CN107974531A - 钢水中夹杂物降低装置及提高洁净度的不锈钢的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种钢水中夹杂物降低装置及提高洁净度的不锈钢的制备方法。根据本发明的一实施例的钢水中夹杂物降低装置,所述钢水中夹杂物降低装置从钢水包(ladle)接受钢水并将所述钢水排出到中间包(tundish),且包括:外壁,接受所述钢水;内壁,包含包围所述外壁的内侧面的耐火材料;及多个氧化铝球,布置在由所述内壁形成的空间,且包含氧化铝(Al2O3)。因此,通过控制钢水钢渣的碱度(CaO与Al2O3的比率)来在钢水中形成容易附着到氧化铝(Al2O3)的夹杂物,然后利用氧化铝(Al2O3)来可以降低钢水中夹杂物,且可以防止中间包的浸入式喷嘴由夹杂物堵塞的现象,从而能够提高不锈钢的洁净度。
Description
技术领域
本发明涉及一种钢水中夹杂物降低装置及提高洁净度的不锈钢的制备方法,更详细地,涉及一种在通过控制钢水钢渣的碱度(CaO与Al2O3的比率)来在钢水中形成容易附着到氧化铝(Al2O3)的夹杂物之后,除去所述夹杂物,从而可以降低钢水中夹杂物,由此能够提高不锈钢的洁净度,且防止中间包的浸入式喷嘴由夹杂物堵塞的现象的钢水中夹杂物降低装置及可以提高洁净度的不锈钢的制备方法。
背景技术
AOD-LT(Argon Oxygen Decarburization-Ladle Treatment,氩氧脱碳-钢包处理)工序是指由AOD精炼工序和随后的LT处理工序构成的一系列过程。其中,AOD工序为通过在钢水包中同时吹入氩气和氧气来除去在钢水中所存在的碳的工序。
所述工序用于处理各种类型的钢水,而在通过脱碳功能较低的电炉制备钢水的不锈钢的炼钢过程中使用所述工序的情况比较多。对通过电炉制备不锈钢的过程进行简单说明,在从电炉排出不锈钢水之后,所述不锈钢在AOD-LT工序中经过脱碳、还原脱硫过程。
所述脱碳工序为通过同时吹入氩气和氧气来使钢水脱碳的工序。然而,因所述工序而钢水氧化,导致钢水中氧势提高,从而,在钢水中所存在的Cr等高价金属氧化的同时,钢渣的脱硫性能也减少。
因此,在所述脱碳工序之后,进行还原脱硫工序。此时,由于还原气氛,钢渣的脱硫性能增加,同时,氧化而在钢渣中所存在的Cr还原并回收到钢水中。
通常,在所述还原过程中,为保持还原气氛而投入Si以使钢水和钢渣脱氧。此时,为了促进通过CaS的脱硫反应,即,为了提高钢渣的脱硫性能,就对钢渣添加CaO。结果,钢渣变得具有CaO-SiO2系组成。所述Si是相对较弱脱氧元素,因此,在通过Si进行还原脱硫的情况下,不仅钢渣的氧化度较高,钢水的氧势也较高。
图1中示出容纳钢水1和钢渣2的钢水包10,通过使钢水1从所述钢水包10经过中间包20并经过浸入式喷嘴21来进行连续铸造。
在所述AOD工序之后,在钢水包10中吹入惰性气体,在揽拌钢水的同时添加合金铁,以进行微细调整成分或浮选分离夹杂物的LT工序。
通常,耐蚀性和加工性对不锈钢是很重要的,并且,钛起到抑制不锈钢的晶间腐蚀的重要作用。因此,通常,在不锈钢的情况下,在所述LT工序中进行Ti成分调整。
然而,在所述LT工序中添加Ti时,由于与钢渣和夹杂物中的SiO2和溶解氧之间的反应而Ti实收率降低,夹杂物中TiO2含量增加,在这种情况下,参照图2,大量形成如TiO2和CaO-TiO2等夹杂物,当这些夹杂物残留在钢水中时,在用作当连续铸造时将中间包中的钢水以一定速度供应到铸模的浸入式喷嘴的内壁附着夹杂物,并且该夹杂物凝聚并生长,结果成为使喷嘴孔堵塞的原因。
