CN111206137B - 一种高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的方法 - Google Patents

一种高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的方法，在转炉冶炼时，采用大渣量双渣法，降低渣中TiO2含量，并强化挡渣，降低下渣量，并在RH精炼时，采用钛含量在0.015％以下的低钛合金进行合金化进行合金化；实现了高钛铁水生产高牌号硅钢低钛元素含量的稳定控制。

Description

一种高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的 方法
技术领域
本发明属于钢铁冶炼技术领域，具体涉及一种高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的方法。
背景技术
Ti属于无取向硅钢中的有害元素，易与钢中的N形成比AlN更稳定的TiN而影响钢中抑制剂的数量，TiN的生产还会在退火过程中阻碍晶粒的长大，从而对硅钢的磁性能产生不利影响，对于高牌号硅钢其成品钢中钛含量要求控制在0.0030％以下。很多先进企业从铁水配矿着手降低了金属料中钛的来源，并采用钛含量低的合金和辅料进行冶炼，实现了高牌号无取向硅钢低钛含量控制。但是对于高钛铁水(铁水钛含量在0.08％～0.13％)生产高牌号硅钢过程中低钛含量稳定控制始终是目前各大钢铁企业在生产高牌号硅钢时所面临的难题。
发明内容
为解决上述技术问题本发明提供了一种高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的方法。在转炉冶炼时，采用大渣量双渣法，降低渣中TiO2含量，并强化挡渣，降低下渣量，并在RH精炼时，采用钛含量在0.015％以下的低钛合金进行合金化进行合金化；实现了高钛铁水生产高牌号硅钢低钛元素含量的稳定控制。
本发明采取的技术方案为：
一种高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)将钛含量在0.08％～0.15％的铁水在洁净的钢包中进行预处理脱硫；
(2)转炉冶炼时，吹炼前期加入1/2总渣量，吹炼5～7min时进行一次倒渣，倒渣量控制在当前渣量1/3～1/2，然后摇炉进行吹炼并将另外的1/2渣料加入造渣，总渣量控制在50～80kg/t钢；转炉终渣中TiO2含量控制在0.50％以下；出钢过程中进行顶渣改质；
(3)吹氩站进行测温(定氧)、取样后运至RH精炼位；
(4)RH进站后进行脱碳操作，脱碳后加入脱氧铝粒及合金化铝粒，纯循环2～4min后加入钛含量在0.015％以下的低钛合金进行合金化，合金化后进行脱硫，然后破空、加盖运出；
(5)进行全程保护浇铸；
所述方法经步骤(1)～(5)可将钢中包钛含量稳定控制在0.0030％以下。
进一步地，步骤(1)中，脱硫后S含量≤0.0030％，脱硫前扒渣亮面在80％以上以降低酸性渣对预处理脱硫的影响，后扒渣亮面在90％以上以降低铁水预脱硫渣对后续回硫的影响。
步骤(2)中，转炉采用S≤0.010％及Ti≤0.005％的低硫、低钛废钢及低硫、低钛辅料进行冶炼以防止在冶炼的过程中增硫和增钛，吹炼方式为顶底复吹，吹炼时间在10～16min。
步骤(2)中，转炉终点C含量控制在0.020％～0.050％，终点氧控制在400～800ppm，终点温度控制在1650～1675℃。
步骤(2)中，出钢采用滑板+挡渣锥挡渣方式控制下渣量在4kg/t钢内，即尽可能降低转炉下渣，以降低转炉下渣造成的增钛；出钢过程中加入2～3kg/t钢的石灰进行顶渣改质，出钢至1/3时随钢流加入。
步骤(4)中，脱碳期提升气体流量控制在140～180Nm3/h，脱碳结束后氧含量控制在200～300ppm以满足脱碳的条件下尽可能降低氧含量，以减少脱氧夹杂的生成。
