CN112646954B - 一种提高超低碳钢夹杂物去除率的rh精炼方法 - Google Patents

一种提高超低碳钢夹杂物去除率的rh精炼方法 Download PDF

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Abstract

本发明实施例提供了一种提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法，包括如下步骤：将钢包底吹孔与RH浸渍上升管的中心布置于同一纵轴线；通过所述RH浸渍管和真空室钢水循环对所述钢包中的钢水进行脱碳，获得超低碳钢水；对所述超低碳钢水加铝进行脱氧，脱氧后进行钢包底吹氩去除夹杂物，获得部分洁净钢水；对所述部分洁净钢水进行合金化，后进行纯循环进一步去除夹杂物，关闭钢包底吹，破真空完成RH精炼。通过在脱氧后进行钢包底吹氩，一方面可以利用气泡捕获氧化铝夹杂物，使其有效聚集成大尺寸夹杂物，快速上浮去除，减少成品中Al‑Ti复合类夹杂物的数量；另一方面还可与提升气体流量效应叠加，提高钢水循环速率8％，缩短RH处理时间1‑2min。该方案可使超低碳钢中间包钢水T.0含量从0.0018％降至0.0015％，降幅达17％，有效提高了钢产品质量。

Description

一种提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法
技术领域
本发明属于钢材制备技术领域，特别涉及一种提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法。
背景技术
超低碳钢广泛用于汽车、家电等领域，对表面要求极为严苛。大尺寸的氧化铝或者来自保护渣卷入的夹杂物会在轧制过程中变形，碾碎并暴露在轧板表面。而在RH精炼装备由于具备良好的夹杂物上浮去除条件，绝大部分夹杂物均在RH精炼过程中上浮去除，因此RH去除夹杂物好坏是影响汽车板表面质量的关键。
冶炼超低碳钢时，RH的常规操作步骤为：RH进站在抽真空和提升气体作用下循环脱碳，脱碳结束后加铝，经过2-5min后加入Ti-Fe合金，随后纯循环6-10min破空，结束RH处理过程。
但现有工艺存在如下问题：(1)仅仅依靠提升气体搅拌钢水，钢水循环效率不足，导致前期夹杂物去除率低，(2)如在加钛之前夹杂物去除不充分，加钛后会出现较多钛铝复合夹杂物，不利于夹杂物进一步去除，文献报道其还会导致水口堵塞等问题。
发明内容
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法。
本发明实施例提供一种提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法，包括如下步骤：
将钢包底吹孔与RH浸渍上升管的中心布置于同一纵轴线；
通过所述RH浸渍管和真空室钢水循环对所述钢包中的钢水进行脱碳，获得超低碳钢水：
对所述超低碳钢水加铝进行脱氧，脱氧后进行钢包底吹氩去除夹杂物，获得部分洁净钢水：
对所述部分洁净钢水进行合金化，后进行纯循环进一步去除夹杂物，关闭钢包底吹，破真空完成RH精炼。
可选的，所述脱碳过程中，设置提升气体流量QLift为120-240m3/h，脱碳时间为11-16min。
可选的，加铝进行脱氧中，所述铝的添加质量为1.0-1.2kg/吨钢。
可选的，所述钢包底吹氩中，底吹氩流量公式如下：
加钛前底吹流量设定式Q加钛前＝(QLift/500)0.7([O]/100)1.4(T.Fe进站)1.05；
加钛后底吹流量设定式为Q加钛后＝(QLift/400)0.6([O]/100)1.2(T.Fe进站)1.01；
式中，Q加钛前，Q加钛后分别代表加钛前与加钛后钢包底吹氩气流量，L/min；QLift表示提升气体流量，m3/h；[O]表示脱氧前氧含量，ppm；T.Fe进站表示进站顶渣中T.Fe质量分数，％。
可选的，所述底吹氩持续时间为8-15min。
可选的，所述合金化采用加入Ti-Fe进行。
可选的，所述Ti-Fe中钛的质量分数为70％，所述Ti-Fe的添加质量为1.0-1.25kg/吨钢。
可选的，所述纯循环时间为6-10min。
本发明实施例中的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
本发明实施例提供的提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法，包括如下步骤：将钢包底吹孔与RH浸渍上升管的中心布置于同一纵轴线：通过所述RH浸渍管和真空室钢水循环对所述钢包中的钢水进行脱碳，获得超低碳钢水；对所述超低碳钢水加铝进行脱氧，脱氧后进行钢包底吹氩去除夹杂物，获得部分洁净钢水；对所述部分洁净钢水进行合金化，后进行纯循环进一步去除夹杂物，关闭钢包底吹，破真空完成RH精炼。通过在脱氧过程中进行钢包底吹氩，一方面可以利用气泡捕获氧化铝夹杂物，使其有效聚集成大尺寸夹杂物，快速上浮去除，减少成品中Al-Ti复合类夹杂物的数量；另一方面还可与提升气体流量效应叠加，提高钢水循环速率8％，缩短RH处理时间1-2min。采用本发明实施例提供的提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法，可使超低碳钢中间包钢水T.O含量从0.0018％降至0.0015％，降幅达17％，能有效提高钢产品质量。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本发明的实施例中提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法的流程图。
