CN110484681A - 一种低碳低硅铝镇静钢水的生产方法 - Google Patents

一种低碳低硅铝镇静钢水的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低碳低硅铝镇静钢水的生产方法，主要解决现有技术中采用转炉冶炼生产的低碳低硅铝镇静钢水的洁净度差和脱氧成本高的技术问题。本发明的技术方案为：一种低碳低硅铝镇静钢水的生产方法，包括：采用顶底复吹转炉冶炼，金属主原料组成的质量百分比为，铁水75％～100％，余量为废钢；转炉冶炼终点的控制，检测转炉吹炼终点钢水中w[C]和温度；转炉吹炼结束后立即出钢；将钢包中的钢水运至吹氩站进行钢水温度调控和钢水铝含量调控；对喂完铝线的钢水进行弱搅拌。本发明方法生产的低碳低硅铝镇静钢钢水的洁净度高和脱氧成本低。

Description

一种低碳低硅铝镇静钢水的生产方法
技术领域
本发明涉及一种铝镇静钢的生产方法，特别涉及一种低碳低硅铝镇静钢水的生产方法，属于钢的冶炼及连续铸造技术领域。
背景技术
低碳低硅铝镇静钢市场需求一直很大，国内外很多钢厂都在生产,代表钢种有SPHC钢。一般SPHC钢要求具有较高的冲压成型性，市场的需求量非常大，属于低碳铝镇静钢。现有技术中转炉冶炼低碳低硅铝镇静钢钢水的脱氧处理工艺是，转炉出钢合金化过程中，加入铝铁合金2.4～4.8kg/t，对钢水进行全脱氧，钢水铝含量在0.015％以上；吹氩站喂入铝线，调整钢水铝含量。该工艺存在两方面的缺陷：一是出钢过程对钢水进行全脱氧，铝铁合金的烧损大，脱氧成本高。同时，铝铁合金的大量氧化，产生大量的三氧化二铝，导致钢包渣中的三氧化二铝含量高，钢包渣成分控制难，影响钢水中三氧化二铝夹杂物的上浮和去除，影响产品质量，不利于提高产品的竞争力；二是钢水中的铝非常活泼，容易被氧化，钢水在吹氩站吹氩处理调整温度时，钢水中的铝含量变化大，不利于铝成分的精确控制，造成吹氩站处理周期延长，影响产能的释放。
中国专利CN102634641A公开了“转炉出钢钢液脱氧方法”，该专利公开了转炉出钢前，向钢包内加入由碳粉、SiC和CaC2混合的预脱氧剂1.75～4.0kg/t，转炉1660～1700℃的条件下出钢，出钢过程中加入硅铝钡钙或铝铁深脱氧剂0.5～2.5kg/t。出钢前向钢包内加入碳粉、SiC和CaC2混合的预脱氧剂有一定的安全风险，高的出钢温度使得铝铁合金的消耗量大，并不经济。
中国专利CN103614517A公开了“一种低铝中碳钢的低成本脱氧方法”，该专利公开了转炉终点钢水氧含量在0.04％以下，转炉铝的加入量为0.3～1kg/t，LF炉一次性补喂铝线0～1.5m/t，LF炉终点的铝含量在0.015％以内。SPHC钢属于低碳铝镇静钢，转炉终点氧含量一般在0.04％以上，成品铝一般在0.015％以上，且随着电极价格的飞涨，LF炉的处理成本高。
现有技术中低碳低硅铝镇静钢水的生产成本高。
发明内容
本发明的目的是提供一种低碳低硅铝镇静钢水的生产方法，主要解决现有技术中采用转炉冶炼生产的低碳低硅铝镇静钢水的洁净度差和脱氧成本高的技术问题；本发明方法，实现了低碳低硅铝镇静钢水洁净度提高和脱氧成本大幅降低。
本发明采用的技术方案是：一种低碳低硅铝镇静钢水的生产方法，包括以下步骤：
1)采用顶底复吹转炉冶炼，投入金属主料的原料组成的质量百分比为，铁水75％～100％，余量为废钢；
2)转炉冶炼终点的控制，取样检测转炉吹炼终点钢水中w[C]和钢水温度，检测到转炉吹炼终点钢水中w[C]≥0.04％、转炉吹炼终点钢水温度为1620～1660℃时，转炉吹炼结束；
