CN110373600B - 一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法 - Google Patents

一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，所述方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序。本发明出钢后加入硫铁解决了硫元素的吸收率问题；LF精炼加入硫磺粉末，减少VD破空后喂硫线；LF精炼通过对MI值控制，入VD之前喂入钙线，可改善硫化物的形态，硫化物从链条状形态，变为以纺锤形存在钢材内部，提高了钢材的机械性能；VD真空处理通过对喂线顺序的改变，复合化合物以铝钙酸盐低熔点形式存在，防止连铸浇注过程中水口堵塞。本发明冶炼工艺方法高铝含硫控钙钢：S：0.016‑0.022%，Ca：0.0015‑0.0027%，Al：0.013‑0.021%；连浇炉数≥4炉，提高了生产效率和经济效益。

Description

一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法
技术领域
本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法。
背景技术
随着特钢企业的发展，下游客户对特钢产品的机械加工性能要求更加严格，为了保证客户的加工性能，需在钢中增加硫元素，同时单一的硫元素在钢材中是细长链状的，对机械性能、冲击韧性有一定的影响，因此需增加钙元素改善硫化物的形态，复合化合物在钢中以纺锤形存在，这样不仅改善硫化物的形态，又提高了产品性能，同时为了提高钢中的晶粒度，下游客户要求钢中有一定的铝含量。
此类钢硫、钙、铝成分同时存在，成分含量为S：0.015-0.040%，Ca：0.0015-0.0030%，Al：0.01-0.04%，难点在于冶炼时即形成三氧化二铝、硫化钙高熔点夹杂物，造成连铸水口堵塞。高铝含硫控钙钢转炉冶炼时，炉后脱氧采用加入钢芯铝及铝线方式，很容易形成三氧化二铝夹杂，精炼破空后喂钙线，形成硫化钙夹杂，三氧化二铝、硫化钙夹杂物是造成连铸水口结瘤的主要来源之一，连浇炉数仅为2炉，连浇炉数少，不仅出现连铸断浇事故，而且增加冶炼成本。
目前生产高铝含硫控钙钢一般采用VD前高控硫，VD后不补硫线，该类工艺存在的主要问题在于：（1）在抽真空时，炉渣与钢水反应剧烈，破空后硫的吸收率不稳定，硫的损失大。（2）容易形成硫化钙夹杂，影响生产节奏。
很多特钢厂采用降低精炼渣碱度，二元碱度控制在3.5左右，此问题在于：（1）精炼过程降低炉渣碱度，造成炉渣过稀，埋弧不稳定。（2）炉渣碱度降低会造成钢水氧含量增加，加剧三氧化二铝生成，影响产品质量，并且没有改善结瘤的本质。
综上所述，开发一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，解决高铝含硫控钙钢连铸水口结瘤的问题，提高连铸连浇炉数，具有重要意义。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法。该发明通过对转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工艺控制，防止连铸浇注过程中水口堵塞，提高了生产效率，同时减少事故的发生，提高了经济效益。
为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，所述方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入1.8-2.2㎏/t钢的钢芯铝，确保出钢过程脱氧良好，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.28-4.55㎏/t钢、白灰5.17-5.44㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.82-0.95㎏/t钢，硫含量控制在0.040-0.050%；
（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1511-1536℃，用碳化硅4.0-5.0㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间≥20min；为保证硫含量，防止硫元素由钢水向渣面扩散，精炼过程升温至1588-1614℃加入硫磺粉末0.31-0.47㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：48-55%、Al2O3：22-26%、SiO2：10-13%、MgO：5-8%，二元碱度控制在4.1-4.8，精炼渣曼内斯曼指数MI在0.16-0.19；LF精炼结束钢水硫含量在0.025-0.030%；
（3）VD真空处理工序：钢包吊入VD之前，按铝元素0.045-0.050%喂入铝线，软吹2-4min后，喂入钙线0.10-0.15㎏/t钢，促进形成铝钙酸盐低熔点复合夹杂物，改变硫化物的形态；VD真空处理真空度≤67Pa、真空保持时间≥15min，大包底吹氩气流量≤30L/min，破空后测温取样，光谱检验相关元素含量：C：0.36-0.39%，Si：0.23-0.26%，Mn：0.58-0.63%，P：0.010-0.015%，S：0.016-0.022%，Cr：1.15-1.23%，Mo：0.26-0.28%，Al：0.013-0.021%，Ni：1.42-1.55%，Ca：0.0005-0.001%，按0.13-0.35㎏/t钢喂入钙线，按1.0-1.2㎏/t钢加入覆盖剂，覆盖剂均匀整个渣面；