具体实施方式
下文将结合具体实施方式和实施例，具体阐述本发明，本发明的优点和各种效果将由此更加清楚地呈现。本领域技术人员应理解，这些具体实施方式和实施例是用于说明本发明，而非限制本发明。
在整个说明书中，除非另有特别说明，本文使用的术语应理解为如本领域中通常所使用的含义。因此，除非另有定义，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域技术人员的一般理解相同的含义。若存在矛盾，本说明书优先。
除非另有特别说明，本发明中用到的各种原材料、试剂、仪器和设备等，均可通过市场购买得到或者可通过现有方法制备得到。
作为本发明一种典型的实施方式，如图1所述，提供一种提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法，包括如下步骤：
S1、将钢包底吹孔与RH浸渍上升管的中心布置于同一纵轴线；
S2、通过所述RH浸渍管和真空室钢水循环对所述钢包中的钢水进行脱碳，获得超低碳钢水；
S3、对所述超低碳钢水加铝进行脱氧，脱氧后进行钢包底吹氩去除夹杂物，获得部分洁净钢水；
S4、对所述部分洁净钢水进行合金化，后进行纯循环进一步去除夹杂物，关闭钢包底吹，破真空完成RH精炼。
下面将结合实施例、对照例及实验数据对本申请的提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法进行详细说明。
实施例1
将钢包放置，设置钢包底吹孔与RH设备上升浸渍管中心处重合；打开提升气体，打开主阀开始抽真空，完成脱碳操作，提升气体流量设定为180m3/h，脱碳时间12min；加入Al块脱氧，加入量为1.1kg/吨钢，同时打开钢包底吹氩气，底吹流量设定为45L/min；加入Ti-Fe进行合金化，底吹流量设定为37L/min，其中Ti-Fe加入量为1.2kg/吨钢；钢水纯循环6min后关闭底吹、破空完成RH精炼。精炼结束后中间包T.O含量为0.0015％，跟踪热轧和冷轧板表面质量，轧制情况良好，降级率控制在0.6％以下。
实施例2
将钢包放置，设置钢包底吹孔与RH设备上升浸渍管中心处重合；打开提升气体，点开主阀开始抽真空，完成脱碳操作，提升气体流量设定为170m3/h，脱碳时间11min；加入Al块脱氧，加入量为1.2kg/吨钢；同时打开钢包底吹氩气，底吹流量设定为43L/min；加入Ti-Fe进行合金化，底吹流量设定为35L/min，其中Ti-Fe加入量为1.13kg/吨钢；钢水纯循环8min后关闭底吹、破空完成RH精炼。精炼结束后中间包T.O含量为0.0016％，跟踪热轧和冷轧板表面质量，轧制情况良好。
实施例3
将钢包放置，设置钢包底吹孔与RH设备上升浸渍管中心处重合；打开提升气体，点开主阀开始抽真空，完成脱碳操作，提升气体流量设定为190m3/h，脱碳时间11min；加入Al块脱氧，加入量为1.2kg/吨钢，同时打开钢包底吹氩气，底吹流量设定为47L/min；加入Ti-Fe进行合金化，底吹流量设定为38L/min，其中Ti-Fe加入量为1.17kg/吨钢；钢水纯循环7min后关闭底吹、破空完成RH精炼。精炼结束后中间包T.O含量为0.0015％，跟踪热轧和冷轧板表面质量，轧制情况良好。
实施例4
将钢包放置，设置钢包底吹孔与RH设备上升浸渍管中心处重合；打开提升气体，点开主阀开始抽真空，完成脱碳操作，提升气体流量设定为130m3/h，脱碳时间14min；加入Al块脱氧，加入量为1.12kg/吨钢，同时打开钢包底吹氩气，底吹流量设定为33L/min；加入Ti-Fe进行合金化，底吹流量设定为28L/min，其中Ti-Fe加入量为1.17kg/吨钢；钢水纯循环6min后关闭底吹、破空完成RH精炼。精炼结束后中间包T.O含量为0.0015％，跟踪热轧和冷轧板表面质量，轧制情况良好。
对比例1
该对比例与实施例1相比不同之处在于：加入铝块后，不进行钢包底吹氩气。
相关实验：
对实施例1-4和对比例1中精炼结束后中间包T.O含量进行检测，测试结果如表1所示。
中间包T.O含量测试方法：
将所取的针状样切割成约1g的小块，放入氧氮分析仪中利用红外吸收法进行检测。
表1
Figure BDA0002793922690000041
Figure BDA0002793922690000051
从表1可以看出，采用本发明实施例提供的提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法，可使超低碳钢中间包钢水T.O含量从0.0018％降至0.0015％，降幅达17％；由该钢水制得的热轧或冷轧板表面质量降级率由1.1％降至0.74-0.93％。
最后，还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (3)

