CN103614513A - 一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法，在铁水预处理工艺中脱硫，喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0018%～0.0022%，脱硫后进行扒渣处理；转炉工艺中，控制转炉终点氧含量在650ppm以内；RH工艺中真空度≤300Pa，保持时间10~30min；RH处理完毕后二次回LF调温化渣，然后钙处理，钙线喂入速度180-200m/min，喂入量1.4m/t钢，同时控制底吹流量50-100NL/min。本发明能够使夹杂物由初期的硅锰酸盐逐渐转变为钙铝酸盐，钢板单位面积夹杂物数量显著降低，由87-100个/mm2减少至12-25个/mm2。RH真空和钙处理后夹杂物类型发生转变，生成物偏向CaO-CaS一侧；中间包钢水中夹杂物尺寸较小，小于10μm的夹杂物占99.61%，未发现尺寸大于30μm的夹杂物，该方法提高了钢水纯净度和钢板探伤合格率，钙收得率稳定在20%以上，经济效益明显。

Description

一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法
技术领域
本发明涉及一种炼钢工艺，具体说是一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法，属于金属冶炼工艺技术领域。
背景技术
炼钢生产工序通常包含铁水预处理工序、转炉工序、精炼工序、连铸工序；在精炼过程中，采用钙处理技术对钢水中的硫化物夹杂和氧化物夹杂进行变形处理。通过钙处理技术可以使钢中高熔点的脆性Al2O3夹杂变性成为含钙量较高的低熔点钙铝酸盐夹杂，容易上浮去除，提高钢水纯净度，防止水口结瘤堵塞；同时CaS的生成抑制了MnS生产和聚集，减轻了大型MnS夹杂对钢材质量造成的影响。因此，钙处理工艺是目前钢铁冶炼过程中对夹杂物成分、形态进行控制的有效方法之一。
现有的钙处理的方法均为在钢水精炼过程中或精炼结束后，向钢液中喂入钙线或含钙包芯线，达到钢液夹杂物变形的目的。例如，专利201210357697.9提出了在RH结束后分批次向钢液中加入钙处理合金，专利201110209213.1提出了在一定真空条件下加入硅钙钡合金，专利201110086612.3在精炼过程过程中加入硅钙铁合金，而专利201010271685.5提出两次钙处理，分别在LF结束和RH结束。以上专利公布了正常工艺条件下的钙处理方法，但钙处理效果与喂入钙线的工艺参数，如钢液温度、吹氩流量、喂入量等参数有关，在特殊炼钢工艺条件下如铁水预处理—转炉—LF—RH—LF—连铸工艺时，钙处理应如何进行，能否保证较好的钙处理效果，目前还未有较好的解决方法。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提出一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法，通过该方法成功解决了钙处理反应需要的动力学和热力学条件，提高了钙的收得率，改善了钙处理效果。
本发明通过下列技术实现：本发明提供一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法，该炼钢工艺包括铁水预处理—转炉—LF—RH—LF—连铸工艺；
在铁水预处理工艺中脱硫，喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0018%～0.0022%，脱硫后进行扒渣处理；
转炉工艺中，控制转炉终点氧含量在650ppm以内，提高转炉终点命中率，减少内生夹杂的生成，强化转炉一次脱氧，保证大颗粒脱氧产物容易上浮去除；
LF精炼过程加入铝丝和造渣剂快速造低氧化性白渣，铝丝添加量为50-70kg/炉，控制LF精炼工艺中过程铝含量0.028%～0.032%，总渣量≥15Kg/t钢，精炼过程中底吹氩气搅拌；根据升温化渣、造渣脱硫以及合金化的需要，整个精炼过程底吹氩气搅拌，保证良好的热力学和动力学条件，LF平均脱硫率达85%，终点硫含量均降低到0.0020%以内，减少CaS的生成；
RH工艺中真空度≤300Pa，保持时间10~30min，使夹杂物充分去除；
RH处理完毕后二次回LF调温化渣，然后钙处理，钙线喂入速度180-200m/min，喂入量1.4m/t钢，同时控制底吹流量50-100NL/min，钙处理前软吹时间≥3min，钙处理后软吹时间≥20min；在二次回LF调温进行钙处理，可以明显改善钢包内结壳现象，增强顶渣对夹杂的吸附能力；增大喂钙线速度保证钙线插入钢水深度，同时控制底吹流量50-100NL/min，保证钙处理过程的动力学条件，提高钢水钙的收得率，Ca收得率大于20%；延长钙处理前后软吹时间，钙处理前软吹时间≥3min，钙处理后软吹时间≥20min，一方面促进钙对夹杂物的变性效果，另一方面有利于夹杂物充分上浮；
连铸工序全过程保护浇注。
本发明的进一步限定技术方案，前述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法，在第一次LF精炼成分温度合格后，加入石英砂调节钢包顶渣的碱度和流动性，碱度控制范围为5-8；LF成分温度合格后，通过石英砂调节钢包顶渣的碱度，流动性，有利于吸附夹杂；同时预留真空过程铝的衰减量，保证二次回LF后不补铝。