3)转炉吹炼结束后立即出钢，转炉出钢过程钢包底吹氩气，氩气流量为15～45升/小时，当转炉出钢的钢水量达钢水总量的25％～35％时，先向钢包内钢水中一次性加入铝铁合金、锰铁合金对钢水进行进脱氧和初调钢水成分；然后向钢包内钢水中加入生石灰和低碳低硅复合脱氧剂对钢包渣进行改质，控制钢包内钢水中游离氧含量为20～100ppm，控制钢包渣中w(CaO)/w(Al2O3)的值为1.0～1.5；锰铁合金的加入量按生产钢水的目标成分而确定；铝铁合金的加入量为1.6～3.0千克/吨钢，铝铁合金化学成分的重量百分比为Al50％～60％、Fe 40％～50％和其他≤4％；生石灰的加入量为1.2～1.8千克/吨钢，生石灰化学成分的重量百分比为CaO≥90％、SiO2≤3.5％和烧损不大于5％；低碳低硅复合脱氧剂的加入量为0.5～1.0千克/吨钢，低碳低硅复合脱氧剂化学成分的重量百分比为Al 26％～30％、Al2O340％～50％、CaO 15％～25％、SiO2≤10％和H2O≤1％；
4)将钢包内钢水运至吹氩站进行钢水温度调控和钢水铝含量调控，在钢包内钢水运进吹氩站后，先向钢包内钢水中通入氩气搅拌钢水3.0～3.5分钟，控制氩气流量为20～30升/小时；然后检测钢包钢水中游离氧含量和钢水温度；钢水测温、定氧结束后，调控钢水温度为1600～1615℃，向钢水中喂入铝线对钢水进行铝脱氧，调控钢水中铝和氧元素至目标成分，控制氩气流量为20～30升/小时；
5)对喂完铝线的钢水进行弱搅拌，控制氩气流量为20～30升/小时，弱搅拌钢水时间5～8分钟，得合格钢水；所述的弱搅拌是指在吹氩过程中钢液裸露面不大于200mm。
本发明步骤4)中，铝线的加入量为14×([％O]+[％Als])，单位为千克/吨钢，[％O]为进吹氩站时钢水游离氧的重量百分含量，[％Als]为成品钢水中酸溶铝的重量百分含量。
本发明相比现有技术具有如下积极效果：1、本发明通过减少转炉出钢过程中的铝铁合金加入量，减少了铝铁合金的烧损，降低了脱氧成本，吨钢铝成本降低3～8元。同时，有利于钢包渣的成分控制，可以控制钢包渣中w(CaO)/w(Al2O3)的值为1.0～1.5，有利于吸附钢水中的夹杂物，提高钢水洁净度，可以控制中包钢水全氧含量不大于25ppm。2、本发明通过控制进吹氩站钢水游离氧含量为20～100ppm，可使得钢水中的铝含量在50ppm以下，吹氩站调整钢水温度时，可有效地避免铝的烧损；同时，吹氩站喂入铝线的收得率非常稳定，1次喂铝线合格率高，可以有效的减少钢水的二次氧化夹杂物和降低吹氩站的处理周期。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐明本发明，应理解下述具体实施方式仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。
本发明实施例，以250吨顶底复吹转炉冶炼低碳低硅铝镇静钢水，其中，实施例1、2冶炼钢种均为SPHC，实施例3、4冶炼钢种均为DC51D+Z，转炉冶炼过程底吹气体为氩气；生产方法，包括：转炉冶炼、吹氩站钢水处理。本发明实施例钢水生产的控制参数见表1至表6。
表1本发明实施例转炉冶炼金属料参数
表2转炉冶炼终点钢水成分与温度
表3转炉出钢过程合金和辅料消耗参数
表4吹氩站进站钢水成分及温度
表5吹氩站处理过程参数
表6吹氩站出站钢水成分及温度
本发明通过减少转炉出钢过程中的铝铁合金加入量，控制进吹氩站钢水游离氧含量为20～100ppm。如本发明实施例1～4所示，与现有工艺相比，本发明方法大幅减少了铝铁合金的烧损，降低了脱氧成本，吨钢铝成本平均降低5.4元；吹氩站调整钢水温度时，可有效地避免铝的烧损，减少钢水的二次氧化夹杂物，控制中包钢水全氧含量不大于25ppm，下降5ppm；减少钢水铝成分的波动，降低吹氩站的处理周期4.3min。