1.一种提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法，其特征在于，包括如下步骤：
将钢包底吹孔与RH浸渍上升管的中心布置于同一纵轴线；
通过所述RH浸渍管和真空室钢水循环对所述钢包中的钢水进行脱碳，获得超低碳钢水：
对所述超低碳钢水加铝进行脱氧，脱氧后进行钢包底吹氩去除夹杂物，获得部分洁净钢水：
对所述部分洁净钢水进行合金化，后进行纯循环进一步去除夹杂物，关闭钢包底吹，破真空完成RH精炼，所述合金化采用加入Ti-Fe进行；
所述脱碳过程中，设置提升气体流量QLift为120-240m3/h，脱碳时间为11-16min；
加铝进行脱氧中，所述铝的添加质量为1.0-1.2kg/吨钢；
所述钢包底吹氩中，底吹氩流量公式如下：
加钛前底吹流量设定式Q加钛前＝(QLift/500)0.7([0]/100)1.4(T.Fe进站)1.05；
加钛后底吹流量设定式为Q加钛后＝(QLift/400)0.6([0]/100)1.2(T.Fe进站)1.01；
式中，Q加钛前，Q加钛后分别代表加钛前与加钛后钢包底吹氩气流量，L/min；QLift表示提升气体流量，m3/h；[0]表示脱氧前氧含量，ppm；T.Fe进站表示进站顶渣中T.Fe质量分数，％；
所述底吹氩持续时间为8-15min。
2.根据权利要求1所述的一种提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法，其特征在于，所述Ti-Fe中钛的质量分数为70％，所述Ti-Fe的添加质量为1.0-1.25kg/吨钢。
3.根据权利要求1所述的一种提高超低碳钢夹杂物去除率的RH精炼方法，其特征在于，所述纯循环时间为6-10min。
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