（4）连铸工序：第一炉过热度控制在42-48℃，连浇炉过热度控制在23-30℃，断面规格φ380-600mm，拉速为0.22-0.62m/min，比水量0.11-0.20L/min；连铸坯经后续处理得到高铝含硫控钙钢。
本发明所述步骤（1）预熔型精炼渣：CaO：0.45-0.55%，SiO2≤5.0%，Al2O3：35-45%，MgO：3.0-8.0%，CaF2≤5.0%，S≤0.1%，水分≤0.5%。
本发明所述步骤（2）硫磺粉末：S：90-95%，TFe≤5%，粒度5-10mm。
本发明所述步骤（3）覆盖剂：CaO：9-17%，SiO2：29-39%，Al2O3：6-14%，MgO≤6%，水分≤0.5%。
本发明所述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢：S：0.016-0.022%，Ca：0.0015-0.0027%，Al：0.013-0.021%。
本发明所述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢性能：抗拉强度：940-987MPa、屈服强度：863-886MPa、断面伸长率≥19.5%、断后收缩率≥67%、冲击AKV2：133-151J。
本发明所述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢夹夹杂物等级：A类细系1.5-2.5级、A类粗系1.0-2.0级，B类细系1.0-1.5级、B类粗系0.5-1.0级，C类细系0-0级、C类粗系0-0级，D类细系1.0-1.5级、D类粗系0.5-1.0级。
本发明所述冶炼工艺方法连浇炉数≥4炉。
本发明高铝含硫控钙钢性能检测方法标准参考：GB/T228、GB/T229；夹杂物等级评价标准参考：GB/T 10561标准A法进行非金属夹杂物评定。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：1、本发明出钢后加入硫铁解决了硫元素的吸收率问题，破空后硫元素可达到0.040-0.050%，符合标准要求，防止钢中硫元素向渣中扩散。2、本发明LF精炼加入硫磺粉末，还原过程保证硫含量，减少VD破空后喂硫线，为连铸顺利浇注提供保证。3、本发明LF精炼通过对MI值控制，可改善硫化物的形态，硫化物从链条状形态，变为以纺锤形存在钢材内部，提高了钢材的机械性能。4、本发明VD真空处理通过对喂线顺序的改变，复合化合物以铝钙酸盐低熔点形式存在，防止连铸浇注过程中水口堵塞，连浇炉数≥4炉，提高了生产效率，同时减少事故的发生，提高了经济效益。5、本发明冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢：S：0.016-0.022%，Ca：0.0015-0.0027%，Al：0.013-0.021%；抗拉强度：940-987MPa、屈服强度：863-886MPa、断面伸长率≥19.5%、断后收缩率≥67%、冲击AKV2：133-151J；夹杂物等级：A类细系1.5-2.5级、A类粗系1.0-2.0级，B类细系1.0-1.5级、B类粗系0.5-1.0级，C类细系0-0级、C类粗系0-0级，D类细系1.0-1.5级、D类粗系0.5-1.0级。
附图说明
图1为MI值与三氧化二铝活度关系；
图2 为MI值与氧化钙活度关系；
图3 为实施例1高铝含硫控钙钢硫化物的形态。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步详细地说明。
实施例1
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入2.0㎏/t钢的钢芯铝，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.31㎏/t钢、白灰5.22㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.93㎏/t钢，硫含量控制在0.046%；
（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1522℃，用碳化硅4.0㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间22min；精炼过程升温至1595℃加入硫磺粉末0.35㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：52%、Al2O3：24%、SiO2：11%、MgO：7%，二元碱度控制在4.7，精炼渣曼内斯曼指数MI为0.19；LF精炼结束钢水硫含量为0.027%；
（3）VD真空处理工序：钢包吊入VD之前，按铝元素0.047%喂入铝线，软吹3min后，喂入钙线0.12㎏/t钢；VD真空处理真空度63Pa、真空保持时间17min，大包底吹氩气流量25L/min，破空后测温取样，光谱检验相关元素含量：C：0.38%，Si：0.25%，Mn：0.61%，P：0.012%，S：0.017%，Cr：1.19%，Mo：0.27%，Al：0.018%，Ni：1.48%，Ca：0.0009%，按0.24㎏/t钢喂入钙线，按1.05㎏/t钢加入覆盖剂，覆盖剂均匀整个渣面；
