CN110499406B

CN110499406B - 板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法

Info

Publication number: CN110499406B
Application number: CN201910929658.3A
Authority: CN
Inventors: 刘志龙; 丘文生; 张志明; 张波; 万翔; 曾令宇; 王冠; 刘志明; 赵科; 邓长付; 覃小锋; 余大华; 胡现锋; 黎莉; 任世岗
Original assignee: SGIS Songshan Co Ltd
Current assignee: SGIS Songshan Co Ltd
Priority date: 2019-09-27
Filing date: 2019-09-27
Publication date: 2021-04-02
Anticipated expiration: 2039-09-27
Also published as: CN110499406A

Abstract

本申请涉及一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法，属于精炼方法技术领域。一种板坯钢水精炼方法，包括：转炉出钢过程中在底吹氩气的条件下，依次向钢水中加入铝铁、石灰和高铝渣，根据转炉终点碳含量调控铝铁和高铝渣的加量。在氩站精炼过程中，采用底吹氩气通过强弱氩气搅拌得到顶渣。顶渣包括CaO 45wt％‑55wt％，Al₂O₃20wt％‑30wt％，TFe+MnO＜1wt％。本申请通过在转炉出钢过程根据转炉终点碳含量控制铝铁和高铝渣的加入量、出钢后在氩站采用强弱氩气搅拌进行顶渣改质，降低顶渣中TFe+MnO含量，控制顶渣的成分，使得钢水满足仅在氩站处理后，可以直接上连铸进行浇注，降低生产成本。

Description

板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法

技术领域

本申请属于精炼方法技术领域，涉及一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法。

背景技术

目前大部分钢厂生产板坯钢水均为过LF(钢包精炼)、LF+RH或RH(钢液真空处理)处理后上板坯连铸机浇注，生产成本相对较高。有报道称利用冶金石灰、铝粒对钢包炉渣进行改质，产生的烟尘量很少且持续时间短，改质效果好，但这种方法改质后，需RH继续处理后才能上连铸浇注，不适用于钢水过氩站后上连铸浇注；有报道采用机械搅拌的方法对顶渣进行搅拌，促进改质剂与顶渣充分接触、反应。但此种方法由于是机械搅拌，工艺难以在大生产上实现；有报道采用不同的改质剂，但仍不能满足直接上连铸浇注的目的。

发明内容

针对现有技术的不足，本申请实施例的目的包括提供一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法，以改善板坯钢水经氩站处理后无法直接上连铸浇注的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种板坯钢水精炼方法包括：对钢水进行转炉出钢、氩站精炼、钙处理以及直接连铸浇注。在底吹氩气的条件下，依次向钢水中加入铝铁、石灰和高铝渣，根据转炉终点碳含量调控铝铁和高铝渣的加量。其中，转炉的总出钢量为P吨，当转炉终点碳含量≤0.05wt％，高铝渣的加量为[(9-11)P/12]kg；当0.05wt％＜转炉终点碳含量≤0.08wt％，高铝渣的加量为[(3-4)P/6]kg；当转炉终点碳含量＞0.08wt％，高铝渣的加量为[(2-3)P/6]kg。氩站精炼采用强搅拌和弱搅拌方式得到顶渣。按质量百分比计，顶渣包括：CaO 45wt％-55wt％，Al₂O₃ 20wt％-30wt％，TFe+MnO＜1wt％，其中，CaO/Al₂O₃值为1.6-2.4。

本申请通过在转炉出钢过程根据转炉终点碳含量控制铝铁和高铝渣的加入量、出钢后在氩站采用强弱氩气搅拌进行顶渣改质，降低顶渣中TFe+MnO含量，控制顶渣的成分，使得钢水满足仅在氩站处理后，可以直接上连铸进行浇注，降低生产成本。

在本申请的部分实施例中，氩站精炼过程中，根据实际钢水裸露直径确定强搅拌和弱搅拌的氩气流量，先在钢水裸露直径为30-40cm氩气流量的条件下，底吹氩气搅拌2-4min，再在钢水裸露直径为10-20cm的条件下，底吹氩气搅拌2-4min。