图3示出中间包20下部的浸入式喷嘴21的截面图,由此可知,在浸入式喷嘴21的内壁附着有各种夹杂物22,从而供钢水1经过的喷嘴孔变窄,随着时间过去,夹杂物进一步生长以使喷嘴孔堵塞。
为了防止该问题,现有技术1(韩国公开专利文献第10-2011-0071811号)公开了铝脱氧方法和控制钢渣碱度的方法。通常,在现有技术中,通过将碱度(CaO与SiO2的比率)控制为尽可能小于2.0来提高钢渣的流动性,以提高夹杂物的收集能力,并降低钢水中铝和镁的活动度,从而试图抑制发生MgO-Al2O3尖晶石夹杂物。然而,在这种情况下,钢渣中的SiO2被钢水中的TiO2还原,造成增加在钢渣和夹杂物中的TiO2的负面影向,并且,在成分调整(LT)步骤中从钢水包底面吹入氩气来揽拌钢水时,流动性较好的钢渣反而混入钢水中,从而产生有害的夹杂物个数增加的问题。
在现有技术中公开了如限定脱氧剂的种类或使用量(日本公开专利文献第2000-001718号)或铝脱氧和钢渣碱度控制方法(日本公开专利文献第2006-104531号)等通过使含钛的夹杂物无害化来抑制浸入式喷嘴堵塞并得到良好的表面品质的方法。然而,上述方法也无法完全除去夹杂物。
另一方面,其他现有技术(韩国公开专利文献第10-2010-0069176号和第10-1997-0043107号)公开了通过铝进行脱氧并将CaO与Al2O3的含量比控制为1.5至2.0的方法(CaO与SiO2的含量比大于或等于7)。然而,在这种情况下,有由于夹杂物之间的结合而其大小增加的倾向,导致发生极大缺陷的问题。
【现有技术文献】
【专利文献】
韩国公开专利文献第10-2011-0071811号
发明内容
(一)要解决的技术问题
本发明的实施例提供一种利用氧化铝(Al2O3)来能够降低钢水中夹杂物的钢水中夹杂物降低装置。
并且,本发明的实施例还提供一种在通过控制钢水钢渣的碱度(CaO与Al2O3的比率)来在钢水中形成容易附着到氧化铝(Al2O3)的夹杂物之后,除去所述夹杂物,从而可以降低钢水中夹杂物,由此能够提高不锈钢的洁净度,防止中间包的浸入式喷嘴由夹杂物堵塞的现象,从而可以提高不锈钢的洁净度的不锈钢的制备方法。
(二)技术方案
根据本发明的一实施例的钢水中夹杂物降低装置,所述钢水中夹杂物降低装置从钢水包(ladle)接受钢水并将所述钢水排出到中间包(tundish),且包括:外壁,接受所述钢水;内壁,包含包围所述外壁的内侧面的耐火材料;及多个氧化铝球,布置在由所述内壁形成的空间,且包含氧化铝(Al2O3)。
并且,根据本发明的一实施例,所述钢水的钢渣的碱度即CaO与Al2O3的比率可以为2.5至3.0。
并且,根据本发明的一实施例,所述外壁为铁皮,且所述内壁可以为包含选自由氧化铝(Al2O2)和白云石(CaMg(CO3)2)组成的组的至少一种的耐火壁。
并且,根据本发明的一实施例,所述钢水中夹杂物降低装置可包括吹入喷嘴,所述吹入喷嘴布置在所述钢水中夹杂物降低装置的下部,从外部吹入氩(Ar)气,以便浮选分离所述钢水中夹杂物。
并且,根据本发明的一实施例,所述氧化铝球可以包含大于或等于99.5wt%的氧化铝,且所述氧化铝球的直径可以大于所述吹入喷嘴的直径。
