明内容

本发明旨在提供一种能有效脱除钢坯中的自由氧，显著降低钢坯中的氧化物夹杂，从而得到全氧含量较低的超低碳低氧钢的生产方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种超低碳低氧钢的生产方法，其特征在于，具体工艺步骤为：

1、转炉冶炼：

转炉工序采用沸腾出钢，控制出钢氧含量≤0.10wt％，下渣量控制在≤5kg/t钢；出钢过程加入钙基预熔渣，形成高碱度钢包顶渣，加入量控制在3-8kg/钢；出钢后加入铝钙基改质剂，并配合弱氩气搅拌，对钢包顶渣进行改质，加入量控制在1-3kg/t钢，搅拌时间控制在3min以下；若需调整氧含量，在吹氩前通过喂铝线方式调整，控制喂线量≤0.5kg/t钢；

2、真空精炼：

真空精炼处理结束、破真空前，通过料仓加入钙铝基合成渣，加入量控制在1-3kg/t钢，循环一个周期后破空，在上升管和下降管刚离开钢包液面时，向正对上升管和下降管下面的炉渣活跃区域投放铝钙基改质剂，加入量以全部覆盖该区域为准，然后搬出精炼位；

3、连铸工序：

随连铸浇注的进行不断补加高碱度覆盖剂，造高碱度中间包顶渣，首罐加入量控制在3-5kg/t钢，其余罐次控制在0.8-1.5kg/钢；同时在开浇、更换钢包操作过程中或浇次末期，通过中间包浇注孔或测温孔投入铝钙基改质剂进行中间包顶渣改质，加入量控制在0.1-0.5kg/t钢。

所述钙基预熔渣含CaO＞80wt％；

所述铝钙基改质剂含CaO 30-50wt％，Al 35-55wt％；

所述钙铝基合成渣含CaO＞70wt％，Al 10-20wt％。

本发明的有益效果为：

采用本发明方法可以有效地脱除钢坯中的自由氧，显著降低钢坯中的氧化物夹杂，减少成品钢坯中的全氧含量，稳定控制超低碳钢成品钢坯中的全氧含量在15×10^-6以下。

具体实施方式

下面以180吨顶底复吹转炉，180吨真空循环脱气炉(RH炉)精炼，50吨中间包浇注为例，对本发明做进一步说明。

实施例1：

成品钢坯化学成分要求：C≤0.0030wt％，Als 0.05wt％，T.O≤0.0025wt％。

具体实施工艺和步骤为：

1、转炉冶炼：

转炉采用沸腾出钢，出钢氧含量为0.095wt％，下渣量控制在5kg/钢。

出钢过程加入加入800kg含CaO 82wt％的钙基预熔渣，形成高碱度钢包顶渣。出钢后加入250kg含CaO 30wt％，Al 50wt％的铝钙基改质剂，对钢包顶渣进行改质。

氩站喂铝线35kg，以15Nm³/h的搅拌强度吹氩搅拌2min。

2、真空精炼：

RH炉真空精炼处理结束、破真空前，通过料仓加入400kg含CaO78wt％，Al 12wt％的钙铝基合成渣，循环3min后，破空，在上升管和下降管刚离开钢包液面时，向正对上升管和下降管下面的炉渣活跃区域投入100kg含CaO 30wt％，Al 50wt％的铝钙基改质剂，使其全部覆盖该区域，然后搬出精炼位。

3、连铸工序：

采用50吨中间包浇注，随连铸浇注的进行不断补加碱度大于2.0的高碱度覆盖剂，造高碱度中间包顶渣，首罐加入量为150kg，其余罐次加入75kg。

在开浇、更换钢包操作过程中或浇次最后一罐，通过中间包浇注孔投入含CaO 50wt％，Al 35wt％的铝钙基改质剂10kg，进行中间包顶渣改质。

实施例2：

成品钢坯化学成分要求：C≤0.0030wt％，Als 0.03wt％，T.O≤0.0025wt％。

具体实施工艺和步骤为：

1、转炉冶炼：

转炉采用沸腾出钢，出钢氧含量为0.090wt％，下渣量控制在4.5kg/t钢。

出钢过程加入加入1200kg含CaO 81wt％的钙基预熔渣，形成高碱度钢包顶渣。

出钢后加入500kg含CaO 45wt％，Al 40wt％的铝钙基改质剂，对钢包顶渣进行改质。

氩站以15Nm³/h的搅拌强度吹氩搅拌2.5min。

2、真空精炼：

RH炉真空精炼处理结束、破真空前，通过料仓加入180kg含CaO78wt％，Al 20wt％的钙铝基合成渣，循环3min后，破空，在上升管和下降管刚离开钢包液面时，向正对上升管和下降管下面的炉渣活跃区域投入105kg含CaO 45wt％，Al 38wt％的铝钙基改质剂，使其全部覆盖该区域，然后搬出精炼位。

3、连铸工序：

采用50吨中间包浇注，随连铸浇注的进行不断补加碱度大于2.0的高碱度覆盖剂，造高碱度中间包顶渣，首罐加入量为250kg，其余罐次加入40kg。

在开浇、更换钢包操作过程中或浇次最后一罐，通过中间包测温孔投入含CaO 40wt％，Al 48wt％的铝钙基改质剂25kg，进行中间包顶渣改质。

采用本发明方法实施10炉次的工序钢水或钢坯氧含量或全氧含量指标检验结果如下表：

各炉次钢水氧含量及钢坯全氧含量检测结果表

炉次	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	平均
												出钢前[O](wt％)	873	792	925	948	760	867	942	884	971	864	889.6
出钢后[O](wt％)	708	694	725	738	590	687	772	705	715	734	706.8
												氩站处理后[O](wt％)	543	519	562	554	542	571	568	522	545	550	547.6
RH处理后[T.O](×10^-6)	12	11	13	10	12	11	13	10	11	11	11.4
												中间包钢水[T.O](×10^-6)	15	13	13	13	14	15	17	15	14	15	14.4
钢坯[T.O](×10^-6)	12	9	8	11	12	11	13	12	11	13	11.2

Claims

1.一种超低碳低氧钢的生产方法，其特征在于，具体工艺步骤为：

（1）、转炉冶炼：

转炉工序采用沸腾出钢，控制出钢氧含量≤0.10wt%，下渣量控制在≤5kg/t钢；出钢过程加入钙基预熔渣，形成高碱度钢包顶渣，加入量控制在3-8kg/t钢；出钢后加入铝钙基改质剂，并配合弱氩气搅拌，对钢包顶渣进行改质，加入量控制在1-3kg/t钢，搅拌时间控制在3min以下；若需调整氧含量，在吹氩前通过喂铝线方式调整，控制喂线量≤0.5 kg/t钢；

（2）、真空精炼：

（3）、连铸工序：

随连铸浇注的进行不断补加高碱度覆盖剂，造高碱度中间包顶渣，首罐加入量控制在3-5kg/t钢，其余罐次控制在0.8-1.5kg/t钢；同时在开浇、更换钢包操作过程中或浇次末期，通过中间包浇注孔或测温孔投入铝钙基改质剂进行中间包顶渣改质，加入量控制在0.1-0.5kg/t钢。

2.根据权利要求1所述的超低碳低氧钢的生产方法，其特征在于，所述钙基预熔渣含CaO＞80 wt%；所述铝钙基改质剂含CaO 30-50 wt%，Al 35-55 wt%；所述钙铝基合成渣含CaO＞70 wt%，Al 10-20 wt%。