步骤(4)中，合金化后进行3min纯循环后通过顶枪喷吹C≤0.10％及TiO2≤0.10％的低碳、低钛脱硫剂进行脱硫以防止增碳和增钛；为了提高夹杂物上浮去除率，脱硫剂喷入后纯循环2～3min后将提升气体流量调成80～110Nm3/h，调整提升气体流量后纯循环3～4min后破空、加盖运出。
步骤(5)中，钢水上连铸台后镇静15～25min，开浇前及浇铸过程做好全程保护浇铸防止钢水的二次氧化。
步骤(5)中，浇铸过程中选用Ti≤0.06％的含钛低的中包覆盖剂和Ti≤0.05％的含钛低的保护渣以降低钢水增钛。
本发明提供的高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的方法实现了转炉下渣少、转炉终渣TiO2低的目的，并实现了合金及辅料增钛低，实现了高钛铁水生产高牌号硅钢低钛含量的稳定控制。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进行详细说明。
实施例1
一种高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的方法，所述方法包括以下步骤：
(1)本实施例生产钢种为W350，成分范围为：C：≤0.0030％，Si：2.60％～2.80％，Mn：0.15％～0.30％，P：≤0.020％，S：≤0.0030％，Als：0.65％～0.90％，Ti≤0.0030％，N≤0.0020％；所述实施例1为1个浇次(6炉)冶炼过程控制情况；高牌号无取向硅钢生产前，确保钢包为蓄热良好的洁净钢包，即之前装入的为无钛钢种，钢包内无残钢、无残渣，并安排转炉采用S≤0.010％及Ti≤0.005％的低硫、低钛辅料洗炉1～2次，RH每个工位采用无钛钢种洗炉1～2次，确保浸渍管和真空槽内无残钢、残渣；
(2)铁水钛含量在0.086％～0.116％，铁水预处理脱硫前扒渣亮面在80％以上，采用KR法脱硫后S含量控制在0.0012％～0.0021％，后扒渣亮面在90％以上；
(3)转炉采用S≤0.010％及Ti≤0.005％的低硫、低钛废钢和S≤0.010％及Ti≤0.005％的低硫、低钛辅料进行冶炼，吹炼方式为顶底复吹，吹炼时间在12～15min；采用“双渣法”进行造渣，总渣量控制在54.6～75.3kg/t钢，具体方式为吹炼前期加入1/2总渣量，吹炼5～7min时进行一次倒渣，倒渣量控制在当前渣量1/3～1/2，然后摇炉进行吹炼并将另外的1/2渣料加入造渣；转炉终点C含量控制在0.028％～0.047％，终点氧控制在420～740ppm，终点温度控制在1659～1674℃，转炉终渣中TiO2含量控制在0.39％～0.48％；出钢采用滑板+挡渣锥挡渣方式控制下渣量在2.1～3.2kg/t钢，出钢过程石灰加入量控制在2.2～2.8kg/t钢，出钢至1/3时随钢流加入；
(4)吹氩站进行测温定氧、取样后运至RH精炼位；
(5)RH进站后根据测温定氧以及氩站碳含量结果进行脱碳操作，脱碳期提升气体流量控制在140～170Nm3/h，脱碳结束后氧含量控制在215～289ppm，脱碳后加入脱氧铝粒及合金化铝粒，纯循环时间控制在2～4min，后加入钛含量在0.015％以下的低钛合金进行合金化，合金化后纯循环时间控制在3min，后通过顶枪喷吹C≤0.10％及TiO2≤0.10％的低碳、低钛脱硫剂进行脱硫，脱硫剂喷入量为500～700kg，脱硫剂喷入后纯循环2～3min后调整提升气体流量，提升气体流量控制在86～96Nm3/h，调整提升气体流量后纯循环控制在3～4min，破空后加盖运出；
(6)钢水上连铸台后镇静时间控制在16～24min，开浇前及浇铸过程做好全程保护浇铸，浇铸过程中选用Ti≤0.06％的含钛低的中包覆盖剂和Ti≤0.05％的保护渣。
本浇次6炉钢中包钛含量控制在0.0016％～0.0021％，稳定地实现了高钛铁水生产高牌号硅钢低钛含量的稳定控制。
比较例1