并且,根据本发明的一实施例的不锈钢的制备方法,该方法在进行AOD(ArgonOxygen Decarburization,氩氧脱碳)精炼和LT(Ladle Treatment,钢包处理)精炼之后,经过中间包(tundish)进行连续铸造,且包括如下步骤:将容纳在钢水包(ladle)中且包括10至30wt%的铬(Cr)、0至15wt%的镍(Ni)、大于或等于0.1wt%的钛(Ti)、浓度大于200ppm的铝(Al)、余量的铁(Fe)及不可避免的杂质的不锈钢的钢渣的碱度(CaO与Al2O3的比率)控制为2.5至3.0;向所述不锈钢投入钛(Ti);及在将所述不锈钢从所述钢水包排出到所述中间包时,通过利用氧化铝(Al2O3)来除去所述不锈钢中的夹杂物。
并且,根据本发明的一实施例,通过所述氧化铝除去的夹杂物可以为MgO-Al2O3夹杂物。
并且,根据本发明的一实施例,所述提高洁净度的不锈钢的制备方法还可包括以下步骤:当所述AOD精炼时,添加铝(Al)使得在不锈钢中的铝(Al)浓度大于200ppm,以进行脱氧。
(三)有益效果
根据本发明的实施例,在对钢水添加钛(Ti)之前,通过控制钢水钢渣的碱度(CaO与Al2O3的比率)来在钢水中形成容易附着到氧化铝(Al2O3)的夹杂物,然后利用氧化铝(Al2O3)来可以降低钢水中夹杂物。
并且,根据本发明的实施例,通过降低钢水中夹杂物来可以防止中间包的浸入式喷嘴由夹杂物堵塞的现象,从而能够提高不锈钢的洁净度。
附图说明
图1为用于说明经过LT(Ladle Treatment,钢包处理)精炼和中间包的现有不锈钢的制备方法的截面图。
图2为示出通常在包括钛的不锈钢中观察到的铸片中夹杂物的平均组成变化的图表。
图3为用于说明在现有连续铸造工序中发生的中间包的浸入式喷嘴的堵塞现象的浸入式喷嘴的截面图。
图4为用于说明根据本发明的一实施例的经过LT精炼、夹杂物降低装置和中间包的不锈钢的制备方法的截面图。
图5为示出使根据钢水钢渣的碱度并根据钢水的保持时间的钢水中夹杂物的平均大小变化指数化的图表。
图6为示出使根据钢水钢渣的碱度并根据钢水的保持时间的钢水的洁净度变化指数化的图表。
图7为示出使根据钢水钢渣的碱度并根据钢水的保持时间的钢水中夹杂物中尖晶石夹杂物的含量变化指数化的图表。
图8至图10为示出根据钢渣的碱度在不锈钢中观察到的铸片中夹杂物的平均组成变化的图表。
附图标记说明
1:钢水
2:钢渣
10:钢水包
20:中间包
21:浸入式喷嘴
30:夹杂物降低装置
31:氧化铝球
32:外壁
33:内壁
34:吹入喷嘴
具体实施方式
下面,参照附图对本发明的实施例进行详细的说明。以下实施例只是为了向本发明所属技术领域的技术人员充分说明本发明的技术思想而举例的。本发明并不限定于以下实施例,还可以以其它形式具体化。为了更清楚地说明本发明,附图中省略了与本发明的说明无关的部分,为了便于理解,可以放大表示结构组件的大小。
图4为用于说明根据本发明的一实施例的经过LT(Ladle Treatment,钢包处理)精炼、夹杂物降低装置和中间包的不锈钢的制备方法的截面图。
根据本发明的一实施例的钢水中夹杂物降低装置30布置在钢水包10与中间包20之间,从而,在钢水的LT精炼之后,当向用于连续铸造不锈钢的中间包出钢时,钢水可以经过所述钢水中夹杂物降低装置30。
所述夹杂物降低装置30包括氧化铝球31、外壁32、内壁33及吹入喷嘴34。
所述外壁32接受从所述钢水包10排出的所述钢水1,且所述外壁32可以为铁皮。所述外壁32可以具有大于或等于3mm的厚度。
所述内壁33包含包围所述外壁32的内侧面的耐火材料。所述内壁33与所述钢水1直接接触,因此可以由耐火性能良好的材料制成。所述内壁33可以具有大于或等于50mm的厚度。