本申请在氩站精炼过程中，通过钢水裸露直径可确定强搅拌和弱搅拌的氩气流量，能够较为准确的控制氩气流量，促使高铝渣与氩站顶渣中的FeO反应，形成还原性的顶渣，再对夹杂物进行上浮和去除，净化钢液。

在本申请的部分实施例中，当钢水裸露直径为30-40cm时，底吹氩气流量为40-50NM³/h。

在该条件下，能够较大程度促使高铝渣与氩站顶渣中的FeO反应，形成还原性的顶渣。

在本申请的部分实施例中，当钢水裸露直径为10-20cm时，底吹氩气流量为15-20NM³/h。

在该条件下，能够较大程度对夹杂物进行上浮和去除，净化钢液。

在本申请的部分实施例中，转炉出钢全程吹氩气，吹氩流量为40-60NM³/h。

本申请在铝铁脱氧和石灰造渣过程中，以相对较高的氩气流量更好的促进合金和渣料熔化，有助于迅速造渣。

在本申请的部分实施例中，转炉出钢过程中，转炉出钢P/12吨至P/6吨之间，加入铝铁，转炉出钢P/4吨至P/3吨之间，加入石灰380-420kg，转炉出钢3P/4吨至P吨之间，加入高铝渣。

本申请发明人发现铝铁、石灰和高铝渣的加入时机对于钢水中各成分的含量有较大的影响。转炉出钢P/12吨至P/6吨之间，加入铝铁可以使脱氧过程更加稳定。转炉出钢P/4吨至P/3吨之间，加入石灰380-420kg可以同上一步脱氧产物中的Al₂O₃、SiO₂形成三元渣系，然后转炉出钢3P/4吨至P吨之间，加入高铝渣对炉渣进行脱氧，可以快速形成还原性白渣，化渣效果良好，能有效吸附钢水中的夹杂物。

在本申请的部分实施例中，铝铁的加入量与转炉终点碳含量的关系式为：Y＝706.7-13107×X+109182×X²-314066×X³，其中，Y为铝铁的加入量，单位为kg，X为转炉终点碳含量，单位为wt％。

本申请以转炉终点碳含量确定铝铁的加入量，通过上述公式可以精确的得出铝铁的加入量，使脱氧过程更加稳定。

在本申请的部分实施例中，经过铝铁脱氧的钢水中自由氧含量为4-20ppm。

铝铁脱氧后的钢水总自由氧含量对加入石灰生成的渣量以及高铝渣的脱氧效果有很大的影响。当铝铁脱氧后的自由氧含量在上述范围内时，可以较大程度保证石灰生成的渣量，同时可以较大程度保证高铝渣的脱氧效果。

第二方面，本申请实施例提供了钢板冶炼方法，采用上述板坯钢水精炼方法对钢水进行精炼，再对精炼后的钢水进行钙处理和软吹。

该钢板冶炼方法采用本申请提供的板坯钢水精炼方法对钢水进行精炼，使得钢水中的成分含量达到要求，无需再过LF或RH精炼，可直接上连铸浇注且浇注过程塞棒曲线平稳，铸坯质量良好，降低生产成本。

在本申请的部分实施例中，钙处理的步骤包括：向经过氩站精炼的钢水中喂入纯钙线150-250米，且出站钙含量控制在10-25ppm之间。可选的，软吹的步骤包括：在软吹流量为5-10NM³/h的条件下对经过钙处理的钢水软吹5-10min。

本申请在对钢水进行精炼后，在通过上述钙含量的调整和软吹后，可直接上连铸浇注，降低了生产成本。

本申请的有益效果包括：

(1)本申请根据转炉终点碳计算出钢铝铁加入量，将钢中自由氧降低至4-20ppm。

(2)出钢过程加入石灰和高铝渣，其中高铝渣加入量根据转炉终点碳含量调整，通过大量试验以及生产实践，创造性地发现了高铝渣加入量与转炉终点碳含量定性定量的关系及对钢液精炼的显著影响，为氩站精炼后直接浇注这一目标的实现，提供了具体可行的操作方法。通过大量试验以及生产实践，创造性地发现了铝铁、石灰和高铝渣的加入顺序、加入时机、加入量对于钢水中各成分的含量满足要求有显著的影响，通过铝铁、石灰和高铝渣的加入顺序、加入时机控制以及优化铝铁、高铝渣加入量计算公式，通过上述条件合理控制实现铝铁、石灰和高铝渣的协同作用，为快速高效准确实现降低渣中TFe+MnO至1wt％以下的目标提供了科学可行的方法。此外，通过制定合理的高铝渣利用工艺，解决了在氩站精炼中高铝渣回收利用时与造渣剂(石灰)、脱氧剂(铝铁)等原料如何配合使用的问题，实现了高铝渣在氩站精炼过程中的回收利用，扩展了高铝渣应用范围，降低了成本。