（4）连铸工序：第一炉过热度控制在42℃，断面规格φ380mm，拉速为0.62m/min，比水量0.20L/min；连铸坯经后续处理得到高铝含硫控钙钢。
采用上述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢化学成分组成及其质量百分含量见表1；力学性能指标见表2；夹杂物等级评价情况见表3。
图3为高铝含硫控钙钢硫化物的形态图，钢中加钙元素生成低熔点含钙复合氧化物夹杂，增加硫化物异质形核的核心，形成球状或纺锤形硫化物，提高产品机械性能。（实施例2-8的高铝含硫控钙钢硫化物的形态与图3类似，故省略）
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法可防止连铸浇注过程中水口堵塞，连浇炉数为6炉，提高了生产效率和经济效益。
实施例2
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入2.1㎏/t钢的钢芯铝，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.32㎏/t钢、白灰5.37㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.83㎏/t钢，硫含量控制在0.044%；
（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1517℃，用碳化硅4.5㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间27min；精炼过程升温至1596℃加入硫磺粉末0.39㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：50%、Al2O3：24%、SiO2：12%、MgO：6.5%，二元碱度控制在4.17，精炼渣曼内斯曼指数MI为0.174；LF精炼结束钢水硫含量在0.026%；
（3）VD真空处理工序：钢包吊入VD之前，按铝元素0.046%喂入铝线，软吹3min后，喂入钙线0.11㎏/t钢；VD真空处理真空度60Pa、真空保持时间19min，大包底吹氩气流量27L/min，破空后测温取样，光谱检验相关元素含量：C：0.37%，Si：0.23%，Mn：0.63%，P：0.010%，S：0.016%，Cr：1.15%，Mo：0.28%，Al：0.015%，Ni：1.55%，Ca：0.0010%，按0.35㎏/t钢喂入钙线，按1.08㎏/t钢加入覆盖剂，覆盖剂均匀整个渣面；
（4）连铸工序：连浇炉过热度控制在30℃，断面规格φ380mm，拉速为0.62m/min，比水量0.20L/min；连铸坯经后续处理得到高铝含硫控钙钢。
采用上述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢化学成分组成及其质量百分含量见表1；力学性能指标见表2；夹杂物等级评价情况见表3。
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法可防止连铸浇注过程中水口堵塞，连浇炉数为8炉，提高了生产效率和经济效益。
实施例3
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入1.9㎏/t钢的钢芯铝，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.28㎏/t钢、白灰5.19㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.85㎏/t钢，硫含量控制在0.044%；
（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1534℃，用碳化硅4.7㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间25min；精炼过程升温至1588℃加入硫磺粉末0.42㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：49%、Al2O3：23%、SiO2：11%、MgO：6%，二元碱度控制在4.45，精炼渣曼内斯曼指数MI为0.189；LF精炼结束钢水硫含量在0.029%；
（3）VD真空处理工序：钢包吊入VD之前，按铝元素0.050%喂入铝线，软吹3.5min后，喂入钙线0.15㎏/t钢；VD真空处理真空度62Pa、真空保持时间17min，大包底吹氩气流量28L/min，破空后测温取样，光谱检验相关元素含量：C：0.39%，Si：0.26%，Mn：0.58%，P：0.014%，S：0.018%，Cr：1.23%，Mo：0.26%，Al：0.021%，Ni：1.43%，Ca：0.0009%，按0.25㎏/t钢喂入钙线，按1.13㎏/t钢加入覆盖剂，覆盖剂均匀整个渣面；
（4）连铸工序：连浇炉过热度控制在27℃，断面规格φ380mm，拉速为0.62m/min，比水量0.20L/min；连铸坯经后续处理得到高铝含硫控钙钢。
采用上述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢化学成分组成及其质量百分含量见表1；力学性能指标见表2；夹杂物等级评价情况见表3。