例如,所述内壁33可以为包含氧化铝(Al2O3)和白云石(CaMg(CO3)2)的耐火壁,且通过制造包含氧化铝(Al2O3)和白云石(CaMg(CO3)2)的耐火砖并堆放该耐火砖来可以制成所述耐火壁。
所述氧化铝球31布置在由所述内壁33形成的空间,且包括氧化铝(Al2O3)。所述氧化铝球31在钢水1中的夹杂物中与MgO-Al2O3尖晶石夹杂物之间的附着力最高。所述氧化铝球31可以呈球状以增加与所述钢水1之间的接触面积,但其形状不限于此。
所述夹杂物降低装置30包括吹入喷嘴34,所述吹入喷嘴34布置在所述夹杂物降低装置30的下部,以浮选分离所述夹杂物降低装置30的所述钢水1中的夹杂物。
所述吹入喷嘴34布置在所述钢水1中夹杂物降低装置的下部,以便能够从外部吹入氩(Ar)气。
例如,所述氧化铝球31可以包括大于或等于99.5wt%的氧化铝(Al2O3)。并且,所述氧化铝球31的直径可以大于吹入喷嘴34的直径、注入喷嘴的直径及排出喷嘴的直径,以便防止所述氧化铝球31通过所述吹入喷嘴34、用于供所述钢水包10注入钢水的注入喷嘴及用于向所述中间包20排放钢水的排出喷嘴泄露。例如,所述氧化铝球31可以具有大于或等于50mm的直径。
所述钢水1的钢渣2的碱度(CaO与Al2O3的比率)可以为2.5至3.0。所述钢渣2的碱度为用于通过利用所述氧化铝球31来降低钢水中夹杂物的条件。在将所述钢水1投入到所述夹杂物降低装置30中之前,在所述钢水包10可以控制所述钢渣2的碱度。
通常,在AOD精炼炉中脱碳之后,为脱氧而投入的铝(Al)、在成分调整(LT)步骤中投入的钛(Ti)、由钢渣和钙-硅(Ca-Si)合金流入的钙(Ca)及由钢渣和钢水包耐火材料流入的镁(Mg)等氧化物形成夹杂物,从而成为CaO-TiO2-Al2O3-MgO系夹杂物。所述组成的夹杂物在炼钢工序中因温度下降而结晶成CaO-TiO2或MgO-Al2O3尖晶石夹杂物等高熔点夹杂物,其具有难以通过浮选分离除去且在连续铸造中容易附着于浸入式喷嘴的性质。
如图3所示的浸入式喷嘴21的内侧壁附着有各种夹杂物22。当对所述夹杂物22的成分进行分析时,则都为MgO-Al2O3、TiO2及CaO-TiO2夹杂物。此时,附着物的成分取决于在钢水中的铝(Al)浓度。
[表1]
如表1所示,在钢水中Al浓度小于或等于200ppm时,在钢水中残留的主要夹杂物为TiO2和CaO-TiO2,在钢水中Al浓度大于200ppm时,在钢水中残留的主要夹杂物为MgO-Al2O3。所述三种夹杂物都成为喷嘴堵塞的原因,因此需要除去。
在本发明中,为了使所述钢水1穿过包括所述氧化铝球31的夹杂物降低装置30并将钢水中夹杂物以最大限度地附着到所述氧化铝球31,由于在夹杂物中MgO-Al2O3尖晶石夹杂物与所述氧化铝球31之间的附着力最高,因此,优选地,通过使在钢水中的Al浓度大于200ppm来进行控制,使得在钢水中主要存在的夹杂物成为MgO-Al2O3。
从而,根据本发明的一实施例的不锈钢的制备方法,该方法在进行AOD(ArgonOxygen Decarburization,氩氧脱碳)精炼和LT(Ladle Treatment,钢包处理)精炼之后,经过中间包(tundish)进行连续铸造,且包括如下步骤:将容纳在钢水包(ladle)中且包括10至30wt%的铬(Cr)、0至15wt%的镍(Ni)、大于或等于0.1wt%的钛(Ti)、浓度大于200ppm的铝(Al)、余量的铁(Fe)及不可避免的杂质的不锈钢的钢渣的碱度(CaO与Al2O3的比率)控制为2.5至3.0。然后,通过向所述不锈钢投入钛(Ti)来调整钛成分,而且,在将所述不锈钢从所述钢水包排出到所述中间包时,通过利用氧化铝(Al2O3)来除去所述不锈钢中的夹杂物,从而可以制成提高洁净度的不锈钢。