Claims (2)

1.一种低碳低硅铝镇静钢水的生产方法，其特征是，所述的方法包括以下步骤：
1)采用顶底复吹转炉冶炼，投入金属主料的原料组成的质量百分比为，铁水75％～100％，余量为废钢；
2)转炉冶炼终点的控制，取样检测转炉吹炼终点钢水中w[C]和钢水温度，检测到转炉吹炼终点钢水中w[C]≥0.04％、转炉吹炼终点钢水温度为1620～1660℃时，转炉吹炼结束；
3)转炉吹炼结束后立即出钢，转炉出钢过程钢包底吹氩气，氩气流量为15～45升/小时，当转炉出钢的钢水量达钢水总量的25％～35％时，先向钢包内钢水中一次性加入铝铁合金、锰铁合金对钢水进行进脱氧和初调钢水成分；然后向钢包内钢水中加入生石灰和低碳低硅复合脱氧剂对钢包渣进行改质，控制钢包内钢水中游离氧含量为20～100ppm，控制钢包渣中w(CaO)/w(Al2O3)的值为1.0～1.5；锰铁合金的加入量按生产钢水的目标成分而确定；铝铁合金的加入量为1.6～3.0千克/吨钢，铝铁合金化学成分的重量百分比为Al 50％～60％、Fe 40％～50％和其他≤4％；生石灰的加入量为1.2～1.8千克/吨钢，生石灰化学成分的重量百分比为CaO≥90％、SiO2≤3.5％和烧损不大于5％；低碳低硅复合脱氧剂的加入量为0.5～1.0千克/吨钢，低碳低硅复合脱氧剂化学成分的重量百分比为Al 26％～30％、Al2O340％～50％、CaO 15％～25％、SiO2≤10％和H2O≤1％；
4)将钢包内钢水运至吹氩站进行钢水温度调控和钢水铝含量调控，在钢包内钢水运进吹氩站后，先向钢包内钢水中通入氩气搅拌钢水3.0～3.5分钟，控制氩气流量为20～30升/小时；然后检测钢包钢水中游离氧含量和钢水温度；钢水测温、定氧结束后，调控钢水温度为1600～1615℃，向钢水中喂入铝线对钢水进行铝脱氧，调控钢水中铝和氧元素至目标成分，控制氩气流量为20～30升/小时；
5)对喂完铝线的钢水进行弱搅拌，控制氩气流量为20～30升/小时，弱搅拌钢水时间5～8分钟，得合格钢水；所述的弱搅拌是指在吹氩过程中钢液裸露面不大于200mm。
2.如权利要求1所述的一种低碳低硅铝镇静钢水的生产方法，其特征是，步骤4)中，铝线的加入量为14×([％O]+[％Als])，单位为千克/吨钢，[％O]为进吹氩站时钢水氧的重量百分含量，[％Als]为成品钢水中酸溶铝的重量百分含量。
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