CN113249543A - 一种含硫含铝钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种含硫含铝钢的生产方法,转炉冶炼后的钢液在LF炉进行精炼,转炉出钢过程加入造渣料,形成二元碱度为8~14的高碱度精炼渣,转炉出钢过程加入造渣料,形成二元碱度为8~14的高碱度精炼渣,LF进站后加热处理11‑18分钟后向钢包内加入硅铁粉,形成二元碱度为3~5的低碱度精炼渣,本发明不采用钙处理,规避了钙处理产生大颗粒夹杂物问题,实现了含硫含铝钢连续浇8炉以上。
Description
技术领域
本发明属于钢铁冶金技术领域,具体涉及一种含硫含铝钢的生产方法。
背景技术
含硫含铝钢(硫质量百分含量通常在0.01-0.04%,铝质量百分含量通常在0.010-0.040%)切削能好,加工效率高,多用于制造汽车用钢。用铝脱氧的钢液中存在的氧化铝夹杂物,熔点高、液态钢中呈固态,在连铸过程中很容易在水口处聚集,引起堵塞,通常采取钙处理的方式改变铝氧化物夹杂的形态,形成低熔点的钙铝化合物,改善钢液的浇铸性能。但是随着钢中S含量的增加,Ca处理后的夹杂物液态窗口的控制范围急剧减少,尤其当钢水中的钙含量达到10×10-6以上时,钢水中就会形成大量的CaS夹杂与CaO-Al2O3-CaS复合夹杂,浇注过程中不断粘附在水口壁上导致水口结瘤堵塞,这就是常见的浇注结瘤直至停浇,此类钢可浇性及纯净度为公认炼钢难题,连浇炉数不高,液面不稳定还影响了铸坯表面质量导致轧后表面产生裂纹缺陷,不能满足如今的高洁净度与高效生产要求。
专利文献CN104212940A、CN109136466A、CN110616294A、CN110029263A、CN111172353A、CN111235341A、CN104789734A在含硫含铝钢的冶炼过程,都采用了钙处理,不能完全避免CaS夹杂与CaO-Al2O3-CaS复合夹杂粘附在水口壁上导致的水口结瘤堵塞。
文献“含硫非调质钢GS35C-A浇铸性能优化的工艺实践”,姬旦旦,李富伟,等,《特殊钢》,第38卷第4期,第43-45页,2017年。该文献对GS35C-A冶炼过程中硫合金化和钙处理的先后顺序进行了研究,生产工艺依然采用常规的钙处理工艺。
发明内容
本发明解决的技术问题是:提供一种含硫含铝钢的生产方法,提高连浇炉数,避免浇注过程水口结瘤堵塞。
为解决以上问题,本发明提供一种含硫含铝钢的生产方法,转炉出钢过程加入造渣料,形成二元碱度为8~14的高碱度精炼渣,LF进站后加热处理11-18分钟后向钢包内加入硅铁粉,形成二元碱度为3~5的低碱度精炼渣,所述LF进站后加热处理11-18分钟,具体操作如下:
LF进站后检测钢液中铝含量Al1,如果Al1<0.040%,则在LF炉加热处理5-8分钟时,喂铝线将钢水铝含量控制在0.040-0.060%,喂铝线结束后加热处理6-10分钟;如果Al1为0.040-0.060%,则不进行喂铝线操作。
进一步的,转炉出钢过程,在加入造渣料之前向钢液中加入铝块进行脱氧,控制LF进站时钢液中铝含量为0.020%~0.050%。
进一步的,在转炉冶炼之前,铁水进行脱硫处理,处理后铁水中S≤0.012%。
进一步的,所述高碱度精炼渣组分为CaO:48%~58%,SiO2:≤6%,Al2O3:20%~30%,MgO:4%~8%。
进一步的,所述喂铝线,保证钢水成品铝含量为0.015%-0.030%。
进一步的,所述低碱度精炼渣组分为CaO:48%~58%,SiO2:10%~17%,Al2O3:15%~35%,MgO:4%~8%。
进一步的,钢液经LF炉精炼后,通过RH炉进行精炼,RH炉真空处理结束后向钢液中喂硫线,使钢中硫含量满足目标成分要求。
进一步的,LF炉处理周期控制在30-40分钟。
进一步的,硅铁粉加入量为0.8~1.4kg/吨钢。
进一步的,钢液经过精炼后通过连铸制成钢坯,连铸过程中间包塞棒进行吹氩。
本发明所述钢液中铝含量、精炼渣组分含量均为重量百分含量。
