CN111607680A - 一种生产低碳低硅钢种的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种生产低碳低硅钢种的方法，转炉一倒出钢，终点碳按w(C)=0．03％～0．06％控制；合金加入量根据钢包成分要求设定加入量；出钢前加入复合脱氧剂加入量0.5‑1.5kg/t进行预脱氧，出钢过程根据炉前定氧加入铝铁1.0‑2.5kg/t，钛铁1.0‑1.8kg/t；出至3/4加入硅钙0.5‑1.5kg/t终脱氧；转炉出钢过程采用挡渣冒挡前期渣、挡渣锥挡后期渣，钢包渣层厚度控制在90mm以内；钢包Al含量控制范围0.007%‑0.015%，钢包Ti含量控制范围0.010%‑0.020%；精炼冶炼开始前进行定氧作业，精炼过程造高碱度还原渣，促进夹杂物充分变性与上浮；液相线温度1525～1530℃、中间包温度控制在1545～1555℃、过热度保持在20～30℃。

Description

一种生产低碳低硅钢种的方法
技术领域
本发明涉及一种生产低碳低硅钢种的方法。
背景技术
在生产低碳低硅钢种单纯使用铝进行脱氧时产生有两个难题：1.当钢中铝含量过高时钢水的脱氧效果良好，但如果钢液中产生的脱氧产物Al2O3过多或者变性不好，连铸浇注过程中易发生中间包水口结瘤现象造成连铸机生产中断。
2.当钢中铝含量过低就会造成钢水的脱氧不良，当钢水中氧含量偏高时，钢水在冷却凝固过程中，随着钢中的溶解氧在钢液的溶解度降低，会析出与钢中的碳反应产生CO气体在柱状晶生长方向接近铸坯表面形成孔洞叫气泡，气泡裸露在表面叫表面气泡，没有裸露的叫皮下气泡，气泡小而密集的叫皮下针孔，在加热炉内铸坯皮下气泡外露被氧化形成脱碳层，在轧材上形成形状和大小不一的表面翘皮状结疤，同时脱氧不完全，形成夹杂物，拉拔过程中容易断裂。
发明内容
本发明的目的在于提供一种生产低碳低硅钢种的方法，能够优化低碳低硅铝镇静钢脱氧工艺,进一步提高脱氧效果,达到减少钢中高熔点夹杂物，杜绝连铸中间包水口结瘤难题，解决因脱氧不充分造成的连铸坯出现气泡的质量难题。
本发明的目的是这样实现的，一种生产低碳低硅钢种的方法，1.转炉终点控制：转炉一倒出钢，终点碳按w(C)=0．03％～0．06％控制，终点w(S)≤0．020％，终点w(P)≤0．015％，终点温度1640—1680℃；2.脱氧合金化：合金加入量根据钢包成分要求设定加入量；出钢前加入复合脱氧剂加入量0.5-1.5kg/t进行预脱氧，出钢过程根据炉前定氧加入铝铁1.0 -2.5kg/t，钛铁1.0-1.8kg/t；出至3/4加入硅钙0.5-1.5kg/t终脱氧；3.转炉挡渣操作：转炉出钢过程采用挡渣冒挡前期渣、挡渣锥挡后期渣，钢包渣层厚度控制在90mm以内；4.氩站操作：钢水进站后，吹氩，成份、温度均匀后测温，镇静后定氧，根据定氧仪所测得的钢中氧含量加铝进行调整；保证软吹时间并控制好氩气流量，钢包内氧含量控制范围［O］≤40ppm，钢包Al含量控制范围0.007%-0.015%，钢包Ti含量控制范围0.010%-0.020%；5.LF炉控制：精炼冶炼开始前进行定氧作业，确认钢水中[O]a，当钢水中[O]a≤20ppm时不配加铝铁；当钢水中[O]a≥20ppm时配加少量铝铁，精炼成分控制精炼终点[Al]控制在0.005-0.007%，精炼终点[Ti]控制在0.005-0.0010%，精炼终点[Si]控制在0.020-0.025%，精炼过程造高碱度还原渣，精炼终渣∑Fe控制≤2%，喂入纯钙线300-400m/炉，Ca/Al＞0.12，软吹≥8min，精炼喂丝后2min进行定氧，要求钢水中[O]a≤25ppm，促进夹杂物充分变性与上浮；6.连铸操作：连铸从大包到中间包采用长水口和浸入式水氩封，中间包采用碱性覆盖剂，结晶器采用预熔保护渣，液相线温度1525～1530℃、中间包温度控制在1545～1555℃、过热度保持在20～30℃。
低碳低硅铝镇静钢传统工艺路线如下：铁水—转炉(脱氧合金为铝铁、硅钙)—吹氩站(吹氩搅拌、测氧、软吹)—LF炉（造还原渣、补加铝铁、测氧、喂钙线、软吹）—方坯连铸(保护浇注、中包覆盖剂)。
使用铝+钛复合脱氧的原理：钢中加入Ti、Al复合脱氧后，钢中的夹杂物主要为球状的Ti、Al的复合氧化物，且尺寸均小于31μm。并且这种复合夹杂物可以IGF形核，而Al含量过高不利于IGF的形成。Ti/A1从0增加到0.9时，直径小于lμm的夹杂物所占比例增幅较大；随着钢中Ti/A1的增加，钢中直径在1μm～3μm的夹杂物所占比例有减小的趋势，随着钢中Ti/A1的增加，钢中直径大于39μm的夹杂物所占比例也有减小的趋势，当Ti/A1大于1．63时，其频率基本稳定在小于5％的范围内。当钢中Al含量小于0.011％时，向钢中添加0.02％Ti脱氧可以得到细小、球状的MgO·A1203·TiOx—Si02·MnS的复合夹杂物，且钢中夹杂物的颗粒大小明显细化。钢中析出物尺寸更小，分布更加弥散，具有更强的钉扎力，能在热循环过程中有效钉扎奥氏体晶界。
通过对低碳低硅铝镇静钢使用铝+钛复合脱氧后，优化低碳低硅铝镇静钢脱氧工艺,进一步提高脱氧效果,达到减少钢中高熔点夹杂物，杜绝了连铸中间包水口结瘤难题达到了稳定生产的目的，同时也解决了因脱氧不充分造成的连铸坯出现气泡的质量难题。
具体实施方式
一种生产低碳低硅钢种的方法，按下列步骤进行操作：
1.转炉终点控制：
转炉一倒出钢，终点碳按w(C)=0．03％～0．06％控制，终点w(S)≤0．020％，终点w(P)≤0．015％，终点温度1640—1680℃。
2.脱氧合金化：
合金加入量根据钢包成分要求设定加入量；出钢前加入复合脱氧剂加入量0.5-1.5kg/t进行预脱氧，出钢过程根据炉前定氧加入铝铁1.0 -2.5kg/t，钛铁1.0-1.8kg/t；出至3/4加入硅钙0.5-1.5kg/t终脱氧。
3.转炉挡渣操作:
挡渣效果差不仅增加钢水中氧含量、夹渣物数量，将会产生钢水回磷，产生磷废；降低合金收得率，提高合金成本；为了减少钢渣对钢水氧化性的影响，转炉出钢过程采用挡渣冒挡前期渣、挡渣锥挡后期渣，为提高挡渣效果，对挡渣锥定位进行优化，并加强对出钢口维护。钢包渣层厚度控制在90mm以内，在个别炉挡渣效果差时，可以适当的增加铝铁用量及在吹氩站采取补救措施。
4.氩站操作:
钢水进站后，吹氩，成份、温度均匀后测温，镇静后定氧，根据定氧仪所测得的钢中氧含量加铝进行调整；保证软吹时间并控制好氩气流量。钢包内氧含量控制范围［O］≤40ppm，钢包Al含量控制范围0.007%-0.015%。钢包Ti含量控制范围0.010%-0.020%。
5.LF炉控制:
精炼冶炼开始前进行定氧作业，确认钢水中[O]a，当钢水中[O]a≤20ppm时不配加铝铁；当钢水中[O]a≥20ppm时配加少量铝铁。精炼成分控制精炼终点[Al]控制在0.005-0.007%，精炼终点[Ti]控制在0.005-0.0010%，精炼终点[Si]控制在0.020-0.025%。精炼过程造高碱度还原渣，精炼终渣∑Fe控制≤2%，确保精炼渣脱氧较良好。喂入纯钙线300-400m/炉，Ca/Al＞0.12，软吹≥8min，精炼喂丝后2min进行定氧，要求钢水中[O]a≤25ppm，促进夹杂物充分变性与上浮。
6.连铸操作:
确保浇注系统干燥，根据水蒸气使钢液吸氢原理，如浇注系统钢包、中间包、保护渣等潮湿，钢液中氢含量增加，易产生气泡。因此，开浇前钢包、中间包及保护渣要有足够，连铸从大包到中间包采用长水口和浸入式水氩封，中间包采用碱性覆盖剂，结晶器采用预熔保护渣，液相线温度1525～1530℃、中间包温度控制在1545～1555℃、过热度保持在20～30℃，过热度大的钢水会从空气中吸取更多的氧气和氮气，增加钢中的气体含量，因此过热度应低于30℃。

