CN102847903B - 一种低全氧钢的制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种低全氧钢的制造方法，通过控制出钢碳含量来控制低碳钢出钢时转炉熔池溶解氧含量或控制中高碳钢出钢时转炉熔池溶解氧含量，再进行扒渣作业，添加适量钢铝造渣球；控制LF炉顶渣组分和控制钢水中酸溶铝含量；然后对VD进行保压，VD破空后不调整钢水成分；再对钢水进行弱氩气搅拌；最后对包内钢水表面进行全程氩气惰性氛围保护和浇注全程进行动态底吹氩。与现有技术相比，本发明的有益效果是：该方法有效促使顶渣对钢水中氧化物夹杂进行有效吸附和去除，促进了钢中小尺寸夹杂物碰撞、长大、上浮去除，促进氧化物夹杂排除降低钢种全氧，提高了钢水纯净度。
Description
技术领域
本发明涉及精炼、连铸领域，特别涉及一种低全氧钢的制造方法。
背景技术
在钢铁生产企业中，钢的全氧控制水平是钢水纯净度的重要标志。随着加工制造业的飞速发展，对钢材纯净度要求越来越高。一般情况下，采用“转炉-LF-VD-铸机”生产工艺，钢中的全氧控制水平为15～25ppm，这已远远不能满足钢质需要。提高钢水的纯净度可以延长成品钢的使用寿命，提高钢的耐磨性能、机械性能，还可以提高钢在恶劣环境中使用的适应性能。
发明内容
本发明的目的是提供一种低全氧钢的制造方法，该方法通过对工艺优化，有效的对钢水中氧含量改善，提高钢水质量。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种低全氧钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)通过控制出钢碳含量来控制低碳钢出钢时转炉熔池的溶解氧[O]≤500ppm，或控制中高碳钢出钢时转炉熔池的溶解氧[O]≤150ppm，对转炉出钢结束的钢水进行顶渣扒渣作业，扒除的渣量占顶渣总渣量的90％以上，扒渣后加入2.0～4.0kg/吨钢铝造渣球；
2)LF炉顶渣组分为：顶渣碱度范围为4.0～6.0，Al2O3质量百分比范围为15～25％，CaO/Al2O3的质量比值范围为1.6～2.4，顶渣中TFE，即全铁的质量百分比范围为0.8％以下，顶渣总质量范围为9～12kg/吨钢；
3)转炉出钢过程中向钢水中加铝控制钢水中Als含量，钢水入LF炉时钢中酸溶铝的质量百分比范围为0.050～0.080％，在钢水LF炉处理过程中再次加铝，确保钢水搬出LF炉时钢中酸溶铝的质量百分比范围为0.020～0.035％；
4)VD保压时间范围为18～25分钟，保压压力范围为67～100Pa，钢包底吹氩气流量范围为350～500Nl/min；
5)VD破空后不调整钢水成分；
6)VD破空后钢包底吹氩气弱搅拌，搅拌时间范围为15～30分钟，氩气流量范围为50～100Nl/min；
7)钢水在连铸浇注过程中，由中间包盖侧向向中间包内吹入氩气，对包内钢水表面进行全程氩气惰性氛围保护，通入的氩气流量范围为300-400Nl/min，钢水罐从开始浇注到浇注结束过程中，进行动态底吹氩气促进氧化物夹杂上浮，钢包吹入的氩气流量由大至小均匀变化，氩气流量变化的范围为150～10Nl/min，中间包长水口与钢包下水口之间采用软质密封碗，长水口氩气密封开启到最大值。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1)该方法通过对钢水扒渣和LF顶渣中CaO/Al2O3的质量比值限制在1.6～2.4范围内，降低渣中TFe＜0.8％，促使顶渣对钢水中氧化物夹杂进行有效吸附和去除；2)该方法在VD破空不调钢水成分，有效避免了钢水与空气接触形成二次氧化，VD后长时间的弱吹氩操作有效促进了钢中小尺寸夹杂物碰撞、长大、上浮去除；3)连铸浇注过程中在采用传统的保护浇注手段同时，增加中包盖吹氩和钢包注中动态底吹氩，进一步促进氧化物夹杂排除降低钢种全氧；4)该方法通过对生产全流程工艺参数的优化，有效地降低了钢水中全氧含量，提高了钢水纯净度。
具体实施方式
实施例一：使用该方法生产轴承钢Gr15钢时，包括以下步骤：
1)通过检测，出钢碳含量为0.35％，出钢时转炉熔池溶解氧[O]为120ppm，对转炉出钢结束的钢水进行顶渣扒渣作业，扒除的渣量占顶渣总渣量约为95％，扒渣后加入2.0kg铝造渣球/吨钢；
2)LF炉顶渣组分为：顶渣碱度为5.0，Al2O3质量百分比为20％，CaO/Al2O3的质量比值为1.8，顶渣中TFE，即全铁的质量百分比为0.5％，顶渣总质量为10kg/吨钢；