(3)通过精确控制出钢吹氩过程、氩站精炼过程中强弱吹氩处理，为转炉出钢、氩站精炼中石灰、铝铁、高铝渣等冶炼原料的协同作用提供了相适应的熔池动力流场，合理控制了石灰、铝铁、高铝渣等冶炼原料的熔化速率、反应过程，促进了炉渣中高铝渣与氧的进一步反应，脱除渣中的氧，可以将钢中的夹杂物进行上浮吸附，净化钢液。

(4)本申请提供的精炼方法可以将氩站钢水顶渣中的TFe+MnO降低至1wt％以下，对于普板、一般强度船板、薄规格低合金结构钢板，后续经过钙处理和软吹后，无需再过LF或RH炉处理，可直接上连铸浇注，降低了生产成本。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。

下面对本申请实施例的一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法进行具体说明。

现有技术对钢包顶渣改质进行研究。有研究公开了利用冶金石灰、铝粒对钢包炉渣进行改质，产生的烟尘量很少且持续时间短，基本不对现场环境产生影响；改质效果好，加入后消耗钢水氧含量显著低于传统工艺，且不会导致钢水增碳。但这种方法改质后，需RH继续处理后才能上连铸浇注，不适用于过钢水过氩站后上连铸浇注。

有研究公开了采用机械搅拌的方法对顶渣进行搅拌，促进改质剂与顶渣充分接触、反应；改质剂的主要成分为：CaO 30-70重量份、Al 70-30重量份。但此种方法由于是机械搅拌，工艺难以在大生产上实现。

针对现有技术的缺陷，本申请发明人通过调整转炉出钢过程及出钢后在氩站进行顶渣改质，降低顶渣中TFe+MnO含量，满足钢水仅在氩站进行吹氩喂丝处理后，就可以上连铸进行浇注，并且浇注过程塞棒曲线平稳。

本申请实施例提供了一种板坯钢水精炼方法，适用于制造普板、一般强度船板以及薄规格低合金结构钢板。包括：对钢水进行转炉出钢、氩站精炼及钙处理。

S1.转炉出钢

转炉出钢全程吹氩气，在本申请实施例中，将转炉出钢过程分为前期和后期，转炉的总出钢量为P吨。

在本申请实施例中，依次向钢水中加入铝铁、石灰和高铝渣。

铝铁和高铝渣的作用是对钢水进行脱氧。钢水的含氧量对后期渣的生成量和后期钢水中各成分的含量具有很大的影响。现有的技术直接根据氧含量确定合金等的添加量。由于渣样结果分析比较滞后，氩站主要通过观察炉渣颜色和流动性，确定炉渣脱氧和吸附夹杂效果，炉渣脱氧良好时炉渣颜色为白色或黄白，炉渣流动性良好时，粘渣后观察渣子厚度，粘渣杆上渣子厚度在2-3mm时，流动性最合适。

本申请发明人发现，现有添加方法脱氧过程不稳定、脱氧不精确，导致后续需要多次调节氧含量。通过创造性的研究与分析，本申请发明人发现，转炉终点碳含量不同，其出钢氧不同，转炉终点碳含量越低，出钢氧越高；同时钢水中氧高时对应渣中的TFe也偏高，需要加入的高铝渣也越多。因此提出根据转炉终点碳含量调控铝铁和高铝渣的加量。同时本申请发明人发现铝铁、石灰和高铝渣的加入顺序、加入时机、加入量对于钢水中各成分的含量有较大的影响。

