CN107287386A - 一种rh生产洁净钢的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种RH生产洁净钢的方法，包括以下步骤：(1)转炉沸腾或半沸腾出钢，进入RH工位；测温定氧后进行脱碳，将碳脱至目标值后测温定氧；(2)根据氧活度一次性加铝，目标按照成分铝的重量百分比的上限+0.003％～0.007％配加；加铝的同时，通过高位料仓向真空室加入熟石灰0.4～0.6kg/t钢，循环3～5min，测温定氧；(3)氧活度<0.0010％时，不再加铝，否则补铝；之后加入其余合金料并循环3～5min；之后测温定氧定氢，确保氢含量<0.00015％破空搬出；静置15～30min上机浇注。经过该种方式处理的IF钢钢坯全氧平均降低0.0005％～0.0008％、最大夹杂物尺寸明显降低，洁净度提升明显。
Description
技术领域
本发明属于冶金技术领域，特别涉及一种RH生产洁净钢的方法。
背景技术
提高钢材质量、生产洁净钢的关键在于控制夹杂物。钢液中的夹杂物对钢材的危害主要与夹杂物的数量和尺寸有关，对夹杂物的控制，应该贯穿于整个冶炼过程始终。钢液中大部分夹杂物是通过浮力作用自然上浮。但是，在冶炼过程中由于生产节奏和更高产品质量的需要，夹杂物仅靠自然状态的浮力上浮，无法满足连续生产或者客户的高标准要求。因此，通过其他手段去除夹杂物不断的被应用。
一般的去除夹杂物手段有钢包吹氩、延长精炼时间、延长静置时间、渣系优化和中包净化措施等。但是由于近年高品质钢的不断扩大生产，常规手段已广泛应用于IF钢、硅钢、管线钢以及帘线钢等对夹杂物要求严格的钢种。高品质钢经过RH处理的比例日渐提高。RH精炼作为一种重要的炉外精炼技术，具有处理周期短、生产能力大、精炼效果好、易于操作等优点，所以在炼钢过程得到广泛应用。RH也已经从单一的脱气设备转变为深脱碳、脱硫、脱磷、温度补偿等多功能的精炼设备，因此发挥RH处理夹杂物的功能即符合生产衔接顺行，也符合低成本的生产需要。
国内外对洁净钢生产工艺报道较多，基本上均是围绕全程夹杂物的控制或者精炼的特殊手段。根据查新结果，选取四个专利作为整体四类的代表。
一种控制钢中非金属夹杂物的方法(公开号：CN101962702A)，该方法是通过在精炼过程采用两段法钙处理和软吹，通过钙处理形成低熔点的钙铝酸盐，再用软吹的方式将其去除。该方法即是前面总体叙述的“全程控制”夹杂物的典型之一，此方法适用于各种精炼后期的处理，但是软吹时间必须保证，如果机前提速会对浇次余罐的钢水处理时间变短，只适用于生产节奏稳定、恒拉速高的钢厂。
钢中夹杂物的控制方法(公开号：CN102268512A)，该方法通过“全程控制”的基础上，又采用了钢包顶渣和两个阶段的钙处理控制来较多的吸附、改性夹杂物。此法对去除夹杂物相当有效，但是只可用在高品质钢上，因为精炼双联(LF+RH)只针对高品质钢，这类钢由于元素要求的苛刻，不得不采用双联工艺，一般钢种的生产只会采用LF或RH的其中一种，所以此方法更多的应用在高品质钢上，而且两次钙处理成本增加极高，双联工艺本身也较难操作，对操作者要求比较高，稳定性差。
一种去除钢液中细小夹杂物的方法及喷吹装置(公开号：CN102560002A)，该方法通过RH处理过程中从气体上升管向钢液吹入惰性气体和碳酸盐粉剂，送粉装置与喷吹装置相接，向钢液中喷吹碳酸盐粉剂，粉剂分解生成气泡去除夹杂物。此方法对于去除夹杂物效果好，但是喷吹装置和粉剂之间在高温钢水的作用下容易烧结，使喷吹装置焊死或堵塞，使喷不出粉或者数量和粒度不能按照设计的标准进入钢液。
一种去除钢液中细小夹杂物的工艺方法(公开号：CN101323895A)，该方法也是“全程控制”的典型专利。在“一种去除钢液中细小夹杂物的方法及喷吹装置”专利的基础上，将喷粉装置应用于所有的精炼炉，并且在中包长水口也钻孔喷粉。理由同上，喷粉装置直接接触钢液易被焊死或堵塞，增加设备损耗和安全隐患的同时，长水口钻孔仅靠钢液的冲击带入进中包的深度会由很多因素影响，效果不稳定。
发明内容
本发明的目的是提供一种RH生产洁净钢的方法，在脱碳结束后加铝脱氧的同时，通过加入氢氧化钙，来快速、稳定的去除夹杂物，以实现净化钢液的目的。
RH精炼过程中温度一般大于1560℃。在此温度下，氢氧化钙可分解成氧化钙和水，水又可以分解成氢气和氧气。本发明在脱碳结束后加铝脱氧的同时，从高位料仓向真空室加入氢氧化钙，即熟石灰。熟石灰的粒度为0.5～1.5mm，加入后，分解成的氧化钙可与铝结合形成钙铝酸盐，而水分解成的气体可以带着夹杂物上浮去除。这样即净化了钢液，又不增加冶炼时间，操作简单易行。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
一种RH生产洁净钢的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)转炉沸腾或半沸腾出钢后，进入RH工位；测温定氧之后进行正常的脱碳操作，根据钢种将碳脱至目标值，之后再次测温定氧；
