CN102839259A - 一种真空循环脱气炉精炼过程中金属镁的加入方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种真空循环脱气炉精炼过程中金属镁的加入方法，在RH精炼合金化结束，当RH炉真空室真空度小于200Pa、且α［ O ］≤0.0003%时，分批加入由CaO粉剂+高碱度预熔渣粉剂+碳酸盐粉剂+金属镁粉剂混合制成的块状熔剂，每批次的加入量控制在0.2-0.6kg/吨钢，间隔时间为1-3min，加入后净循环0-5min。块状熔剂中各组分的重量百分比含量为：CaO粉剂30-50%，高碱度预熔渣粉剂30-50%，碳酸盐粉剂1-10%，金属镁粉剂5-20%。本发明金属镁的收得率高且稳定，平均收得率可达到43.75%；同时可极大减少钢液中夹杂物的数量，增加连浇炉数，提高钢水中的镁含量，达到提高钢液质量的目的。
Description
技术领域
本发明属于炼钢工艺技术领域，尤其涉及一种真空循环脱气精炼（即RH精炼）过程中加入金属镁的方法。
背景技术
众所周知，钢中的非金属夹杂的数量、体积、形态和分布会对钢的力学性能产生不利影响。非金属夹杂危及钢材品质，这就直接决定了钢材的最终应用。在一些情况下，这些问题的最终解决很可能依靠超纯净钢的生产方法来实现。超纯净钢含有极少量、极细小且无规则分布的夹杂，这些夹杂并不影响钢材性能。
铝作为炼钢中做常见的脱氧剂，其脱氧能力和细化晶粒的作用一直为人们所共识。但铝脱氧产生大量细小、难熔的Al2O3夹杂，不易上浮排出，在浇注时易引起水口结瘤，造成钢液浇注中断。与铝相同，在炼钢温度下，镁也能溶于钢液中。镁与氧与硫都有很强的亲和力，并且脱氧脱硫的产物—氧化镁、硫化镁的熔点都很高，说明镁具有炼钢用精炼剂的基本条件。但是，由于在冶金温度下镁的蒸汽压很高，加入到钢水中很困难，因此长期以来并没有引起冶金工作者的足够关注。
发明内容
本发明的目的在于针对上述不足，提供一种在RH精炼过程中金属镁的加入方法，以提高金属镁的收得率及稳定性，增加连浇炉数，减少钢液中夹杂物的数量，提高钢液质量。
为此，本发明所采取的解决方案是：
一种真空循环脱气炉精炼过程中金属镁的加入方法，其具体方法为：
在RH精炼合金化结束并且钢水经脱氧处理后，当RH炉真空室真空度小于200Pa、且α［O］≤0.0003%时，从料仓分批次向钢水中加入由CaO粉剂+高碱度预熔渣粉剂+碳酸盐粉剂+金属镁粉剂混合制成的块状熔剂，每批次的加入量控制在0.2-0.6kg/吨钢，批次间隔时间为1-3min，总加入量控制在0.6-1.5 kg/吨钢，块状熔剂加入后在RH精炼过程净循环0-5min；
所述块状熔剂中各组分的重量百分比含量为：CaO粉剂30-50%，高碱度预熔渣粉剂30-50%，碳酸盐粉剂1-10%，金属镁粉剂5-20%；
所述块状熔剂的尺寸规格为20-30mm。
所述块状熔剂采用干式压球方式制备；单个块状熔剂的抗压强度大于20N、一米落下强度大于5次。
所述块状熔剂中，CaO粉剂粒度小于1mm，高碱度预熔渣粉剂粒度20-200μm，碳酸盐粉剂粒度20-200μm，金属镁粉剂粒度为0.1-1mm。
所述CaO粉剂的活度大于350ml。
所述高碱度预熔渣粉剂的光学碱度为6-8。
本发明的基本机理及有益效果为：
本发明通过在RH精炼过程中加入由CaO粉剂+高碱度预熔渣粉剂+碳酸盐粉剂+金属镁粉剂混合制成的块状熔剂，并有效控制块状熔剂的加入量，科学设计和选择各组分的比例与粒径，从而实现稳定控制钢液中夹杂物的尺寸和数量分布。
本发明采用CaO作为稳定剂，与金属镁粉剂混合后可控制金属镁在钢液中的反应速度，使其能够循环到钢液深处后完全被释放，从而提高金属镁的收得率。采用高碱度预熔渣，使其具有较强的夹杂吸附能力，有利于夹杂物的去除。而少量的碳酸盐的复合物超细粉料可作为膨胀剂，促进块体的分解，释放出有益于炼钢熔剂并使其在短时间内迅速熔化。同时，碳酸盐分解后产生微小气泡，气泡的尺寸细小，具有微区搅拌功能，也能促进渣料熔化，从而快速成渣，并且气泡的吸附功能亦有利于夹杂物的去除。