利用用于除去所述不锈钢中的夹杂物的氧化铝是即利用根据本发明的一实施例的所述夹杂物降低装置30。
例如,通过所述氧化铝除去的夹杂物可以为MgO-Al2O3夹杂物。
优选地,在所述AOD精炼中,采用添加铝(Al)使得不锈钢中铝(Al)浓度大于200ppm以进行脱氧的方式,对容纳在所述钢水包中的不锈钢成分中的铝(Al)的含量进行控制。
为了确定根据钢水的钢渣碱度的钢水夹杂物特性的变化且确定浸入式喷嘴是否堵塞,进行了如下试验。
试验例1
利用包含18wt%的铬、8wt%的镍及0.2wt%的钛的不锈钢水和所制备的钢渣来进行试验。为高温试验而使用真空感应熔炼炉,在各个试验中使用1kg的不锈钢和200g的钢渣。在MgO熔炉中通过感应线圈直接加热钢水来升温到1,700℃。为了防止金属氧化,保持真空状态2小时以上,在Ar气氛下进行试验。
若达到目标温度,则投入Al,使得在钢水中的Al浓度为300ppm。此时,通过将钢渣的碱度(钢渣中CaO与SiO2的比率)控制为2.5来制得钢水。然而,在钢渣中添加CaF2,使得CaF2的含量相对于钢渣的总重量为5wt%,以防止钢渣完全固化。
试验例2
除了将钢渣的碱度(钢渣中CaO与SiO2的比率)控制为3.0之外,其余按照与试验例1相同的方法制得了钢水。
试验例3
除了将钢渣的碱度(钢渣中CaO与SiO2的比率)控制为3.5之外,其余按照与试验例1相同的方法制得了钢水。
[表2]
图5为示出使根据钢水钢渣的碱度并根据钢水的保持时间的钢水中夹杂物的平均大小变化指数化的图表,图6为示出使根据钢水钢渣的碱度并根据钢水的保持时间的钢水的洁净度变化指数化的图表,图7为示出使根据钢水钢渣的碱度并根据钢水的保持时间的钢水中夹杂物中尖晶石夹杂物的含量变化指数化的图表。
参照表2、图5至7,对钢水钢渣的碱度和夹杂物的影响进行说明。
参照图5,至于根据钢水钢渣的碱度的钢水中夹杂物的平均大小,可见钢渣的碱度越增加,夹杂物的大小越减少。并且,在结束控制钢水的碱度之后,随着钢水的保持时间经过,钢渣的夹杂物大小减小。
当钢渣碱度为2.5时,在经过30分钟之后钢渣的夹杂物大小指数约为6.4,在经过60分钟之后钢渣的夹杂物大小指数减少到约5.2。而且,可以看出,当钢渣碱度为3.0时,在经过30分钟之后钢渣的夹杂物大小指数约为4.3,在经过60分钟之后钢渣的夹杂物大小指数减少到约3.4。并且,可以看出,当钢渣碱度为3.5时,在经过30分钟之后钢渣的夹杂物大小指数约为3.6,在经过60分钟之后钢渣的夹杂物大小指数减少到约3.1。
从上面可以看出,当钢渣碱度为3.0时,钢渣夹杂物的大小显著减小,在结束控制钢水的碱度之后,随着钢水的保持时间经过,钢渣的夹杂物大小减小。
由图6可见,随着时间的推移,并钢渣碱度越增加,根据钢水钢渣的碱度的洁净度指数(钢水中夹杂物的个数)也越减少。在此,洁净度指数是指在单位面积内所存在的大于或等于1μm的夹杂物个数。即,可见随着钢渣碱度的增加,每个单位面积的夹杂物个数减少。并且,在结束控制钢水的碱度之后,随着钢水的保持时间经过,洁净度指数减少,由此可确定钢渣碱度的效果。
