CN113584257A - 一种铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法 - Google Patents

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Abstract

一种铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，使用半钢或铁水转炉冶炼终点低碳钢水，通过优化铝镇钢加铝镇静及铝合金化工艺、限定LF炉精准差异化铝合金化措施和RH炉精准差异化铝合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水加铝粒终脱氧镇静及铝合金化加入工艺，实现控制铝镇静钢以及超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序铝成份配加的稳定控制。该铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，可有效、精准、稳定地控制铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH工序铝成份配加稳定控制，为LD/LF/RH实现高效精准铝成份控制、经济铝合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH工序铝成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象。

Description

一种铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法
技术领域
本发明涉及含钒半钢(铁水)冶炼技术领域，更具体地说，是涉及一种铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法。
背景技术
超低碳钢具有优良的加工性能、电磁性能和韧性等优点，广泛应用于汽车和家电行业，一直在迅速发展。尤其是IF钢，已成为一个国家汽车用钢板生产水平的标志，世界许多先进钢铁厂都非常重视IF钢的生产，安赛乐米塔尔、新日铁、JFE、蒂森克虏伯、美钢联、浦项等先进钢厂的IF钢年产量均在200万吨以上。IF钢是高级别汽车用板中的典型钢种，是衡量一个国家汽车钢板生产的重要标志之一，目前以IF钢为基础发展起来的高防腐蚀性能深冲热镀锌IF钢板、高强度IF钢板、深冲高强度烘烤硬化IF钢板等系列超低碳钢，已广泛应用于汽车内板与面板的生产。
铝是一种金属元素，元素符号为Al，是一种银白色轻金属。化学符号为Al，原子序数：13，原子量27.0。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素，其蕴藏量在金属中居第2位。在金属品种中，仅次于钢铁，为第二大类金属。有延展性。商品常制成棒状、片状、箔状、粉状、带状和丝状。在潮湿空气中能形成一层防止金属腐蚀的氧化膜。铝粉在空气中加热能猛烈燃烧，并发出眩目的白色火焰。易溶于稀硫酸、硝酸、盐酸、氢氧化钠和氢氧化钾溶液，难溶于水。相对密度2.70。熔点660℃。沸点2327℃。铝元素在地壳中的含量仅次于氧和硅，居第三位，是地壳中含量最丰富的金属元素。航空、建筑、汽车三大重要工业的发展，要求材料特性具有铝及其合金的独特性质，这就大大有利于这种新金属铝的生产和应用。应用极为广泛。