在本申请的部分实施例中，转炉出钢P/12吨至P/6吨即本申请实施例10-20吨之间，按如下关系式确定铝铁的加入量。铝铁的加入量与转炉终点碳含量的关系式(1)为：

Y＝706.7-13107×X+109182×X²-314066×X³，

其中，Y为铝铁的加入量，单位为kg，X为转炉终点碳含量，单位为wt％。本申请中的铝铁中铝含量为35-45wt％。在上述时机、采用上述铝铁的添加方法可以自动根据终点碳计算铝铁加入量，使脱氧过程更加稳定。采用上述方法加入铝铁后，钢水中自由氧可降低至4-20ppm。需要说明的是，上述关系式为本申请发明人对实际终点碳含量和铝铁加入量进行大量试验和回归分析后获得的。

加入铝铁脱氧后，在转炉出钢P/4吨至P/3吨即本申请实施例中30-40吨之间加入石灰380-420kg。单独加入石灰可以同上一步脱氧产物中的Al₂O₃、SiO₂形成三元渣系，然后加入高铝渣对炉渣进行脱氧，可以快速形成还原性白渣，化渣效果良好，能有效吸附钢水中的夹杂物。可选的，石灰的添加量可以为380kg、390kg、400kg、410kg或420kg。

加入石灰后，在转炉出钢3P/4吨至P吨即本申请实施例中90-120吨之间，根据转炉终点碳含量加入高铝渣。在本申请的部分实施例中，当转炉终点碳含量≤0.05wt％，高铝渣的加量为[(9-11)P/12]kg；当0.05wt％＜转炉终点碳含量≤0.08wt％，高铝渣的加量为[(3-4)P/6]kg；当转炉终点碳含量＞0.08wt％，高铝渣的加量为[(2-3)P/6]kg。需要说明的是，上述加量均为一个转炉的加量。可选的，当转炉终点碳含量≤0.05wt％，高铝渣的加量可以为90kg/炉、95kg/炉、100kg/炉、105kg/炉或110kg/炉；当0.05wt％＜转炉终点碳含量≤0.08wt％，高铝渣的加量可以为60kg/炉、65kg/炉、70kg/炉、75kg/炉或80kg/炉；当转炉终点碳含量＞0.08wt％，高铝渣的加量可以为40kg/炉、45kg/炉、50kg/炉、55kg/炉或60kg/炉。

本申请实施例中，高铝渣主要作用是对钢包顶渣进行脱氧，高铝渣的成分含量对脱氧有较大影响。在本申请的部分实施例中，高铝渣的主要成分如下表：

表1高铝渣的主要成分(wt％)

Al

CaO

Al2O3

MgO

SiO2

S+P

N

H2O

53-56

10-20

≤5.0

≤0.15

≤0.2

≤1

上述高铝渣的成分中，主要通过金属Al含量控制氧含量，Al含量越高，其脱氧效果越好，金属铝氧化后可以起到化渣的效果。其中高铝渣中的N含量需控制，否则会导致钢水增氮。

进一步的，本申请发明人通过控制转炉出钢过程中的吹氩流量，提高造渣的速度。本申请转炉出钢过程中吹氩流量为40-60NM³/h可选的，吹氩流量可以为40NM³/h、42NM³/h、45NM³/h、48NM³/h、50NM³/h、53NM³/h、55NM³/h、58NM³/h或60NM³/h。

S2.氩站精炼的底吹氩气

转炉出完钢后，采用底吹氩气对钢水进行搅拌。本申请发明人通过强弱搅拌相结合，可以快速、充分除去钢中的夹杂物。其中，强搅拌指以较大氩气流量吹氩气，弱搅拌指以较小氩气流量吹氩气。在本申请的部分实施例中，在氩站精炼过程中，先在氩气流量为40-50NM³/h的条件下吹氩气，对钢水进行充分的搅拌，能够促使高铝渣同氩站顶渣中的FeO反应，形成还原性的顶渣。若氩气流量低，会明显影响渣洗效果。再在氩气流量为15-20NM³/h的条件下吹氩气搅拌，该过程在强搅拌的基础上，已经形成还原性的顶渣后，弱搅拌是对夹杂物进行快速上浮和去除，净化钢液。可选的，先以40-50NM³/h的氩气流量底吹氩气搅拌2-4min，再以15-20NM³/h的氩气流量底吹氩气搅拌2-4min(直到下一工艺步骤)。更可选的，强搅拌的氩气流量可以为40NM³/h、42NM³/h、45NM³/h、48NM³/h或50NM³/h，弱搅拌的氩气流量可以为15NM³/h、16NM³/h、17NM³/h、18NM³/h或20NM³/h。