当钢渣碱度为2.5时,在经过30分钟之后钢渣的洁净度指数约为8.0,在经过60分钟之后钢渣的洁净度指数减少到约6.9。而且,可以看出,当钢渣碱度为3.0时,在经过30分钟之后钢渣的洁净度指数约为5.0,在经过60分钟之后钢渣的洁净度指数减少到约3.5。并且,可以看出,当钢渣碱度为3.5时,在经过30分钟之后钢渣的洁净度指数约为4.6,在经过60分钟之后钢渣的洁净度指数减少到约2.5。
从上面可以看出,当钢渣碱度为3.0时,钢渣洁净度指数显著减少,在结束控制钢水的碱度之后,随着钢水的保持时间经过,钢渣洁净度指数也减少。
参照图7,图7示出根据钢水钢渣的碱度的夹杂物中MgO-Al2O3尖晶石夹杂物的发生率即在夹杂物的总数中尖晶石夹杂物所占的比率。
当钢渣碱度为2.5时,在经过30分钟之后尖晶石夹杂物发生率约为27.0%,在经过60分钟之后尖晶石夹杂物发生率为约29.0%。而且,可以看出,当钢渣碱度为3.0时,在经过30分钟之后尖晶石夹杂物发生率约为29.0%,在经过60分钟之后尖晶石夹杂物发生率为约31.0%。并且,可以看出,当钢渣碱度为3.5时,在经过30分钟之后尖晶石夹杂物发生率约为17.0%,在经过60分钟之后尖晶石夹杂物发生率减少到约7.0%。
可以看出,随着碱度从2.5增加到3.0,发生率越增加,但在碱度从3.0增加到3.5时,发生率减少。这是因为,当钢渣碱度大于或等于3.0时,钢渣中的CaO和MgO就饱和,从而,在夹杂物中不是结晶出尖晶石,而是结晶出MgO。并且,MgO成分较高的夹杂物的大小有小于尖晶石或其他高熔点夹杂物的大小的倾向。
图8至图10为示出根据钢渣的碱度在不锈钢中观察到的铸片中夹杂物的平均组成变化的图表。
参照图8至图10,可以看出,在钢渣碱度为1.9时,夹杂物为TiO2或Al2O3,但在钢渣碱度为3.0时,夹杂物变成MgO-Al2O3尖晶石,且当钢渣碱度为3.5时,夹杂物变成MgO。
由上述试验结果可见,当钢渣碱度为2.5与3.0之间,夹杂物的个数和大小减小,且在夹杂物中MgO-Al2O3尖晶石发生率最高。
当CaO与SiO2的含量比即钢渣碱度大于或等于3.5时,钢渣的固相分率变得过高,从而无法起到钢渣的作用。然而,当钢渣中Al2O3的浓度大于或等于40%且SiO2浓度小于或等于10%时,钢渣再液化,此时,CaO与SiO2的含量比即钢渣碱度大于或等于5.0,钢渣成为CaO-Al2O3系钢渣,因此,应区别其与在本发明中所用的CaO-SiO2系钢渣。
换句话说,在本发明中将CaO与SiO2的含量比即钢渣碱度限于2.5与3.0之间的理由是因为,在该区间夹杂物个数和大小减小,且夹杂物中MgO-Al2O3尖晶石发生率也最高,而如果钢渣碱度大于所述范围,钢渣的固相分率就过高,因此无法起到钢渣的作用。并且,如果钢渣碱度大于或等于5.0,钢渣就成为CaO-Al2O3系钢渣,且抑制MgO-Al2O3尖晶石的发生,但产生液态夹杂物,因此,从我们在本发明中所预期的将夹杂物附着到氧化铝球的方面来看,不优选。
下面,通过实施例对本发明进行更具体的说明。
实施例2字符1至3
针对包含18wt%的铬、8wt%的镍及0.2wt%的钛的钢种,在100吨AOD精炼炉中通过铝进行脱氧,在成分调整(LT)步骤中添加钛。在添加所述钛之前,将钢渣的碱度调节为2.5至3.0,并且,相对于钢渣的总重量,将钢渣组成中CaF2的含量控制为5wt%。然后,使钢水经过本发明的夹杂物降低装置。下表3示出根据实施例的不锈钢的特性。
[表3]
参照表3,洁净度指数为0.5至1.1,夹杂物大小指数为1.5至2.6,且浸入式喷嘴没有堵塞。
比较例1