前述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法，在铁水预处理工艺中脱硫，喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0020%，脱硫后进行扒渣处理；转炉工艺中，控制转炉终点氧含量在650ppm以内；LF精炼过程加入铝丝和造渣剂快速造低氧化性白渣，铝丝添加量为60kg/炉，控制LF精炼工艺中过程铝含量0.030%，总渣量≥15Kg/t钢，精炼过程中底吹氩气搅拌；RH工艺中真空度≤300Pa，保持时间25min，使夹杂物充分去除；RH处理完毕后二次回LF调温化渣，然后钙处理，钙线喂入速度200m/min，喂入量200m，同时控制底吹流量60NL/min，钙处理前软吹时间3min，钙处理后软吹时间25min；连铸工序全过程保护浇注。
进一步的，前述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法，在第一次LF精炼成分温度合格后，加入石英砂调节钢包顶渣的碱度和流动性，碱度控制范围为5-8。
本发明具有下列优点和效果：本发明能够使夹杂物由初期的硅锰酸盐逐渐转变为钙铝酸盐，钢板单位面积夹杂物数量显著降低，由87-100个/mm2减少至12-25个/mm2。RH真空和钙处理后夹杂物类型发生转变，生成物偏向CaO-CaS一侧；中间包钢水中夹杂物尺寸较小，小于10μm的夹杂物占99.61%，未发现尺寸大于30μm的夹杂物，该方法提高了钢水纯净度和钢板探伤合格率，钙收得率稳定在20%以上，经济效益明显。
具体实施方式
实施案例1
本实施例提供一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法，主要采用铁水预处理深脱硫、转炉终点氧控制、LF炉快速造白渣和过程铝控制、石英砂调节钢包终点渣的碱度和流动性、RH低真空度长时间脱气处理、二次回LF调温化渣钙处理、延长钙处理前后软吹时间、连铸工序保护浇注等措施，提高了钢水纯净度和钢板探伤合格率，保证了钙的收得率，改善了钙处理效果。
在本实施例中，铁水预处理脱硫，喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0020%，并进行扒渣处理；转炉终点氧含量控制650ppm以内；LF精炼过程加入铝丝和造渣剂快速造低氧化性白渣，铝丝按60kg/炉添加，控制LF过程铝含量0.030%左右，总渣量≥15Kg/t钢。同时根据升温化渣、造渣脱硫、合金化的需要，整个精炼过程底吹氩气搅拌，保证良好的热力学和动力学条件，LF平均脱硫率达85%，终点硫含量均降低到0.0020%以内；LF成分温度合格后，采用石英砂调节钢包顶渣的碱度和流动性，碱度控制5-8之间；RH真空度≤300Pa，保持时间25min，使夹杂物充分去除；RH处理完毕后二次回LF调温化渣，然后钙处理，钙线喂入速度200m/min，喂入量200m，同时控制底吹流量60NL/min。控制钙处理前后软吹时间，钙处理前软吹时间3min，钙处理后软吹时间25min；连铸工序全过程保护浇注。
采用本实施例的钙处理方法，钢板单位面积夹杂物数量显著降低，由87-100个/mm2减少至12-25个/mm2，尺寸小于10μm的夹杂物占99.61%，钢板探伤合格率保证在98%以上，钙收得率稳定在20%以上。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种特殊炼钢工艺下的钙处理方法，该炼钢工艺包括铁水预处理—转炉—LF—RH—LF—连铸工艺；其特征在于：
在铁水预处理工艺中脱硫，喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0018%～0.0022%，脱硫后进行扒渣处理；
转炉工艺中，控制转炉终点氧含量在650ppm以内；
LF精炼过程加入铝丝和造渣剂快速造低氧化性白渣，铝丝添加量为50-70kg/炉，控制LF精炼工艺中过程铝含量0.028%～0.032%，总渣量≥15Kg/t钢，精炼过程中底吹氩气搅拌；
RH工艺中真空度≤300Pa，保持时间10~30min，使夹杂物充分去除；
RH处理完毕后二次回LF调温化渣，然后钙处理，钙线喂入速度180-200m/min，喂入量1.4m/t钢，同时控制底吹流量50-100NL/min，钙处理前软吹时间≥3min，钙处理后软吹时间≥20min；
连铸工序全过程保护浇注。
2.根据权利要求1所述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法，其特征在于：在第一次LF精炼成分温度合格后，加入石英砂调节钢包顶渣的碱度和流动性，碱度控制范围为5-8。
3.根据权利要求1所述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法，其特征在于：
在铁水预处理工艺中脱硫，喷吹CaO+Mg粉将铁水硫含量脱除到0.0020%，脱硫后进行扒渣处理；
转炉工艺中，控制转炉终点氧含量在650ppm以内；
LF精炼过程加入铝丝和造渣剂快速造低氧化性白渣，铝丝添加量为60kg/炉，控制LF精炼工艺中过程铝含量0.030%，总渣量≥15Kg/t钢，精炼过程中底吹氩气搅拌；
RH工艺中真空度≤300Pa，保持时间25min，使夹杂物充分去除；
RH处理完毕后二次回LF调温化渣，然后钙处理，钙线喂入速度200m/min，喂入量200m，同时控制底吹流量60NL/min，钙处理前软吹时间3min，钙处理后软吹时间25min；
连铸工序全过程保护浇注。
4.根据权利要求3所述的特殊炼钢工艺下的钙处理方法，其特征在于：在第一次LF精炼成分温度合格后，加入石英砂调节钢包顶渣的碱度和流动性，碱度控制范围为5-8。
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