相对于现有技术,本专利在转炉出钢过程配加精炼渣,使得在LF炉精炼初期形成高碱度渣,使得脱氧产物Al2O3类夹杂得到充分的吸附,并在LF炉精炼中期开始进行变渣系操作,将精炼渣由CaO-Al2O3渣系变为CaO-Al2O3-SiO2三元渣系,将钢中残余的高熔点Al2O3和xCaO·yAl2O3夹杂物变性为三元低熔点夹杂物,避免在钢坯浇注过程中产生水口结瘤导致絮流。在转炉冶炼之前,铁水进行脱硫处理,处理后铁水中S≤0.012%,目的是降低前期钢水硫含量,避免精炼前期高碱度精炼渣进行脱硫形成的CaS卷渣进入钢水中。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于:本发明不采用钙处理,规避了钙处理产生大颗粒夹杂物问题,实现了含硫含铝钢连续浇8炉以上。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
以下以化学成分及其重量百分含量为C 0.20-0.40%,Si 0.10-0.40%,Mn0.10-0.80%,S 0.01-0.04%,Al 0.010-0.040%的含硫含铝钢的生产过程为例,对本发明生产方法进行举例说明。
实施例1-6
在转炉冶炼之前,铁水进行脱硫处理,处理后铁水中硫含量S1列于表1,转炉冶炼后的钢液依次经LF炉、RH炉精炼,之后钢水在连铸机进行浇注。转炉出钢过程加入铝块进行脱氧,同时加入硅铁、锰铁合金进行脱氧合金化,然后加入造渣料,形成高碱度精炼渣,LF进站后对钢中铝含量Al1进行检测,检测结果见表1,然后进行加热处理,处理时间t1见表1,根据LF进站铝含量Al1确定是否喂铝线,铝线喂入量、喂铝线后钢液中铝含量Al2、钢水成品铝含量Al3见表1,喂铝线结束后LF炉加热处理时间t2见表1,处理后向钢包内加入硅铁粉,形成低碱度精炼渣,硅铁粉加入量见表1,LF炉处理周期t3见表1。所述高碱度精炼渣组分和二元碱度R1见表2,低碱度精炼渣组分和二元碱度R2见表3。钢液经LF炉精炼后,通过RH炉进行精炼,RH炉真空处理结束后向钢液中喂硫线,使钢中硫含量满足目标成分要求。
表1
表2
表3
实施例1-6都未进行钙处理,所在浇次的连浇炉数均为8炉以上。
以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案,尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解:依然可以对本发明进行修改或者等同替换,而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种含硫含铝钢的生产方法,转炉冶炼后的钢液在LF炉进行精炼,其特征在于,转炉出钢过程加入造渣料,形成二元碱度为8~14的高碱度精炼渣,LF进站后加热处理11-18分钟后向钢包内加入硅铁粉,形成二元碱度为3~5的低碱度精炼渣,所述LF进站后加热处理11-18分钟,具体操作如下:
LF进站后检测钢液中铝含量Al1,如果Al1<0.040%,则在LF炉加热处理5-8分钟时,喂铝线将钢水铝含量控制在0.040-0.060%,喂铝线结束后加热处理6-10分钟;如果Al1为0.040-0.060%,则不进行喂铝线操作。
2.根据权利要求1所述的一种含硫含铝钢的生产方法,其特征在于,转炉出钢过程,在加入造渣料之前向钢液中加入铝块进行脱氧,控制LF进站时钢液中铝含量为0.020%~0.050%。
3.根据权利要求1所述的一种含硫含铝钢的生产方法,其特征在于,在转炉冶炼之前,铁水进行脱硫处理,处理后铁水中S≤0.012%。
4.根据权利要求1所述的一种含硫含铝钢的生产方法,其特征在于,所述高碱度精炼渣组分为CaO:48%~58%,SiO2:≤6%,Al2O3:20%~30%,MgO:4%~8%。
5.根据权利要求1所述的一种含硫含铝钢的生产方法,其特征在于,所述喂铝线,保证钢水成品铝含量为0.015%-0.030%。
6.根据权利要求1所述的一种含硫含铝钢的生产方法,其特征在于,所述低碱度精炼渣组分为CaO:48%~58%,SiO2:10%~17%,Al2O3:15%~35%,MgO:4%~8%。
7.根据权利要求1所述的一种含硫含铝钢的生产方法,其特征在于,钢液经LF炉精炼后,通过RH炉进行精炼,RH炉真空处理结束后向钢液中喂硫线,使钢中硫含量满足目标成分要求。
8.根据权利要求1所述的一种含硫含铝钢的生产方法,其特征在于,LF炉处理周期控制在30-40分钟。
9.根据权利要求1所述的一种含硫含铝钢的生产方法,其特征在于,硅铁粉加入量为0.8~1.4kg/吨钢。
10.根据权利要求1-9任一项所述的一种含硫含铝钢的生产方法,其特征在于,钢液经过精炼后通过连铸制成钢坯,连铸过程中间包塞棒进行吹氩。
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