为了进一步提高吹氩气去除钢中夹杂物的效果，本申请发明人提出根据实际钢水裸露直径确定底吹氩气流量。在本申请的部分实施例中，当钢水裸露直径为30-40cm时，底吹氩气流量为40-50NM³/h；当钢水裸露直径为10-20cm时，底吹氩气流量为15-20NM³/h。可选的，当钢水裸露直径为30-40cm时，底吹氩气流量可以为40NM³/h、42NM³/h、45NM³/h、48NM³/h或50NM³/h，当钢水裸露直径为10-20cm时，底吹氩气流量可以为15NM³/h、16NM³/h、17NM³/h、18NM³/h、19NM³/h或20NM³/h。

经过上述的精炼，钢水中的顶渣中的成分含量达到顶渣改质要求，取得了较好的顶渣改质效果，钢水后续在氩站钙处理软吹后，无需再过LF或RH精炼，可直接上连铸浇注，降低了生产成本。

按质量百分比计，顶渣包括CaO 45wt％-55wt％，Al₂O₃20wt％-30wt％，TFe+MnO＜1wt％，其中，CaO/Al₂O₃值为1.6-2.4。顶渣在氩站到站时Al₂O₃含量比出站时Al₂O₃含量低3-5wt％，主要是钢水中的Als氧化损失和Al₂O₃夹杂的上浮，导致顶渣中Al₂O₃含量上升。在本申请的部分实施例中，顶渣的主要成分如下表：

表2顶渣的主要成分(wt％)

CaO	SiO<sub>2</sub>	Al<sub>2</sub>O<sub>3</sub>	TFe	MnO	S	MgO	P<sub>2</sub>O<sub>5</sub>
								45-55	10-15	20-30	0.6-0.7	0.2-0.3	0.5-0.6	5-10	0.03-0.2之间

基于上述板坯钢水精炼方法，本申请还提供了一种钢板冶炼方法，包括：

采用上述板坯钢水精炼方法对钢水进行精炼，对精炼后的钢水进行钙处理和软吹。

在本申请的部分实施例中，钙处理的步骤包括：向经过精炼的钢水中喂入纯钙线150-250米，且出站钙含量控制在10-25ppm之间；软吹的步骤包括：在软吹流量为5-10NM³/h的条件下对经过钙处理的钢水软吹5-10min。软吹过程可以上浮夹杂物，但该阶段钢水和空气无接触，不会出现二次氧化。可选的，纯钙线的喂入量可以为160米、180米、200米、230米或250米。软吹流量可以为5NM³/h、6NM³/h、7NM³/h、8NM³/h、9NM³/h或10NM³/h。软吹时间可以为5min、6min、7min、8min或10min。

经过上述冶炼，钢水中的成分含量达到要求，无需再过LF或RH精炼，可直接上连铸浇注且浇注过程塞棒曲线平稳，铸坯质量良好，降低生产成本。

本申请实施例以下结合实施例对本申请的特征和性能作进一步的详细描述。

实施例1

本实施例提供一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法，具体为Q235B钢，包括：

成品成分控制要求为：C：0.13-0.17wt％、Si：0.12-0.35wt％、Mn：0.40-0.60wt％、P：≤0.030wt％、S：≤0.030wt％。转炉的出钢量为120吨。

1.转炉终点碳含量为0.08wt％，依据关系式(1)计算得到铝铁的加入量。转炉出钢10-20吨之间，加入铝铁196kg和硅锰等合金，其中，硅锰等合金的加量由成品的成分确定。转炉出钢30-40吨之间加入石灰400kg，转炉90-120吨之间加入高铝渣70kg，氩站定氧7ppm。转炉出钢过程中，吹氩流量为60NM³/h。

2.钢水裸露直径为30cm，氩站吹氩流量为40NM³/h，吹氩3min，钢水裸露直径为10cm，吹氩流量15NM³/h，再吹氩3min。取顶渣样，其中TFe+MnO＜1wt％，CaO为45wt％，Al₂O₃为20wt％，CaO/Al₂O₃值为2.25。