含量分布，地壳中含量最丰富的金属元素，含量8.3％。主要以铝硅酸盐矿石存在，还有铝土矿和冰晶石。氧化铝为一种白色无定形粉末，它有多种变体，其中最为人们所熟悉的是α-Al2O3和β-Al2O3。自然界存在的刚玉即属于α-Al2O3，它的硬度仅次于金刚石，熔点高、耐酸碱，常用来制作一些轴承，制造磨料、耐火材料。如刚玉坩埚，可耐1800℃的高温。Al2O3由于含有不同的杂质而有多种颜色。例如含微量Cr(III)的呈红色，称为红宝石；含有Fe(II)，Fe(III)或Ti(IV)的称为蓝宝石。
主要用途，物质的用途在很大程度上取决于物质的性质。因为铝有多种优良性能，所以铝有着极为广泛的用途。
铝及铝合金是当前用途十分广泛的、最经济适用的材料之一。世界铝产量从1956年开始超过铜产量一直居有色金属之首。当前铝的产量和用量(按吨计算)仅次于钢材，成为人类应用的第二大金属；而且铝的资源十分丰富，据初步计算，铝的矿藏储存量约占地壳构成物质的8％以上。
铝的重量轻和耐腐蚀，是其性能的两大突出特点。铝的密度很小，仅为2.7g/cm3，虽然它比较软，但可制成各种铝合金，如硬铝、超硬铝、防锈铝、铸铝等。这些铝合金广泛应用于飞机、汽车、火车、船舶等制造工业。此外，宇宙火箭、航天飞机、人造卫星也使用大量的铝及其铝合金。例如，一架超音速飞机约由70％的铝及其铝合金构成。船舶建造中也大量使用铝，一艘大型客船的用铝量常达几千吨。
铝的导电性仅次于银、铜和金，虽然它的导电率只有铜的2/3，但密度只有铜的1/3，所以输送同量的电，铝线的质量只有铜线的一半。铝表面的氧化膜不仅有耐腐蚀的能力，而且有一定的绝缘性，所以铝在电器制造工业、电线电缆工业和无线电工业中有广泛的用途。
铝是热的良导体，它的导热能力比铁大3倍，工业上可用铝制造各种热交换器、散热材料和炊具等。
铝有较好的延展性(它的延展性仅次于金和银)，在100℃～150℃时可制成薄于0.01mm的铝箔。这些铝箔广泛用于包装香烟、糖果等，还可制成铝丝、铝条，并能轧制各种铝制品。
铝的表面因有致密的氧化物保护膜，不易受到腐蚀，常被用来制造化学反应器、医疗器械、冷冻装置、石油精炼装置、石油和天然气管道等。
铝粉具有银白色光泽(一般金属在粉末状时的颜色多为黑色)，常用来做涂料，俗称银粉、银漆，以保护铁制品不被腐蚀，而且美观。
铝在氧气中燃烧能放出大量的热和耀眼的光，常用于制造爆炸混合物，如铵铝炸药(由硝酸铵、木炭粉、铝粉、烟黑及其他可燃性有机物混合而成)、燃烧混合物(如用铝热剂做的炸弹和炮弹可用来攻击难以着火的目标或坦克、大炮等)和照明混合物(如含硝酸钡68％、铝粉28％、虫胶4％)。
铝热剂常用来熔炼难熔金属和焊接钢轨等。铝还用做炼钢过程中的脱氧剂。铝粉和石墨、二氧化钛(或其他高熔点金属的氧化物)按一定比率均匀混合后，涂在金属上，经高温煅烧而制成耐高温的金属陶瓷，它在火箭及导弹技术上有重要应用。
铝板对光的反射性能也很好，反射紫外线比银强，铝越纯，其反射能力越好，因此常用来制造高质量的反射镜，如太阳灶反射镜等。
铝具有吸音性能，音响效果也较好，所以广播室、现代化大型建筑室内的天花板等也采用铝。耐低温，铝在温度低时，它的强度反而增加而无脆性，因此它是理想的用于低温装置材料，如冷藏库、冷冻库、南极雪上车辆的生产装置。
铝在钢中的作用：
铝对钢的显微组织及热处理的影响：①铝与氧和氮有很强的亲和力，是炼钢时的脱氧定氮剂。②铝强烈地缩小钢中的奥氏体相区。③铝和碳的亲和力小，在钢中一般不出现铝的碳化物。铝强烈促进碳的石墨化，加入铬、钛、钒、铌等强磁化物形成元素可抑制铝的石墨化作用。④铝细化钢的本质晶粒，提高钢晶粒粗化的温度，但当钢中的固溶金属铝含量超过一定值时，奥氏体晶粒反而容易长大粗化。⑤铝提高钢的马氏体的转变温度，减少淬火后的残留奥氏体含量，在这方面的作用与除钴以外的其他合金元素相反。