(1)本比较例生产钢种为W350，成分范围为：C：≤0.0030％，Si：2.60％～2.80％，Mn：0.15％～0.30％，P：≤0.020％，S：≤0.0030％，Als：0.65％～0.90％，Ti≤0.0030％，N≤0.0020％；所述对比例1为1个浇次(5炉)冶炼过程控制情况；
(2)铁水钛含量在0.084％～0.112％，铁水预处理脱硫前扒渣亮面在80％以上，采用KR法脱硫后S含量控制在0.0010％～0.0019％，后扒渣亮面在90％以上；
(3)转炉采用S≤0.010％及Ti≤0.005％的低硫、低钛废钢和S≤0.010％及Ti≤0.005％的低硫、低钛辅料进行冶炼，吹炼方式为顶底复吹，吹炼时间在12～15min；采用“单渣法”进行造渣，总渣量控制在48.6～62.3kg/t钢，具体方式为吹炼前期加入1/2总渣量，吹炼过程视化渣情况分批次加入另外一部分渣料，冶炼期间不倒炉倒渣；转炉终点C含量控制在0.029％～0.046％，终点氧控制在401～680ppm，终点温度控制在1658～1672℃，转炉终渣中TiO2含量控制在0.95％～1.06％；出钢采用滑板+挡渣锥挡渣方式控制下渣量在1.9～3.1kg/t钢，出钢过程石灰加入量控制在2.1～2.9kg/t钢，出钢至1/3时随钢流加入；
(4)吹氩站进行测温(定氧)、取样后运至RH精炼位；
(5)RH进站后根据测温(定氧)以及氩站碳含量结果进行脱碳操作，脱碳期提升气体流量控制在140～170Nm3/h，脱碳结束后氧含量控制在225～292ppm，脱碳后加入脱氧铝粒及合金化铝粒，纯循环时间控制在2～4min，后加入钛含量在0.015％以下的低钛合金进行合金化，合金化后纯循环时间控制在3min，后通过顶枪喷吹C≤0.10％及TiO2≤0.10％的低碳、低钛脱硫剂进行脱硫，脱硫剂喷入量为450～700kg，脱硫剂喷入后纯循环2～3min后调整提升气体流量，提升气体流量控制在88～95Nm3/h，调整提升气体流量后纯循环控制在3～4min，破空后加盖运出；
(6)钢水上连铸台后镇静时间控制在15～22min，开浇前及浇铸过程做好全程保护浇铸，浇铸过程中选用Ti≤0.06％的含钛低的中包覆盖剂和Ti≤0.05％的保护渣。
本浇次5炉钢中包钛含量控制在0.0024％～0.0039％，其中2炉次钢水Ti含量超出目标要求,难以实现高钛铁水生产高牌号硅钢低钛含量的稳定控制。
比较例2
(1)本比较例生产钢种仍为W350，成分范围为：C：≤0.0030％，Si：2.60％～2.80％，Mn：0.15％～0.30％，P：≤0.020％，S：≤0.0030％，Als：0.65％～0.90％，Ti≤0.0030％，N≤0.0020％；所述对比例为1个浇次(6炉)冶炼过程控制情况；
(2)铁水钛含量在0.086％～0.115％，铁水预处理脱硫前扒渣亮面在80％以上，采用KR法脱硫后S含量控制在0.0012％～0.0020％，后扒渣亮面在90％以上；
(3)转炉采用S≤0.010％的低硫废钢和S≤0.010％及Ti≤0.005％低硫、低钛辅料进行冶炼，吹炼方式为顶底复吹，吹炼时间在13～15min；采用“双渣法”进行造渣，总渣量控制在53.8～73.6kg/t钢，具体方式为吹炼前期加入1/2总渣量，吹炼5～7min时进行一次倒渣，倒渣量控制在当前渣量1/3～1/2，然后摇炉进行吹炼并将另外的1/2渣料加入造渣；转炉终点C含量控制在0.031％～0.047％，终点氧控制在413～664ppm，终点温度控制在1662～1673℃，转炉终渣中TiO2含量控制在0.72％～0.91％；出钢采用滑板+挡渣锥挡渣方式控制下渣量在2.0～2.9kg/t钢，出钢过程石灰加入量控制在2.0～2.8kg/t钢，出钢至1/3时随钢流加入；
(4)吹氩站进行测温(定氧)、取样后运至RH精炼位；