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法可防止连铸浇注过程中水口堵塞，连浇炉数为9炉，提高了生产效率和经济效益。
实施例4
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入1.85㎏/t钢的钢芯铝，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.36㎏/t钢、白灰5.20㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.90㎏/t钢，硫含量控制在0.045%；
（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1536℃，用碳化硅4.4㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间29min；精炼过程升温至1605℃加入硫磺粉末0.37㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：53%、Al2O3：24%、SiO2：12%、MgO：7.5%，二元碱度控制在4.4，精炼渣曼内斯曼指数MI为0.18；LF精炼结束钢水硫含量在0.028%；
（3）VD真空处理工序：钢包吊入VD之前，按铝元素0.048%喂入铝线，软吹4min后，喂入钙线0.13㎏/t钢；VD真空处理真空度65Pa、真空保持时间18min，大包底吹氩气流量26L/min，破空后测温取样，光谱检验相关元素含量：C：0.38%，Si：0.24%，Mn：0.60%，P：0.013%，S：0.018%，Cr：1.17%，Mo：0.28%，Al：0.018%，Ni：1.54%，Ca：0.0008%，按0.20㎏/t钢喂入钙线，按1.15㎏/t钢加入覆盖剂，覆盖剂均匀整个渣面；
（4）连铸工序：连浇炉过热度控制在26℃，断面规格φ380mm，拉速为0.62m/min，比水量0.20L/min；连铸坯经后续处理得到高铝含硫控钙钢。
采用上述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢化学成分组成及其质量百分含量见表1；力学性能指标见表2；夹杂物等级评价情况见表3。
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法可防止连铸浇注过程中水口堵塞，连浇炉数为7炉，提高了生产效率和经济效益。
实施例5
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入1.95㎏/t钢的钢芯铝，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.55㎏/t钢、白灰5.40㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.87㎏/t钢，硫含量控制在0.044%；
（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1517℃，用碳化硅4.9㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间23min；精炼过程升温至1593℃加入硫磺粉末0.47㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：51%、Al2O3：25%、SiO2：12.5%、MgO：6.2%，二元碱度控制在4.1，精炼渣曼内斯曼指数MI为0.16；LF精炼结束钢水硫含量在0.030%；
（3）VD真空处理工序：钢包吊入VD之前，按铝元素0.046%喂入铝线，软吹4min后，喂入钙线0.12㎏/t钢；VD真空处理真空度63Pa、真空保持时间16min，大包底吹氩气流量29L/min，破空后测温取样，光谱检验相关元素含量：C：0.37%，Si：0.25%，Mn：0.63%，P：0.012%，S：0.020%，Cr：1.23%，Mo：0.28%，Al：0.020%，Ni：1.45%，Ca：0.0008%，按0.19㎏/t钢喂入钙线，按1.02㎏/t钢加入覆盖剂，覆盖剂均匀整个渣面；
（4）连铸工序：第一炉过热度控制在48℃，断面规格φ600mm，拉速为0.22m/min，比水量0.11L/min；连铸坯经后续处理得到高铝含硫控钙钢。
采用上述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢化学成分组成及其质量百分含量见表1；力学性能指标见表2；夹杂物等级评价情况见表3。
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法可防止连铸浇注过程中水口堵塞，连浇炉数为10炉，提高了生产效率和经济效益。
实施例6
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入2.15㎏/t钢的钢芯铝，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.34㎏/t钢、白灰5.17㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.82㎏/t钢，硫含量控制在0.040%；
