CN110042202A - 一种rh精炼炉真空过程钙处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种RH精炼炉真空过程钙处理方法，通过在RH真空精炼炉真空循环处理过程，利用RH合金料仓向真空室内循环的钢水中加入含钙合金进行钢水夹杂物改性，钙处理过程稳定可控，处理结束钢水钙成分控制稳定精确，钙收得率达到20%以上，钢水夹杂物变性充分，探伤合格率高，夹杂物评级在1.5以内。本发明成功解决了RH精炼炉真空处理结束后喂纯钙线钙处理时钢水翻腾裸露造成二次氧化的问题，稳定钙处理效果，降低夹杂物含量，提高了钢水的洁净度和成品钢板探伤合格率，降低了生产成本，大幅度提高经济效益。

Description

一种RH精炼炉真空过程钙处理方法

技术领域

本发明属于钢铁冶金领域的一种炼钢工艺，涉及钢水钙处理的工艺。

背景技术

随着科技的发展，对钢材性能的要求越来越高，为了满足市场的需求，钢铁冶金过程通过铝深脱氧(铝镇静钢)，最大幅度降低钢水中残留的氧含量，以提高钢材各项性能。但大量使用铝脱氧，钢水中形成大量的高熔点氧化铝夹杂物，该类夹杂物在连铸温度下呈固态，很容易在中间包水口处聚积引起堵塞，残留在钢中的Al₂O₃夹杂物与钢的基体相比呈硬脆性，在轧制过程中很容易破碎并且延轧制方向连续分布，从而造成钢材严重的缺陷。为了去除该类夹杂物，消除对钢材的影响，对于铝镇静钢，冶金行业采用钙处理工艺，即在精炼结束通过向钢液中喂入含钙的丝线，对钢水高熔点的Al₂O₃夹杂物进行变性，形成低熔点的铝酸钙夹杂物，铝酸钙是球状夹杂，较易从钢液中除去，即使仍有少量残留，它对钢材性质的影响也比固态氧化铝小。然而，由于钙属于活泼金属，且熔点低，在精炼结束后喂入含钙丝线后，钢水反应异常剧烈，导致钢水裸露严重，从而可能造成钢水二次氧化，污染已经精炼好的钢水。

发明内容

为了解决喂钙丝线和钢水裸露二次氧化的矛盾，本发明提供了一种RH精炼炉真空钙处理方法，在钢水进行RH抽真空处理过程进行钙处理，充分利用真空过程这个有利环境，向真空室内加入含钙合金，即对钢水进行钙处理夹杂物变性，同时防止了正常条件下钙处理钢水裸露造成的二次氧化，且钙处理后进行短时间真空循环，保证的钙在钢水中均匀，变性后的夹杂物尽快去除。

本发明是通过以下技术方案来实现的：

一种RH精炼炉真空过程钙处理方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)含钙合金准备；

(2)钢水到达RH精炼炉等待位，氩气破渣壳；

(3)RH精炼炉真空循环处理，真空度≤100Pa；在真空循环处理剩余最后5min时，通过RH精炼炉合金料仓向正在真空循环的钢水中加入含钙合金，含钙合金加入结束后，真空度≤300Pa，继续保持真空循环处理5min；

(4)钢水软搅拌。

本发明的有益效果：

本发明通过在RH真空精炼炉真空循环处理过程，利用RH合金料仓向真空室内循环的钢水中加入含钙合金进行钢水夹杂物改性，钙处理过程稳定可控，处理结束钢水钙成分控制稳定精确，钙收得率达到20％以上，钢水夹杂物变性充分，探伤合格率高，夹杂物评级在1.5以内。本发明成功解决了RH精炼炉真空处理结束后喂纯钙线钙处理时钢水翻腾裸露造成二次氧化的问题，稳定钙处理效果，降低夹杂物含量，提高了钢水的洁净度和成品钢板探伤合格率，降低了生产成本，大幅度提高经济效益。

附图说明

图1为本发明工艺流程图。

具体实施方式

本发明提供一种RH精炼炉真空过程钙处理方法，其工艺流程如下：RH高真空循环处理→含钙合金加入钢水钙处理→继续高真空循环→破空→软搅拌。

具体包括如下步骤：

(1)含钙合金准备。为了保证生产和加料需要，防止小颗粒合金被真空抽走，同时又防止粒度过大造成合金化不完全现象，含钙合金粒度要求：(10～50)mm≥90％(质量百分比)，其中粒度(0～10)mm≤5％(质量百分比)，粒度(50～60)mm≤5％(质量百分比)。粒度太小容易被除尘风机抽走，粒度太大到钢水中不容易熔化。建议使用硅钙合金，合金成分：[Ca]≥28％(质量百分比)，[Si]：55％～65％(质量百分比)。

(2)RH精炼炉处理钢水要求。RH到站钢水必须为经过铝深脱氧的铝镇静钢，RH到站钢水取样成分[Alt]≥0.030％(质量百分比)，钢水硅含量按钢种设计目标控制，防止硅钙合金处理后硅含量超钢种要求，满足钙处理条件。当铝含量≥0.030％时，钢水中氧含量达到较低的水平，防止钙被氧化，降低了钙处理效果。