(2)根据氧活度一次性加铝，目标按照成分铝的重量百分比的上限+0.003％～0.007％配加；加入铝的同时，通过高位料仓向真空室加入熟石灰0.4～0.6kg/t钢，之后循环3～5min，测温定氧；
(3)氧活度<0.0010％时，不再加铝，否则补铝；之后加入其余合金料并循环5min；循环之后，测温定氧定氢，确保氢含量<0.00015％破空搬出RH工位；之后静置15～30min上机浇注。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
一是本发明是在RH脱碳后直接向真空室加入氢氧化钙，时间短，处理时间快，更广泛的适用于生产节奏稳定或者紧凑的钢厂，且加入的原料价格低廉，成本影响小。二是本发明加入氢氧化钙比钙线成本便宜，而且适用于大多数钢种，经济性合理、操作易行。三是本发明的氢氧化钙是从真空室加入，不涉及喷吹装置，所以加入量、加入尺寸等参数能够容易的控制，不会增加操作难度，不会给设备造成伤害甚至产生安全隐患。四是本发明可快速、稳定的去除夹杂物。加入熟石灰，巧妙的运用了冶炼高温下的氢氧化钙和水分解。将分解成的氧化钙与铝结合变性夹杂物，而气体则推动夹杂物上浮，而气体则靠RH的真空能力排除，不会滞留钢中形成气泡。这样熟石灰分解成的氧化钙起到变性夹杂物作用，而水分解的气体则促进夹杂物上浮，进一步净化钢液。五是本发明不仅可以从根本上净化钢液，而对减少絮流、保证生产节奏也起到很重要的作用。
具体实施方式
实施例1：
一种RH生产洁净钢的方法，具体步骤如下：
(1)180t顶底复吹转炉挡渣出钢，出钢温度1694℃，出钢过程流加150kg石灰小粒。挂罐温度1644℃。炉后吹氩5min后运往RH工位，RH进站测温1621℃，定氧564ppm。进站开真空主阀，开始强制脱碳。20min后将碳脱至目标值，此时定氧371ppm、温度1603℃；
(2)根据氧活度一次性加铝，目标按照成分铝的重量百分比的上限+0.004％配加，铝线段加入量为143kg；加入铝的同时，通过高位料仓向真空室加入熟石灰0.4～0.6kg/t钢，熟石灰加入量为85kg；之后循环5min，测温取样定氧。此时温度1601℃、氧活度为0.0007％；
(3)由于氧活度<0.0010％，不再加铝，之后按成分要求加入金属锰及钛铁循环5min，测温定氧定氢；搬出前氢含量0.00008％，正常搬出，静置25min后浇注。
取该罐坯样和正常未加熟石灰的罐次的坯样，沿铸坯内弧1/4处切样，在500倍的显微镜下分析夹杂物的形貌和粒度，并采用定量金相分析夹杂物面积含量(分析面积为10*10mm)，采用氧氮仪分析全氧含量，分析结果如表1所示：
表1应用实施例与对比样的结果
实施例2：
一种RH生产洁净钢的方法，具体步骤如下：
(1)180t顶底复吹转炉挡渣出钢，出钢温度1698℃，出钢过程流加170kg石灰小粒。挂罐温度1652℃。炉后吹氩5min后运往RH工位，RH进站测温1627℃，定氧577ppm。进站开真空主阀，开始强制脱碳。20min后将碳脱至目标值，此时定氧361ppm、温度1608℃；
(2)根据氧活度一次性加铝，目标按照成分铝的重量百分比的上限+0.005％配加，铝线段加入量为158kg；加入铝的同时，通过高位料仓向真空室加入熟石灰0.4～0.6kg/t钢，熟石灰加入量为92kg；之后循环5min，测温取样定氧。此时温度1603℃、氧活度为0.00093％；
(3)由于氧活度<0.0010％，不再加铝，之后按成分要求加入金属锰及钛铁循环5min，测温定氧定氢；搬出前氢含量0.00012％，正常搬出，静置28min后浇注。
取该罐坯样和正常未加熟石灰的罐次的坯样，沿铸坯内弧1/4处切样，在500倍的显微镜下分析夹杂物的形貌和粒度，并采用定量金相分析夹杂物面积含量(分析面积为10*10mm)，采用氧氮仪分析全氧含量，分析结果如表2所示：
表2应用实施例与对比样的结果
经检验，加入熟石灰的试验钢和对比罐次相比，无论是全氧含量，还是夹杂物的尺寸和数量均好于对比试样。
Claims (2)
1.一种RH生产洁净钢的方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)转炉沸腾或半沸腾出钢后，进入RH工位；测温定氧之后进行正常的脱碳操作，根据钢种将碳脱至目标值，之后再次测温定氧；
(2)根据氧活度一次性加铝，目标按照成分铝的重量百分比的上限+0.003％～0.007％配加；加入铝的同时，通过高位料仓向真空室加入熟石灰0.4～0.6kg/t钢，之后循环3～5min，测温定氧；
(3)氧活度<0.0010％时，不再加铝，否则补铝；之后加入其余合金料并循环3～5min；循环之后，测温定氧定氢，确保氢含量<0.00015％破空搬出RH工位；之后静置15～30min上机浇注。
2.根据权利要求1所述的一种RH生产洁净钢的方法，其特征在于加入熟石灰的粒度为0.5～1.5mm。
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