除了在添加钛之前将钢渣的碱度调节为2.0且将钢水中Al浓度控制为200ppm之外,其余按照与所述实施例相同的方法制得了不锈钢。下表4示出根据比较例1的不锈钢的特性。
在下表4的比较例1-1是没有使用夹杂物降低装置的,而在比较例1-2中,除了使用夹杂物降低装置之外,其余按照相同的方法制得了不锈钢。
[表4]
由表4可见,当没有使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为6.3,夹杂物大小指数为12.3,浸入式喷嘴的堵塞比率为70%,而当使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为3.5,夹杂物大小指数为6.0,浸入式喷嘴的堵塞比率为30%。
比较例2
除了在添加钛之前将钢渣的碱度调节为2.0且将钢水中Al浓度控制为300ppm之外,其余按照与所述实施例相同的方法制得了不锈钢。下表5示出根据比较例2的不锈钢的特性。
在下表5的比较例2-1是没有使用夹杂物降低装置的,而在比较例2-2中,除了使用夹杂物降低装置之外,其余按照相同的方法制得了不锈钢。
[表5]
由表5可见,当没有使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为7.2,夹杂物大小指数为9.0,浸入式喷嘴的堵塞比率为60%,而当使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为2.7,夹杂物大小指数为4.8,浸入式喷嘴的堵塞比率为20%。
比较例3
除了在添加钛之前将钢渣的碱度调节为2.7且将钢水中Al浓度控制为200ppm之外,其余按照与所述实施例相同的方法制得了不锈钢。下表6示出根据比较例3的不锈钢的特性。
在下表6的比较例3-1是没有使用夹杂物降低装置的,而在比较例3-2中,除了使用夹杂物降低装置之外,其余按照相同的方法制得了不锈钢。
[表6]
由表6可见,当没有使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为5.9,夹杂物大小指数为11.7,浸入式喷嘴的堵塞比率为50%,而当使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为2.5,夹杂物大小指数为5.0,浸入式喷嘴的堵塞比率为20%。
比较例4
除了在添加钛之前将钢渣的碱度调节为2.7且将钢水中Al浓度控制为300ppm之外,其余按照与所述实施例相同的方法制得了不锈钢。下表7示出根据比较例4的不锈钢的特性。
在下表7的比较例4中,除了没有使用夹杂物降低装置之外,其余按照相同的方法制得了不锈钢。
[表7]
由表7可见,当没有使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为3.1,夹杂物大小指数为4.5,浸入式喷嘴的堵塞比率为30%。
比较例5
除了在添加钛之前将钢渣的碱度调节为3.5且将钢水中Al浓度控制为200ppm之外,其余按照与所述实施例相同的方法制得了不锈钢。下表8示出根据比较例5的不锈钢的特性。
在下表8的比较例5-1是没有使用夹杂物降低装置的,而在比较例5-2中,除了使用夹杂物降低装置之外,其余按照相同的方法制得了不锈钢。
[表8]