Claims (1)

1.一种生产低碳低硅钢种的方法，其特征在于按照下列步骤进行操作：1.转炉终点控制：转炉一倒出钢，终点碳按w(C)=0．03％～0．06％控制，终点w(S)≤0．020％，终点w(P)≤0．015％，终点温度1640—1680℃；2.脱氧合金化：合金加入量根据钢包成分要求设定加入量；出钢前加入复合脱氧剂加入量0.5-1.5kg/t进行预脱氧，出钢过程根据炉前定氧加入铝铁1.0 -2.5kg/t，钛铁1.0-1.8kg/t；出至3/4加入硅钙0.5-1.5kg/t终脱氧；3.转炉挡渣操作：转炉出钢过程采用挡渣冒挡前期渣、挡渣锥挡后期渣，钢包渣层厚度控制在90mm以内；4.氩站操作：钢水进站后，吹氩，成份、温度均匀后测温，镇静后定氧，根据定氧仪所测得的钢中氧含量加铝进行调整；保证软吹时间并控制好氩气流量，钢包内氧含量控制范围［O］≤40ppm，钢包Al含量控制范围0.007%-0.015%，钢包Ti含量控制范围0.010%-0.020%；5.LF炉控制：精炼冶炼开始前进行定氧作业，确认钢水中[O]a，当钢水中[O]a≤20ppm时不配加铝铁；当钢水中[O]a≥20ppm时配加少量铝铁，精炼成分控制精炼终点[Al]控制在0.005-0.007%，精炼终点[Ti]控制在0.005-0.0010%，精炼终点[Si]控制在0.020-0.025%，精炼过程造高碱度还原渣，精炼终渣∑Fe控制≤2%，喂入纯钙线300-400m/炉，Ca/Al＞0.12，软吹≥8min，精炼喂丝后2min进行定氧，要求钢水中[O]a≤25ppm，促进夹杂物充分变性与上浮；6.连铸操作：连铸从大包到中间包采用长水口和浸入式水氩封，中间包采用碱性覆盖剂，结晶器采用预熔保护渣，液相线温度1525～1530℃、中间包温度控制在1545～1555℃、过热度保持在20～30℃。
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