CN103205534B - 一种降低钢中Ca含量的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种降低钢中Ca含量的冶炼方法，包括脱氧合金、精炼渣和吹氩软搅拌等工艺，出钢依次使用SiFe、金属Mn进行脱氧；不使用含Ca的合金脱氧剂；精炼使用微渣、少渣操作，不加石灰或少加石灰，石灰加入量控制在0.5kg/t以内；精炼过程禁用电石扩散脱氧；使用石英砂造酸性渣，碱度控制在0.8-1.2之间，精炼渣中CaO含量不高于40%；精炼结束后，吹氩软搅拌时间不少于10分钟，促进夹杂物上浮。采用此冶炼方法，可将Ca含量控制在5ppm以下，操作简单易行，节约精炼辅料，适合于冶炼低Ca含量钢种。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金领域，特别涉及一种降低钢中Ca含量的冶炼方法，适合于冶炼低Ca含量钢种。
背景技术
Ca是钢中微量元素，一般以夹杂物形式存在钢铁材料中，由于与氧、硫结合力较好，常用作脱氧剂和脱硫剂，同时可以改变非金属夹杂物成分和形态，因此，Ca在钢铁材料中具有广泛的应用。但在CO2气体保护焊中，Ca元素易造成电弧不稳定，产生飞溅，影响焊丝焊接性能。焊接飞溅不仅浪费材料、降低生产效率、严重影响焊接质量，清除飞溅颗粒还浪费大量的人力。因此，需要严格控制钢中Ca含量，冶炼过程中避免外来Ca元素加入的同时还应减少夹杂物尺寸、数量和降低夹杂物中Ca含量。CO2气保焊用盘条一般会限制Ca含量，要求低于0.0010%（质量分数），国外要求低于0.0005%（质量分数）。使用一般正常冶炼工艺，钢中Ca含量会大于0.0015%（质量分数）。
发明内容
本发明的目的是提供一种降低钢中Ca含量的冶炼方法，包括脱氧合金、精炼渣和吹氩软搅拌工艺。通过使用无Ca脱氧剂和禁用电石脱氧，减少钢水中Ca的增加；通过造酸性渣，控制渣中CaO含量低于40%，降低夹杂物中CaO的含量；通过提高静吹氩时间，促进夹杂物充分上浮，减少钢水中夹杂物，从而降低Ca含量。
本发明提供一种降低钢中Ca含量的冶炼方法，包括脱氧合金、精炼渣和吹氩软搅拌等工艺，可将Ca控制在0.0005%以内。为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
（1）出钢使用SiFe和金属Mn脱氧合金进行脱氧，禁用含Ca的合金脱氧剂，SiFe加入量为10～20Kg/t，金属Mn加入量为10～25Kg/t；
（2）精炼使用微渣、少渣操作，精炼过程石灰加入量在0.5kg/t以内；精炼过程禁用电石扩散脱氧；
（3）使用石英砂造酸性渣，碱度控制在0.8～1.2，精炼渣中CaO含量不高于40%，精炼过程时间不少于30分钟；
（4）精炼结束后，吹氩软搅拌时间不少于10分钟，促进夹杂物上浮。
本发明提供的冶炼方法主要从减少外来Ca元素添加、降低夹杂物中Ca含量、减少夹杂物数量和尺寸的角度减少钢水中Ca含量。同时，通过禁用含Ca合金脱氧剂、微渣少渣操作和禁用电石扩散脱氧的方法控制外来Ca元素的加入；通过造酸性渣和控制精炼渣成分，降低夹杂物中Ca含量，降低钢水Ca含量；吹氩软搅拌时间大于10分钟，促进夹杂物充分聚合上浮，减少夹杂物数量和尺寸，从而降低钢水中Ca含量。
同现有技术相比，本发明技术优点至少体现在以下几个方面：
（1）采用此冶炼方法，可将Ca含量稳定控制在0.0005%以下；
（2）采用此冶炼方法，少渣冶炼可节约精炼辅料使用量，降低成本；
（3）本发明操作简单易行，适合于冶炼低Ca含量钢种。
具体实施方式
下面用实施例对本发明作进一步阐述，但此实施例绝非对本发明有任何限制。本领域技术人员在本说明书的启示下对本发明实施中所作的任何变动都将落在权利要求书的范围内。
实施例
使用本发明冶炼CO2气体保护焊用盘条ER70S-6，成品平均Ca含量为0.0003%（质量分数）。
ER70S-6转炉出钢量170吨，出钢样化学成分（质量百分数）：
| 钢种 | C | Si | Mn | P | S |
| ER70S-6 | 0.055% | 0.008% | 0.077% | 0.017% | 0.016% |
出钢约30吨时分别加入SiFe、金属Mn、石灰、萤石各2t、2.2t、350Kg和50Kg，钢水化学成分为（质量百分数）：
| 钢种 | C | Si | Mn | P | S | Ca |
| ER70S-6 | 0.054% | 0.810% | 1.32% | 0.165% | 0.0112% | 0.0016% |
精炼通电15分钟后，调整化学成分，加入SiFe230Kg，SiMn600Kg，钢水化学成分见下表（质量百分数）：
| 钢种 | C | Si | Mn | P | S | Ca |
| ER70S-6 | 0.06% | 0.936% | 1.524% | 0.168% | 0.0108% | 0.0008% |
精炼通电24分钟后，加石英砂50Kg，造酸性渣，精炼终渣成分如表（质量百分数）：
| SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | Fe | S | R2 |
| 34.74% | 5.95% | 32.78% | 16.45% | 1.54% | 0.132% | 0.94% |
精炼结束后，静吹氩10分钟，钢水化学成分为（质量百分数）：
| 钢种 | C | Si | Mn | P | S | Ca |
| ER70S-6 | 0.059% | 0.925% | 1.512% | 0.171% | 0.0106% | 0.0005% |
中间包成品化学成分为（质量百分数）：
| 钢种 | C | Si | Mn | P | S | Ca |
| ER70S-6 | 0.06% | 0.92% | 1.51% | 0.017% | 0.010% | 0.0003% |
盘条中夹杂物成分如下表所示（质量百分数）：
| 钢种 | SiO2 | Al2O3 | CaO | MgO | MnO | Ti2O3 | FeO |
| ER70S-6 | 24.5% | 11.4% | 0.2% | 7.7% | 5.2% | 0.3% | 50.7% |
上述实施例表明，采用本发明冶炼钢水时，钢中的Ca含量明显低于现有技术，能够把钢中的Ca含量控制在0.0003%，操作方法简单易行，适合于冶炼低Ca含量钢种。
Claims (1)
1.一种降低钢中Ca含量的冶炼方法，包括脱氧合金、精炼渣和吹氩软搅拌工艺，其特征在于：
(1)出钢使用SiFe和金属Mn脱氧合金进行脱氧；
(2)精炼使用微渣、少渣操作，精炼过程石灰加入量在0.35～0.5kg/t；
(3)使用石英砂造酸性渣，碱度控制在0.94～1.2，精炼渣中CaO含量控制在32.78～40％，精炼时间不少于30分钟；
(4)精炼结束后，吹氩软搅拌时间不少于10分钟，促进夹杂物上浮；
步骤(1)所述的SiFe加入量为10～20Kg/t，金属Mn加入量为10～25Kg/t。
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