由表8可见,当没有使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为2.2,夹杂物大小指数为3.3,浸入式喷嘴的堵塞比率为30%,而当使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为2.0,夹杂物大小指数为3.5,浸入式喷嘴的堵塞比率为10%。
比较例6
除了在添加钛之前将钢渣的碱度调节为3.5且将钢水中Al浓度控制为300ppm之外,其余按照与所述实施例相同的方法制得了不锈钢。下表9示出根据比较例6的不锈钢的特性。
在下表9的比较例6-1是没有使用夹杂物降低装置的,而在比较例6-2中,除了使用夹杂物降低装置之外,其余按照相同的方法制得了不锈钢。
[表9]
由表9可见,当没有使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为1.8,夹杂物大小指数为2.8,浸入式喷嘴的堵塞比率为25%,而当使用夹杂物降低装置时,洁净度指数为1.5,夹杂物大小指数为2.5,浸入式喷嘴的堵塞比率为5%。
因此,当对所述实施例和比较例进行比较时,可以看出,在根据本发明的实施例的不锈钢的情况下,洁净度指数减少,且夹杂物大小也减少。从而,不再发生喷嘴堵塞现象。
综上所述,虽然对本发明的示意性实施例进行了说明,但本发明不限于此,在不脱离以下权利要求书的概念和范围的情况下,本发明所属领域的普通技术人员应当知晓,可以进行不同的修改或改变。
Claims (8)
1.一种钢水中夹杂物降低装置,其特征在于,所述钢水中夹杂物降低装置从钢水包接受钢水并将所述钢水排出到中间包,且包括:
外壁,接受所述钢水;
内壁,包含包围所述外壁的内侧面的耐火材料;及
多个氧化铝球,布置在由所述内壁形成的空间,且包含氧化铝(Al2O3)。
2.根据权利要求1所述的钢水中夹杂物降低装置,其特征在于,所述钢水的钢渣的碱度即CaO与Al2O3的比率为2.5至3.0。
3.根据权利要求1所述的钢水中夹杂物降低装置,其特征在于,所述外壁为铁皮,且所述内壁为包含选自由氧化铝(Al2O2)和白云石(CaMg(CO3)2)组成的组的至少一种的耐火壁。
4.根据权利要求1所述的钢水中夹杂物降低装置,其特征在于,包括吹入喷嘴,所述吹入喷嘴布置在所述钢水中夹杂物降低装置的下部,从外部吹入氩(Ar)气,以便浮选分离所述钢水中夹杂物。
5.根据权利要求4所述的钢水中夹杂物降低装置,其特征在于,所述氧化铝球包含大于或等于99.5wt%的氧化铝,且所述氧化铝球的直径大于所述吹入喷嘴的直径。
6.一种提高洁净度的不锈钢的制备方法,其特征在于,该方法在进行氩氧脱碳精炼和钢包处理精炼之后,经过中间包进行连续铸造,且包括如下步骤:
将容纳在钢水包中且包括10至30wt%的铬(Cr)、0至15wt%的镍(Ni)、大于或等于0.1wt%的钛(Ti)、浓度大于200ppm的铝(Al)、余量的铁(Fe)及不可避免的杂质的不锈钢的钢渣的碱度(CaO与Al2O3的比率)控制为2.5至3.0;
向所述不锈钢投入钛(Ti);及
在将所述不锈钢从所述钢水包排出到所述中间包时,通过利用氧化铝(Al2O3)来除去所述不锈钢中的夹杂物。
7.根据权利要求6所述的提高洁净度的不锈钢的制备方法,其特征在于,通过所述氧化铝除去的夹杂物为MgO-Al2O3夹杂物。
8.根据权利要求6所述的提高洁净度的不锈钢的制备方法,其特征在于,还包括以下步骤:在所述氩氧脱碳精炼时,添加铝(Al)使得在不锈钢中的铝(Al)浓度大于200ppm,以进行脱氧。
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