(5)RH进站后根据测温(定氧)以及氩站碳含量结果进行脱碳操作，脱碳期提升气体流量控制在140～170Nm3/h，脱碳结束后氧含量控制在232～284ppm，脱碳后加入脱氧铝粒及合金化铝粒，纯循环时间控制在3～4min，后加入Ti≤0.025％的普通低钛合金进行合金化，合金化后纯循环时间控制在3min，后通过顶枪喷吹C≤0.10％及TiO2≤0.10％的低碳、低钛脱硫剂进行脱硫，脱硫剂喷入量为400～700kg，脱硫剂喷入后纯循环2～3min后调整提升气体流量，提升气体流量控制在85～95Nm3/h，调整提升气体流量后纯循环控制在3～4min，破空后加盖运出；
(6)钢水上连铸台后镇静时间控制在16～24min，开浇前及浇铸过程做好全程保护浇铸，浇铸过程中选用Ti≤0.06％的含钛低的中包覆盖剂和Ti≤0.05％的保护渣。
本浇次6炉钢中包钛含量控制在0.0027％～0.0038％，其中2炉次钢水Ti含量超出目标要求，难以实现高钛铁水生产高牌号硅钢低钛含量的稳定控制。
上述参照实施例对一种高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种高钛铁水生产高牌号无取向硅钢中低钛含量稳定控制的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
（1）将钛含量在0.08%~0.15%的铁水在洁净的钢包中进行预处理脱硫；
（2）转炉冶炼时，吹炼前期加入1/2总渣量，吹炼5~7min时进行一次倒渣，倒渣量控制在当前渣量1/3~1/2，然后摇炉进行吹炼并将另外的1/2渣料加入造渣，总渣量控制在50~80kg/t钢；转炉终渣中TiO2含量控制在0.50%以下；出钢过程中进行顶渣改质；
（3）吹氩站进行测温定氧、取样后运至RH精炼位；
（4）RH进站后进行脱碳操作，脱碳后加入脱氧铝粒及合金化铝粒，纯循环2~4min后加入钛含量在0.015%以下的低钛合金进行合金化，合金化后进行脱硫，然后破空、加盖运出；
（5）进行全程保护浇铸；
所述方法将钢中包钛含量稳定控制在0.0030%以下；
步骤（2）中，转炉采用S≤0.010%及Ti≤0.005%的低硫、低钛废钢及低硫、低钛辅料进行冶炼，吹炼方式为顶底复吹，吹炼时间在10~16min；
步骤（4）中，合金化后进行3min纯循环后通过顶枪喷吹C≤0.10%及TiO2≤0.10%的低碳、低钛脱硫剂进行脱硫，脱硫剂喷入后纯循环2~3min后将提升气体流量调成80~110 Nm3/h，调整提升气体流量后纯循环3~4min后破空、加盖运出；
步骤（5）中，浇铸过程中选用Ti≤0.06%的含钛低的中包覆盖剂和Ti≤0.05%的含钛低的保护渣。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（1）中，脱硫后S含量≤0.0030%，脱硫前扒渣亮面在80%以上，后扒渣亮面在90%以上。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，转炉终点C含量控制在0.020%~0.050%，终点氧控制在400~800ppm，终点温度控制在1650~1675℃。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（2）中，出钢采用滑板+挡渣锥挡渣方式控制下渣量在4kg/t钢内，出钢过程中加入2~3kg/t钢的石灰进行顶渣改质，出钢至1/3时随钢流加入。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（4）中，脱碳期提升气体流量控制在140~180 Nm3/h，脱碳结束后氧含量控制在200~300ppm。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤（5）中，钢水上连铸台后镇静15~25min，开浇前及浇铸过程做好全程保护浇铸。
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