（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1514℃，用碳化硅4.6㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间23min；精炼过程升温至1603℃加入硫磺粉末0.41㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：54%、Al2O3：22.5%、SiO2：12.6%、MgO：5.5%，二元碱度控制在4.3，精炼渣曼内斯曼指数MI为0.19；LF精炼结束钢水硫含量在0.025%；
（3）VD真空处理工序：钢包吊入VD之前，按铝元素0.046%喂入铝线，软吹2min后，喂入钙线0.12㎏/t钢；VD真空处理真空度64Pa、真空保持时间22min，大包底吹氩气流量24L/min，破空后测温取样，光谱检验相关元素含量：C：0.39%，Si：0.26%，Mn：0.58%，P：0.015%，S：0.019%，Cr：1.20%，Mo：0.27%，Al：0.019%，Ni：1.42%，Ca：0.0007%，按0.17㎏/t钢喂入钙线，按1.19㎏/t钢加入覆盖剂，覆盖剂均匀整个渣面；
（4）连铸工序：连浇炉过热度控制在25℃，断面规格φ600mm，拉速为0.22m/min，比水量0.11L/min；连铸坯经后续处理得到高铝含硫控钙钢。
采用上述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢化学成分组成及其质量百分含量见表1；力学性能指标见表2；夹杂物等级评价情况见表3。
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法可防止连铸浇注过程中水口堵塞，连浇炉数为5炉，提高了生产效率和经济效益。
实施例7
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入2.2㎏/t钢的钢芯铝，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.38㎏/t钢、白灰5.26㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.82㎏/t钢，硫含量控制在0.042%；
（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1511℃，用碳化硅5.0㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间20min；精炼过程升温至1589℃加入硫磺粉末0.46㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：55%、Al2O3：22%、SiO2：13%、MgO：5%，二元碱度控制在4.2，精炼渣曼内斯曼指数MI为0.19；LF精炼结束钢水硫含量在0.026%；
（3）VD真空处理工序：钢包吊入VD之前，按铝元素0.045%喂入铝线，软吹3min后，喂入钙线0.11㎏/t钢；VD真空处理真空度60Pa、真空保持时间15min，大包底吹氩气流量28L/min，破空后测温取样，光谱检验相关元素含量：C：0.36%，Si：0.25%，Mn：0.60%，P：0.015%，S：0.020%，Cr：1.18%，Mo：0.28%，Al：0.013%，Ni：1.51%，Ca：0.0008%，按0.18㎏/t钢喂入钙线，按1.0㎏/t钢加入覆盖剂，覆盖剂均匀整个渣面；
（4）连铸工序：连浇炉过热度控制在23℃，断面规格φ600mm，拉速为0.22m/min，比水量0.11L/min；连铸坯经后续处理得到高铝含硫控钙钢。
采用上述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢化学成分组成及其质量百分含量见表1；力学性能指标见表2；夹杂物等级评价情况见表3。
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法可防止连铸浇注过程中水口堵塞，连浇炉数为12炉，提高了生产效率和经济效益。
实施例8
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入1.8㎏/t钢的钢芯铝，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.50㎏/t钢、白灰5.44㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.95㎏/t钢，硫含量控制在0.050%；
（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1526℃，用碳化硅4.0㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间30min；精炼过程升温至1614℃加入硫磺粉末0.31㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：48%、Al2O3：26%、SiO2：10%、MgO：8%，二元碱度控制在4.8，精炼渣曼内斯曼指数MI为0.18；LF精炼结束钢水硫含量在0.030%；