(3)钢水到达RH精炼炉等待位，用50～200NL/min的氩气流量破渣壳，实际的氩气流量根据该炉次透气状况调整。据透气砖透气状况调整钢包底吹氩气的原则：最大Ar流量以钢水不翻腾、不裸露且只看到渣面蠕动为准，即软吹氩状态。

(4)RH精炼炉真空循环处理。RH真空循环处理过程，RH真空度≤100Pa。根据钢种要求确定真空循环处理时间，在真空循环处理剩余最后5min时，通过RH合金料仓向正在真空循环的钢水中加入硅钙合金0.30-0.35Kg/t钢，加入结束后，RH真空度≤300Pa，继续保持真空循环处理5min。为了防止钢包低吹堵塞，整个真空循环处理过程保持钢包底吹氩气流量5～30NL/min，以维持透气砖通畅。

(5)钢水软搅拌。由于RH添加硅钙合金后，继续保持了5min真空循环，钢水内变性的夹杂物，通过真空搅拌碰撞聚集长大，部分大颗粒夹杂物已经上浮渣中，因此真空处理结束后，静搅时间可以缩短，正常≥5min即可，软搅拌底吹流量不大于50NL/min。

实施例

本实施例选择X70钢种，150吨RH真空精炼炉生产，采用硅钙合金进行钙处理，其钢种主要化学成分见表1，整个冶炼过程控制如下：

表1 X70化学成份(％)

(1)硅钙合金准备。硅钙合金成分见表2。

表2硅钙合金成分(％)

粒度：(10～50)mm为96％，(0～10)mm为1％，(50～60)mm为3％。

(2)RH实际到站钢水成分。见表3。

表3 RH到站钢水成分(％)

(3)RH真空钙处理，真空度98Pa，每炉添加硅钙合金50Kg，添加结束后，真空度150Pa保持5min。整个真空过程钢包底吹氩气流量15NL/min。

(4)RH破空后钢水成分。见表4。

表4 RH破空钢水成分(％)

经RH真空硅钙合金钙处理后，钢水软搅拌6分钟，软搅拌底吹流量20NL/min，钙的收得率在20％以上，分别为23.04％和20.95％，满足生产需要。

(5)夹杂物评级情况，如表5所示。

表5夹杂物评级情况(％)

(6)效果总结

①采用RH真空过程加入硅钙合金进行钙处理，防止了钢水的二次氧化，钙的收得率在20％以上，现场生产稳定。

②实验结果统计，按照GB/T 10561-2005《钢中非金属夹杂物含量的测定标准评级图显微检验法》评级方法，夹杂物评级大于1.5级的比例由7.63％(RH破空喂钙线)降低至2.18％(RH真空过程硅钙合金钙处理)，明显降低了夹杂物含量，钢板探伤合格率99.96％。

Claims (8)

1.一种RH精炼炉真空过程钙处理方法，其特征在于包括如下步骤：

（1）含钙合金准备；

（2）钢水到达RH精炼炉等待位，氩气破渣壳；

（3）RH精炼炉真空循环处理，真空度≤100Pa；在真空循环处理剩余最后5min时，通过RH精炼炉合金料仓向正在真空循环的钢水中加入含钙合金，含钙合金加入结束后，真空度≤300Pa，继续保持真空循环处理5min；

（4）钢水软搅拌。

2.如权利要求1所述的RH精炼炉真空过程钙处理方法，其特征在于含钙合金粒度要求如下：按质量百分比计，粒度10～50mm≥90%，粒度0～10mm≤5%，粒度50～60mm≤5%。

3.如权利要求1所述的RH精炼炉真空过程钙处理方法，其特征在于含钙合金为硅钙合金，合金成分按质量百分比计，[Ca]≥28%，[Si]：55%～65%。

4.如权利要求1所述的RH精炼炉真空过程钙处理方法，其特征在于含钙合金加入量0.30-0.35Kg/t钢。

5.如权利要求1所述的RH精炼炉真空过程钙处理方法，其特征在于RH精炼炉真空循环处理过程保持钢包底吹氩气流量5～30NL/min，维持透气砖通畅。

6.如权利要求1所述的RH精炼炉真空过程钙处理方法，其特征在于RH到站钢水成分按质量百分比计[Alt]≥0.030%，钢水硅含量按钢种设计目标控制，满足钙处理条件。

7.如权利要求1所述的RH精炼炉真空过程钙处理方法，其特征在于破渣壳氩气流量50～200NL/min，破渣壳氩气流量根据当前炉次透气状况调整，调整原则：最大氩气流量以钢水不翻腾、不裸露且只看到渣面蠕动为准，即软吹氩状态。

8.如权利要求1所述的RH精炼炉真空过程钙处理方法，其特征在于钢水软搅拌过程，静搅时间≥5min，软搅拌底吹流量不大于50NL/min。