CN103255263A - 一种控制低碳无铝钢中Als的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种控制低碳无铝钢中Als的控制方法，其步骤为：在钢液进行RH真空处理前，先测定钢液中的氧含量及渣层的厚度；第一次加铝进行不完全脱氧；按照常规加入硅铁及锰铁进行合金化；再次测定氧含量；根据测得的氧含量，再次加铝进行完全脱氧；常规进行后工序。本发明使钢液中Als的含量≤30PPm的合格率由一次性加铝的完全脱氧的82、3%提高到100%,钢液得洁净度得到显著提高，塞棒和水口侵蚀的浸蚀现象得以消除，钢板的磁性能合格率由原来的93.2%提高到98.35%；RH插入管的使用炉次由原来的不超过3炉次提高到不低于24炉次。

Description

一种控制低碳无铝钢中Als的控制方法
技术领域
本发明涉及一种RH真空精炼过程中一种杂质的控制方法，具体属于控制低碳无铝钢中[Als]的方法。
背景技术
目前，在生产低碳无铝钢，尤其采用CSP流程生产低碳无铝钢，均采用先一次性加铝完成脱氧，然后加硅铁、锰铁进行合金化。其虽然使钢中的氧含量控制在设定范围内，但却导致钢液中的Als高导致钢的磁性能性能下降，及RH真空处理炉中的插入管造成严重浸蚀，使其使用周期很短的问题出现。相对钢液中Al2O3夹杂数量也较多，平均在11PPm以上，使浇铸过程中造成水口堵塞，塞棒上涨较快，从而导致塞棒位置高使钢液自动尾出。
为了解决一次性加铝完成脱氧所存在的问题，有人研究采用一次性加硅方式替代一次性加铝进行脱氧的方式进行脱氧，然后再加硅铁、锰铁及铝丸。经试验，其虽在Als的控制方面较有了轻微好转（合格率在85%左右），但塞棒和水口侵蚀情况却严重加剧，浇铸过程塞棒和水口侵蚀较快，一炉钢最多可侵蚀到约25mm，塞棒可由75mm快速侵蚀至25mm以下，使塞棒对液位的控制功能减弱，非常不利浇铸的安全性，故被迫采取强制手动尾出，然而又影响低碳无铝钢品种的推进。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的不足，提供一种使钢液中的含Als量合格率提高到至少99%，使钢的磁性能提高到95%以上，且钢液中Al2O3夹杂数量能降低的低碳无铝钢中Als的控制方法。
实现上述目的的措施：
一种控制低碳无铝钢中Als的控制方法，其步骤为：
1）在钢液进行RH真空处理前，先测定钢液中的氧含量及渣层的厚度；
2）第一次加铝进行不完全脱氧，使钢液中的氧含量保持在50~100PPm，铝的加入量根据以下公式计算：
QAl=K×O1×W
式中：QAl表示本次加入的铝量，单位为公斤；
       K表示修正系数，其取值范围为0.0009~0.0018，单位为：公斤/吨钢·PPm；
       O1表示钢液到RH真空处理炉时的初始氧含量，单位为：PPm；
       W表示钢液的总重量，单位为：吨；
3）按照常规加入硅铁及锰铁进行合金化；
4）进行再次测定氧含量；
5）根据步骤4）测得的氧含量，再次加铝进行完全脱氧，铝量按照0.05~0.1公斤/吨钢加入，Als控制在不超过0.0030%；
6）常规进行后工序。
其特征在于：修正系数K的取值与渣的厚度为正相关关系。
本发明之所以采用先采用铝进行不完全脱氧，在进行合金化后，再次加铝进行完全脱氧的脱氧方式，是因为低碳低硅无铝钢钢中[Als]的精确控制方法，其主要考虑脱氧合金化过程钢液中[0]与[Si]、[Al]合金元素发生化学反应的化学反应速率和平衡常数不同，而进行的合金脱氧工艺优化和夹杂物控制。在冶炼中化学反应式及反应过程中焓的变化情况：
Si+O2=SiO2（1）       △H=-992Kj/mol
4Al+3O2=2Al2O3（2）   △H=-1676Kj/mol。
本发明与现有技术相比，使钢液中Als的含量≤30PPm的合格率由一次性加铝的完全脱氧的82、3%提高到100%,根据试验最高含Als不超过20PPm，使钢液得洁净度得到显著提高，钢的性能得到保证，塞棒和水口侵蚀的浸蚀现象得以消除，为满足钢种性能和稳定批量化生产提供了有力保证；由于钢中的Als的大幅减少，使钢板的磁性能合格率由原来的93.2%提高到98.35%；RH插入管的使用炉次由原来的不超过3炉次提高到不低于24炉次；使单纯的铝脱氧再硅合金化所存在问题，及采用一次性硅脱氧再铝合金化方法所存在问题均得到解决。
具体实施方式
下面对本发明予以详细描述：
表1为本发明实施后与现有技术效果对比列表。
实施例1
1）在钢液进行RH真空处理前，测定钢液中的氧含量及渣的厚度，所测定的氧含量为550PPm，渣的厚度为120mm；
2）第一次加铝进行不完全脱氧，使钢液中的氧含量保持在50~100PPm；将上述测得的O1含量550PPm、根据渣厚度确定的K为0.0015公斤/吨钢·PPm、钢液的总重量为150吨带入以下公式，