3.向经过精炼的钢水中喂入纯钙线150米，出站钙含量为10ppm，在软吹流量为5NM³/h的条件下对经过钙处理的钢水软吹5min。

在连铸浇注过程塞棒曲线平稳，液面平稳，说明钢水可浇性良好。

实施例2

本实施例提供一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法，具体为船板B钢，包括：

成品成分控制要求为：C：0.14-0.18wt％、Si：0.12-0.30wt％、Mn：0.60-0.90wt％、P：≤0.028wt％、S：≤0.023wt％、Als：0.015-0.030wt％。转炉的出钢量为120吨。

1.转炉终点碳含量为0.06wt％，依据关系式(1)计算得到铝铁的加入量。转炉出钢10-20吨之间，加入铝铁245kg和硅锰等合金，出钢30-40吨之间加入石灰400kg，90-120吨之间加入高铝渣70kg，氩站定氧5ppm。转炉出钢过程中，吹氩流量为40NM³/h。

2.钢水裸露直径为40cm，氩站吹氩流量50NM³/h，吹氩3min，钢水裸露直径为20cm，吹氩流量20NM³/h，再吹氩3min，取顶渣样，其中TFe+MnO＜1wt％，CaO为55wt％，Al₂O₃为30wt％，CaO/Al₂O₃值为1.83。

3.向经过精炼的钢水中喂入纯钙线250米，出站钙含量为25ppm，在软吹流量为10NM³/h的条件下对经过钙处理的钢水软吹10min。

实施例3

本实施例提供一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法，具体为Q345B钢，包括：

成品成分控制要求为：C：0.14-0.18wt％、Si：0.15-0.40wt％、Mn：1.40-1.60wt％、P：≤0.028wt％、S：≤0.025wt％、Als：0.010-0.040wt％。转炉的出钢量为120吨。

1.转炉终点碳含量为0.04wt％，依据关系式(1)计算得到铝铁的加入量。转炉出钢10-20吨之间，加入铝铁337kg和硅锰等合金，出钢30-40吨之间加入石灰400kg，90-120吨之间加入高铝渣100kg，氩站定氧5ppm。转炉出钢过程中，吹氩流量为50NM³/h。

2.钢水裸露直径为35cm，氩站吹氩流量45NM³/h，吹氩3min，钢水裸露直径为15cm，吹氩流量18NM³/h，再吹氩3min，取顶渣样，其中TFe+MnO＜1wt％，CaO为50wt％，Al₂O₃为25wt％，CaO/Al₂O₃值为2。

3.向经过精炼的钢水中喂入纯钙线200米，出站钙含量为18ppm，在软吹流量为7NM³/h的条件下对经过钙处理的钢水软吹8min。

实施例4

本实施例提供一种Q235B钢的钢水精炼方法及钢板冶炼方法，与实施例1的区别仅在于：

步骤1中，转炉终点碳含量为0.08wt％，依据关系式(1)计算得到铝铁的加入量。转炉出钢10-20吨之间，加入铝铁196kg和硅锰等合金，转炉出钢30-40吨之间加入石灰400kg，转炉90-120吨之间加入高铝渣70kg，氩站定氧15ppm。转炉出钢过程中，吹氩流量一直保持30NM³/h。

由于在转炉出钢过程中，一直以较小的氩气流量对钢水进行搅拌，渣料熔化的不充分，影响造渣的速度。经过步骤2和步骤3后，钢水在连铸浇注过程中液面较为平稳，塞棒曲线上涨不大，钢水浇注性能达标。

实施例5

本实施例提供一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法，与实施例1的区别仅在于：

步骤2中，钢水裸露直径为30cm，氩站吹氩流量为15NM³/h，吹氩3min，钢水裸露直径为10cm，吹氩流量15NM³/h，再吹氩3min。

由于一直采用弱搅拌，小氩气会造成夹杂物上浮不充分。在连铸浇注过程中液面较为平稳，塞棒曲线上涨不大，钢水浇注性能达标。

实施例6

本实施例提供一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法，与实施例2的不同之处仅在于：

步骤1中，转炉终点碳含量为0.06wt％。转炉出钢30-40吨之间，加入铝铁245kg和硅锰等合金，出钢30-40吨之间加入石灰400kg，90-120吨之间加入高铝渣70kg，氩站定氧5ppm。转炉出钢过程中，转炉出钢0-60吨之间，吹氩流量为60NM³/h，转炉出钢60-120吨之间，吹氩流量为40NM³/h。