本发明金属镁的收得率高且稳定，平均收得率可达到43.75%；同时可极大减少钢液中夹杂物的数量，增加连浇炉数，提高钢水中的镁含量，达到提高钢液质量的目的。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
实施例1：
1、块状熔剂制备：
分别将CaO加工成粒度0.5mm、活度大于350ml的CaO粉剂，将高碱度预熔渣研磨成粒度在160μm、光学碱度为6的高碱度预熔渣粉剂，将碳酸盐研磨成粒度在60μm的碳酸盐粉剂，金属镁加工成粒度为0.3mm的金属镁粉剂。将制备好的CaO粉剂40wt%、高碱度预熔渣粉剂40wt%、碳酸盐粉剂10wt%、金属镁粉剂10wt%混合均匀后，采用干式压球机压制成直径为20mm的球体熔剂，并保证每个球体熔剂的抗压强度达到22N、一米落下强度达到6次。
2、调整RH炉下降管的位置，使之处于下料管的一侧。
3、钢包运抵RH工位后，测温取样，并使钢水实际温度高于设定温度5℃后，调节成分。钢水脱氧处理后，当RH炉真空室真空度达到190Pa、且α［O］达到0.0003%时，从料仓分两批向钢水中加入制备好的球体熔剂，每批次的加入量均为0.7kg/吨钢，两批次之间间隔时间为3min。球体熔剂加入后RH精炼过程净循环5min。
实施例2：
1、块状熔剂制备：
分别将CaO加工成粒度0.9mm、活度大于350ml的CaO粉剂，将高碱度预熔渣研磨成粒度在50μm、光学碱度为8的高碱度预熔渣粉剂，将碳酸盐研磨成粒度在180μm的碳酸盐粉剂，金属镁加工成粒度为1mm的金属镁粉剂。将制备好的CaO粉剂50wt%、高碱度预熔渣粉剂30wt%、碳酸盐粉剂5wt%、金属镁粉剂15wt%混合均匀后，采用干式压球机压制成直径为30mm的球体熔剂，并保证每个球体熔剂的抗压强度达到24N、一米落下强度达到7次。
2、调整RH炉下降管的位置，使之处于下料管的一侧。
3、钢包运抵RH工位后，测温取样，并使钢水实际温度高于设定温度10℃后，调节成分。钢水脱氧处理后，当RH炉真空室真空度达到180Pa、且α［O］达到0.00025%时，从料仓分三批向钢水中加入制备好的球体熔剂，每批次的加入量均为0.3kg/吨钢，各批次之间间隔时间为1.5min。
Claims (5)
1.一种真空循环脱气炉精炼过程中金属镁的加入方法，其特征在于，具体方法为：
在RH精炼合金化结束并且钢水经脱氧处理后，当RH炉真空室真空度小于200Pa、且α［O］≤0.0003%时，从料仓分批次向钢水中加入由CaO粉剂+高碱度预熔渣粉剂+碳酸盐粉剂+金属镁粉剂混合制成的块状熔剂，每批次的加入量控制在0.2-0.6kg/吨钢，批次间隔时间为1-3min，总加入量控制在0.6-1.5 kg/吨钢，块状熔剂加入后在RH精炼过程净循环0-5min；
所述块状熔剂中各组分的重量百分比含量为：CaO粉剂30-50%，高碱度预熔渣粉剂30-50%，碳酸盐粉剂1-10%，金属镁粉剂5-20%；
所述块状熔剂的尺寸规格为20-30mm。
2.根据权利要求1所述的真空循环脱气炉精炼过程中金属镁的加入方法，其特征在于，所述块状熔剂采用干式压球方式制备；单个块状熔剂的抗压强度大于20N、一米落下强度大于5次。
3.根据权利要求1所述的真空循环脱气炉精炼过程中金属镁的加入方法，其特征在于，所述块状熔剂中，CaO粉剂粒度小于1mm，高碱度预熔渣粉剂粒度20-200μm，碳酸盐粉剂粒度20-200μm，金属镁粉剂粒度为0.1-1mm。
4.根据权利要求1所述的真空循环脱气炉精炼过程中金属镁的加入方法，其特征在于，所述CaO粉剂的活度大于350ml。
5.根据权利要求1所述的真空循环脱气炉精炼过程中金属镁的加入方法，其特征在于，所述高碱度预熔渣粉剂的光学碱度为6-8。
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