3)转炉出钢过程中向钢水中加铝控制钢水中Als含量，钢水入LF炉时钢中酸溶铝的质量百分比为0.060％，在钢水LF炉处理过程中再次加铝，确保钢水搬出LF炉时钢中酸溶铝的质量百分比为0.020％；
4)VD保压时间范围为20分钟，保压压力为70Pa，钢包底吹氩气流量为350Nl/min；
5)VD破空后不调整钢水成分；
6)VD破空后钢包底吹氩气弱搅拌，搅拌时间范围为30分钟，氩气流量为80Nl/min；
7)钢水在连铸浇注过程中，由中间包盖侧向向中间包内吹入氩气，对包内钢水表面进行全程氩气惰性氛围保护，通入的氩气流量为300Nl/min，钢水罐从开始浇注到浇注结束过程中，进行动态底吹氩气促进氧化物夹杂上浮，钢包吹入的氩气流量由大至小均匀变化，氩气流量变化的范围为150～10Nl/min，中间包长水口与钢包下水口之间采用软质密封碗，长水口氩气密封开启到最大值。
实施例二：使用该方法生产SA-738Gr.B钢时，包括以下步骤：
1)通过检测，出钢碳含量为0.06％，出钢时转炉熔池溶解氧[O]为500ppm，对转炉出钢结束的钢水进行顶渣扒渣作业，扒除的渣量占顶渣总渣量约为95％，扒渣后加入4.0kg铝造渣球/吨钢；
2)LF炉顶渣组分为：顶渣碱度为6.0，Al2O3质量百分比为15％，CaO/Al2O3的质量比值为1.9，顶渣中TFE，即全铁的质量百分比为0.5％，顶渣总质量为11kg/吨钢；
3)转炉出钢过程中向钢水中加铝控制钢水中Als含量，钢水入LF炉时钢中酸溶铝的质量百分比为0.050％，在钢水LF炉处理过程中再次加铝，确保钢水搬出LF炉时钢中酸溶铝的质量百分比为0.025％；
4)VD保压时间范围为20分钟，保压压力为80Pa，钢包底吹氩气流量为400Nl/min；
5)VD破空后不调整钢水成分；
6)VD破空后钢包底吹氩气弱搅拌，搅拌时间范围为15分钟，氩气流量为100Nl/min；
7)钢水在连铸浇注过程中，由中间包盖侧向向中间包内吹入氩气，对包内钢水表面进行全程氩气惰性氛围保护，通入的氩气流量为400Nl/min，钢水罐从开始浇注到浇注结束过程中，进行动态底吹氩气促进氧化物夹杂上浮，钢包吹入的氩气流量由大至小均匀变化，氩气流量变化的范围为150～10Nl/min，中间包长水口与钢包下水口之间采用软质密封碗，长水口氩气密封开启到最大值。
以上实施例是众多具体实施例中选出的两个最佳实施例，但不是对保护范围的限定，在权利要求书中限定的数据范围均能取得良好的效果。
Claims (1)
1.一种低全氧钢的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）通过控制出钢碳含量来控制低碳钢出钢时转炉熔池的溶解氧[O]≤500ppm，或控制中高碳钢出钢时转炉熔池的溶解氧[O]≤150ppm，对转炉出钢结束的钢水进行顶渣扒渣作业，扒除的渣量占顶渣总渣量的90％以上，扒渣后加入2.0～4.0kg/吨钢铝造渣球；
2）LF炉顶渣组分为：顶渣碱度范围为4.0～6.0，Al2O3质量百分比范围为15～25％，CaO/Al2O3的质量比值范围为1.6～2.4，顶渣中TFE，即全铁的质量百分比范围为0.8％以下，顶渣总质量范围为9～12kg/吨钢；
3）转炉出钢过程中向钢水中加铝控制钢水中Als含量，钢水入LF炉时钢中酸溶铝的质量百分比范围为0.050～0.080％，在钢水LF炉处理过程中再次加铝，确保钢水搬出LF炉时钢中酸溶铝的质量百分比范围为0.020～0.035％；
4）VD保压时间范围为18～25分钟，保压压力范围为67～100Pa，钢包底吹氩气流量范围为350～500Nl/min；
5）VD破空后不调整钢水成分；
6）VD破空后钢包底吹氩气弱搅拌，搅拌时间范围为15～30分钟，氩气流量范围为50～100Nl/min；
7）钢水在连铸浇注过程中，由中间包盖侧向向中间包内吹入氩气，对包内钢水表面进行全程氩气惰性氛围保护，通入的氩气流量范围为300-400Nl/min，钢包从开始浇注到浇注结束过程中，进行动态底吹氩气促进氧化物夹杂上浮，钢包吹入的氩气流量由大至小均匀变化，氩气流量变化的范围为150～10Nl/min，中间包长水口与钢包下水口之间采用软质密封碗，长水口氩气密封开启到最大值。
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