由于铝铁的加入量延后，使得铝铁与石灰加入时机相同或很接近，导致脱氧效果降低，炉渣中含氧量较高，影响炉渣的成分含量。在经过步骤2和步骤3的处理后，钢水在连铸浇注过程中液面较为平稳，钢水浇注性能达标。

对比例1

本对比例提供一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法，与实施例2的不同之处仅在于：

步骤1中，转炉终点碳含量为0.05wt％，转炉出钢10-20吨之间，加入铝铁280kg和硅锰等合金，出钢90-120吨之间加入石灰400kg，90-120吨之间加入高铝渣100kg，氩站定氧9ppm。转炉出钢过程中，转炉出钢0-60吨之间，吹氩流量为60NM³/h，转炉出钢60-120吨之间，吹氩流量为40NM³/h。

由于石灰的加入时机延后，且石灰加入后搅拌不充分结块，在经过步骤2和步骤3的处理后，钢水在连铸浇注过程中液面波动，出现塞棒上涨，钢水浇注性能不佳。

对比例2

步骤1中，转炉终点碳含量为0.07wt％，转炉出钢10-20吨之间，加入铝铁225kg和硅锰等合金，出钢30-40吨之间加入石灰400kg，90-120吨之间加入高铝渣70kg，氩站定氧8ppm。转炉出钢过程中，转炉出钢0-60吨之间，吹氩流量为60NM³/h，转炉出钢60-120吨之间，吹氩流量为40NM³/h。

步骤2中，钢水温度偏低，氩站吹氩气流量均为20NM³/h，吹氩气过程无强搅拌。

经过步骤3钙处理软吹后，钢水在连铸浇注过程中液面波动，出现塞棒上涨，钢水浇注性能不佳。

对比例3

本对比例提供一种板坯钢水精炼方法及钢板冶炼方法，与实施例3的不同之处仅在于：

步骤1中，转炉终点碳含量为0.04wt％。转炉出钢10-20吨之间，加入铝铁337kg和硅锰等合金，出钢30-40吨之间加入石灰400kg，90-120吨之间加入高铝渣80kg，氩站定氧10ppm。转炉出钢过程中，转炉出钢0-60吨之间，吹氩流量为50NM³/h，转炉出钢60-120吨之间，吹氩流量为30NM³/h。

由于高铝渣的加量没有根据转炉终点碳含量而定，加量小于实施例1中的加量，在经过步骤2和步骤3的处理后，钢水在连铸浇注过程中液面波动，出现塞棒上涨，钢水浇注性能不佳。

对比例4

步骤1中，转炉终点碳含量为0.04wt％。转炉出钢10-20吨之间，加入铝铁245kg和硅锰等合金，出钢30-40吨之间加入石灰210kg，90-120吨之间加入高铝渣50kg，氩站定氧27ppm。

经过步骤2后，顶渣中TFe+MnO大于1wt％。经过步骤3处理后钢水在连铸浇注过程中液面波动频繁，出现塞棒上涨，钢水浇注性能不佳。

对比例5

本对比例提供了一种硅钢顶渣改质的方法，包括：

控制转炉出钢下渣量小于50mm，出钢过程中不开氩气，出钢过程中向钢包内加入冶金石灰和部分合成渣，石灰加入量为2-3.5kg/t钢，出完钢后向钢包钢水表面加入约100kg的铝铁粉，转炉出完钢后吊到RH后进行处理，RH脱碳结束，加入硅铁和铝粒脱氧后，进行合金化，保证纯脱气时间大于5分钟后复压，之后通过铝铁粉投入装置，使铝铁粉大体均匀覆盖于钢包顶渣表面，然后通过喂入部分硅钙线或铁钙线。喂线过程不进行底吹氩操作，钙处理后，钢水静置10分钟以上，保证渣中FeO+MnO含量小于7wt％。