QAl=K×O1×W
其应加入的铝量为123.75公斤；
3）按照常规加入硅铁及锰铁进行合金化；
4）进行再次测定氧含量：测定的氧含量O2为65PPm；
5）根据步骤4）测得的氧含量再次加铝进行完全脱氧，铝量按照0.06公斤/吨钢加入；
6）常规进行后工序。
经检测，Als为0.0016%。
实施例2
1）在钢液进行RH真空处理前，测定钢液中的氧含量及渣的厚度，所测定的氧含量为650PPm，渣的厚度为50mm；
2）第一次加铝进行不完全脱氧，使钢液中的氧含量保持在50~100PPm；将上述测得的O1含量650PPm、根据渣厚度确定的K为0.0009公斤/吨钢·PPm、钢液的总重量为150吨带入以下公式，
QAl=K×O1×W
其应加入的铝量为87.85公斤；         
3）按照常规加入硅铁及锰铁进行合金化；
4）进行再次测定氧含量：测定的氧含量O2为55PPm；
5）根据步骤4）测得的氧含量再次加铝进行完全脱氧，铝量按照0.05公斤/吨钢加入；
6）常规进行后工序。
经检测，Als为0.0012%。
实施例3
1）在钢液进行RH真空处理前，测定钢液中的氧含量及渣的厚度，所测定的氧含量为450PPm，渣的厚度为200mm；
2）第一次加铝进行不完全脱氧，使钢液中的氧含量保持在50~100PPm；将上述测得的O1含量450PPm、根据渣厚度确定的K为0.0018公斤/吨钢·PPm、钢液的总重量为150吨带入以下公式，
QAl=K×O1×W
其应加入的铝量为121.5公斤；         
3）按照常规加入硅铁及锰铁进行合金化；
4）进行再次测定氧含量：测定的氧含量O2为68PPm；
5）根据步骤4）测得的氧含量再次加铝进行完全脱氧，铝量按照0.10公斤/吨钢加入；
6）常规进行后工序。
经检测，Als为0.0014%。
实施例4
1）在钢液进行RH真空处理前，测定钢液中的氧含量及渣的厚度，所测定的氧含量为500PPm，渣的厚度为100mm；
2）第一次加铝进行不完全脱氧，使钢液中的氧含量保持在50~100PPm；将上述测得的O1含量500PPm、根据渣厚度确定的K为0.0013公斤/吨钢·PPm、钢液的总重量为150吨带入以下公式，
QAl=K×O1×W
其应加入的铝量为97.5公斤；           
3）按照常规加入硅铁及锰铁进行合金化；
4）进行再次测定氧含量：测定的氧含量O2为72PPm；
5）根据步骤4）测得的氧含量再次加铝进行完全脱氧，铝量按照0.06公斤/吨钢加入；
6）常规进行后工序。
经检测，Als为0.0019%。
实施例5
1）在钢液进行RH真空处理前，测定钢液中的氧含量及渣的厚度，所测定的氧含量为600PPm，渣的厚度为160mm；
2）第一次加铝进行不完全脱氧，使钢液中的氧含量保持在50~100PPm；将上述测得的O1含量600PPm、根据渣厚度确定的K为0.0017公斤/吨钢·PPm、钢液的总重量为150吨带入以下公式，
QAl=K×O1×W
其应加入的铝量为153公斤；            
3）按照常规加入硅铁及锰铁进行合金化；
4）进行再次测定氧含量：测定的氧含量O2为68PPm；
5）根据步骤4）测得的氧含量再次加铝进行完全脱氧，铝量按照0.08公斤/吨钢加入；
6）常规进行后工序。
经检测，Als为0.0009%。
表1 本发明实施后与现有技术效果对比列表
序号 项目名称 发明前 发明后
1 低碳无铝钢中[Als]的合格率（不超过30PPm） 82.3% 100%
2 磁性能合格率 93.2% 98.35%
3 RH插入管寿命 ≤3炉 ≥24炉
上述实施例仅为最佳例举，而并非是对本发明的实施方式的限定。

Claims (2)

1.一种控制低碳无铝钢中Als的控制方法，其步骤为：
1）在钢液进行RH真空处理前，先测定钢液中的氧含量及渣层的厚度；
2）第一次加铝进行不完全脱氧，使钢液中的氧含量保持在50~100PPm，铝的加入量根据以下公式计算：
QAl=K×O1×W
式中：QAl表示本次加入的铝量，单位为公斤；
       K表示修正系数，其取值范围为0.0009~0.0018，单位为：公斤/吨钢·PPm；
       O1表示钢液到RH真空处理炉时的初始氧含量，单位为：PPm；
       W表示钢液的总重量，单位为：吨；
3）按照常规加入硅铁及锰铁进行合金化；
4）进行再次测定氧含量；
5）根据步骤4）测得的氧含量，再次加铝进行完全脱氧，铝量按照0.05~0.1公斤/吨钢加入，Als控制在不超过0.0030%；
6）常规进行后工序。
2.如权利要求1所述的一种控制低碳无铝钢中Als的方法，其特征在于：修正系数K的取值与渣的厚度为正相关关系。
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