（3）VD真空处理工序：钢包吊入VD之前，按铝元素0.045%喂入铝线，软吹4min后，喂入钙线0.10㎏/t钢；VD真空处理真空度67Pa、真空保持时间21min，大包底吹氩气流量30L/min，破空后测温取样，光谱检验相关元素含量：C：0.38%，Si：0.23%，Mn：0.62%，P：0.013%，S：0.022%，Cr：1.20%，Mo：0.26%，Al：0.016%，Ni：1.47%，Ca：0.0005%，按0.13㎏/t钢喂入钙线，按1.2㎏/t钢加入覆盖剂，覆盖剂均匀整个渣面；
（4）连铸工序：连浇炉过热度控制在28℃，断面规格φ600mm，拉速为0.22m/min，比水量0.11L/min；连铸坯经后续处理得到高铝含硫控钙钢。
采用上述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢化学成分组成及其质量百分含量见表1；力学性能指标见表2；夹杂物等级评价情况见表3。
本实施例高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法可防止连铸浇注过程中水口堵塞，连浇炉数为8炉，提高了生产效率和经济效益。
表1 实施例1-8高铝含硫控钙钢化学成分组成及其质量百分含量（%）
Figure 730343DEST_PATH_IMAGE001
表1中成分余量为Fe和不可避免的杂质。
表2 实施例1-8高铝含硫控钙钢力学性能指标
Figure DEST_PATH_IMAGE002
表3 实施例1-8高铝含硫控钙钢夹杂物等级评价情况
Figure 585167DEST_PATH_IMAGE003
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，其特征在于，所述方法包括转炉冶炼、LF精炼、VD真空处理、连铸工序，具体工艺步骤如下所述：
（1）转炉冶炼工序：转炉出钢过程加入1.8-2.2㎏/t钢的钢芯铝，确保出钢过程脱氧良好，随后加入合金，加入预熔型精炼渣4.28-4.55㎏/t钢、白灰5.17-5.44㎏/t钢，出钢结束加入硫铁0.82-0.95㎏/t钢，硫含量控制在0.040-0.050%；
（2）LF精炼工序：钢水到精炼位温度1511-1536℃，用碳化硅4.0-5.0㎏/t钢进行扩散脱氧，不得使用铝粒，白渣保持时间≥20min；为保证硫含量，防止硫元素由钢水向渣面扩散，精炼过程升温至1588-1614℃加入硫磺粉末0.31-0.47㎏/t钢；精炼渣中硫元素饱和，精炼渣的成分为：CaO：48-55%、Al2O3：22-26%、SiO2：10-13%、MgO：5-8%，二元碱度控制在4.1-4.8，精炼渣曼内斯曼指数MI在0.16-0.19；LF精炼结束钢水硫含量在0.025-0.030%；
（3）VD真空处理工序：钢包吊入VD之前，按铝元素0.045-0.050%喂入铝线，软吹2-4min后，喂入钙线0.10-0.15㎏/t钢，促进形成铝钙酸盐低熔点复合夹杂物，改变硫化物的形态；VD真空处理真空度≤67Pa、真空保持时间≥15min，大包底吹氩气流量≤30L/min，破空后测温取样，光谱检验相关元素含量：C：0.36-0.39%，Si：0.23-0.26%，Mn：0.58-0.63%，P：0.010-0.015%，S：0.016-0.022%，Cr：1.15-1.23%，Mo：0.26-0.28%，Al：0.013-0.021%，Ni：1.42-1.55%，Ca：0.0005-0.001%，按0.13-0.35㎏/t钢喂入钙线，按1.0-1.2㎏/t钢加入覆盖剂，覆盖剂均匀整个渣面；
（4）连铸工序：第一炉过热度控制在42-48℃，连浇炉过热度控制在23-30℃，断面规格φ380-600mm，拉速为0.22-0.62m/min，比水量0.11-0.20L/min；连铸坯经后续处理得到高铝含硫控钙钢。
2.根据权利要求1所述的一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，其特征在于，所述步骤（2）硫磺粉末：S：90-95%，TFe≤5%，粒度5-10mm。
3.根据权利要求1所述的一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，其特征在于，所述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢：S：0.016-0.022%，Ca：0.0015-0.0027%，Al：0.013-0.021%。
4.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，其特征在于，所述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢性能：抗拉强度：940-987MPa、屈服强度：863-886MPa、断面伸长率≥19.5%、断后收缩率≥67%、冲击AKV2：133-151J。
5.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，其特征在于，所述冶炼工艺方法生产的高铝含硫控钙钢夹杂物等级：A类细系1.5-2.5级、A类粗系1.0-2.0级，B类细系1.0-1.5级、B类粗系0.5-1.0级，C类细系0-0级、C类粗系0-0级，D类细系1.0-1.5级、D类粗系0.5-1.0级。
6.根据权利要求1-3任意一项所述的一种高铝含硫控钙钢冶炼工艺方法，其特征在于，所述冶炼工艺方法连浇炉数≥4炉。
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