试验例1

对实施例1-6、对比例1-5中精炼后的顶渣的成分进行检测分析，检测方法为：采用X射线荧光光谱仪进行光谱分析。

检测结果如下表：

表3顶渣成分检测结果(wt％)

由表3可知，实施例1-3中的顶渣的成分在目标范围内，而实施例4-6以及对比例1-5的顶渣的成分超出目标范围。实施例1-3采用本申请提供的精炼方法，能够控制顶渣的成分，使得钢水满足仅在氩站处理后，可以直接上连铸进行浇注，降低生产成本。实施例4在转炉出钢中，氩气流量较小，导致渣料熔化的不充分，影响造渣的速度，影响顶渣的成分。实施例5在氩站精炼过程中采用弱搅拌，导致夹杂物上浮不充分，影响顶渣的成分。实施例6铝铁的加入量延后，导致脱氧效果降低，炉渣中含氧量较高，影响炉渣的成分含量。说明实施例4-6以及对比例1-5提供的钢水精炼方法及钢板冶炼方法对顶渣的改质效果较差，还需要对钢水进行进一步精炼，才可以进行连铸浇注。

以上所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

Claims

1.一种板坯钢水精炼方法，包括：对钢水进行转炉出钢、氩站精炼，其特征在于，

转炉出钢：在底吹氩气的条件下，依次向钢水中加入铝铁、石灰和高铝渣，根据转炉终点碳含量调控所述铝铁和所述高铝渣的加量；转炉出钢过程中，转炉出钢P/12吨至P/6吨之间，加入所述铝铁，转炉出钢P/4吨至P/3吨之间，加入所述石灰380-420kg，转炉出钢3P/4吨至P吨之间，加入所述高铝渣；所述铝铁的加入量与所述转炉终点碳含量的关系式为：

Y＝706.7-13107×X+109182×X²-314066×X³，

其中，Y为所述铝铁的加入量，单位为kg，X为所述转炉终点碳含量，单位为wt％；经过所述铝铁脱氧的钢水中自由氧含量为4-20ppm；

其中，所述转炉的总出钢量为P吨，当所述转炉终点碳含量≤0.05wt％，所述高铝渣的加量为[(9-11)P/12]kg；当0.05wt％＜所述转炉终点碳含量≤0.08wt％，所述高铝渣的加量为[(3-4)P/6]kg；当所述转炉终点碳含量＞0.08wt％，所述高铝渣的加量为[(2-3)P/6]kg；按质量百分数计，所述高铝渣的主要成分为：Al:53％-56％，CaO:10％-20％，Al₂O₃:10％-20％，MgO≤5.0％，SiO₂≤5.0％，S+P≤0.15％，N≤0.2％，H₂O≤1％；

氩站精炼：采用强搅拌和弱搅拌方式得到顶渣；氩站精炼过程中，根据实际钢水裸露直径确定强搅拌和弱搅拌的氩气流量，先在钢水裸露直径为30-40cm氩气流量的条件下，底吹氩气搅拌2-4min，再在钢水裸露直径为10-20cm的条件下，底吹氩气搅拌2-4min；当钢水裸露直径为30-40cm时，底吹氩气流量为40-50NM³/h，当钢水裸露直径为10-20cm时，底吹氩气流量为15-20NM³/h；

按质量百分比计，所述顶渣包括：CaO 45wt％-55wt％，Al₂O₃20wt％-30wt％，TFe+MnO＜1wt％，其中，CaO/Al₂O₃值为1.6-2.4。

2.根据权利要求1所述的板坯钢水精炼方法，其特征在于，转炉出钢全程吹氩气，吹氩流量为40-60NM³/h。

3.一种钢板冶炼方法，其特征在于，采用如权利要求1或2所述的板坯钢水精炼方法对钢水进行精炼，再对精炼后的钢水进行钙处理、软吹和连铸浇注。

4.根据权利要求3所述的钢板冶炼方法，其特征在于，所述钙处理的步骤包括：向经过氩站精炼的钢水中喂入纯钙线150-250米，且出站钙含量控制在10-25ppm之间。

5.根据权利要求4所述的钢板冶炼方法，其特征在于，所述软吹的步骤包括：在软吹流量为5-10NM³/h的条件下对经过钙处理的钢水软吹5-10min。