铝对钢的力学性能的影响：①铝减轻钢对缺口的敏感性，减少或消除钢的时效现象，特别是降低钢的韧脆转变温度，改善钢在低温下的韧性。②铝有较大的固溶强化作用，高铝钢具有比强度较高的优点。铁素体型的铁铝系合金，其高温强度和持久强度超过了Cr13钢，但其室温塑性和韧性低，冷变形加工困难。③奥氏体型铁铝锰系钢的综合性能较佳。
铝对钢的物理、化学及工艺性能的影响：①铝加入到铁铬合金中可使其电阻温度系数降低，可作电热合金材料。②铝与硅在减少变压器钢的铁心损耗方面有相近的作用。③铝含量达到一定值时，使钢的表面产生钝化现象，使钢在氧化性酸中具有耐蚀性，并提高对硫化氢的耐蚀性。铝对钢在氯气及氯化物气氛中的耐蚀性不利。④含铝的钢渗氮后表面形成氮化铝层，可提高硬度和疲劳强度，改善耐磨性。⑤铝作为合金元素加入钢中，可显著提高钢的抗氧化性。在钢的表面镀铝或渗铝可提高其抗氧化性和耐蚀性，可用于制造太阳能热水器等。⑥铝对热加工性能、焊接性和切削性有不利影响。
铝元素(Al元素)对钢材性能的影响：①铝在一般的钢中主要起脱氧和控制晶粒度的作用。②铝作为主要合金元素之一，广泛应用于特殊合金中，包括渗氮钢、不锈耐酸钢、耐热不起皮钢、电热合金、硬磁与软磁合金等。
铝在钢中的作用：用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度；提高钢的抗氧化性能。
(1)用作炼钢时的脱氧定氮剂，细化晶粒，抑制低碳钢的时效，改善钢在低温时的韧性，特别是降低了钢的脆性转变温度。(2)提高钢的抗氧化性能。曾对铁铝合金的抗氧化性进行了较多的研究；4％AI即可改变氧化皮的结构，加入6％A1可使钢在980℃以下具有抗氧化性。当铝和铬配合并用时，其抗氧化性能有更大的提高。例如，含铁50％～55％、铬30％～35％、铝10％～15％的合金，在1400℃高温时，仍具有相当好的抗氧化性。由于铝的这一作用，近年来，常把铝作为合金元素加入耐热钢中。(3)此外，铝还能提高对硫化氢和V2O5，的抗腐蚀性。缺点：①脱氧时如用铝量过多，将促进钢的石墨化倾向。②当含铝较高时.其高温强度和韧性较低。
Al元素(铝元素)作为脱氧剂或合金化元素加入钢中，铝脱氧能力比硅、锰强得多。铝在钢中的主要作用是细化晶粒、固定钢中的氮，从而显著提高钢的冲击韧性，降低冷脆倾向和时效倾向性。如D级碳素结构钢要求钢中酸溶铝含量不小于0.015％，深冲压用冷轧薄钢板08AL要求钢中酸溶铝含量为0.015％～0.065％。
Al元素(铝元素)还可提高钢的抗腐蚀性能，特别是与钼、铜、硅、铬等元素配合使用时，效果更好。铬钼钢和铬钢中含Al元素(铝元素)可增加其耐磨性。高碳工具钢中Al的存在可使产生淬火脆性。铝的缺点是影响钢的热加工性能、焊接性能和切削加工性能。
目前炼钢厂生产的需加入铝粒(铝铁)镇静的钢种，据各钢种工艺路径不同，有规程要求铝粒(铝铁)在转炉工序加入，即要求转炉吹炼结束后出钢时加入铝粒(铝铁)进行终脱氧并铝合金化，也有规程要求LF炉工序加入铝粒对钢水进一步脱氧镇静并铝合金化，还有部分低(微)碳钢、超低碳钢需在RH工序真空脱碳终向钢水中加入铝粒对钢水终脱氧镇静并铝合金化，因各工序加入铝粒(铝铁)终脱氧镇静并铝合金化时机参差不齐，加入标准不统一、规范，如此易导致铝粒(铝铁)合金收得率较低，需加入铝粒(铝铁)终脱氧镇静并合金化的钢拟需加入的铝粒(铝铁)加入量偏大，也易造成成本浪费。经统计收得率仅约90％左右，且频繁导致铝成份控制失控，亦造成工序合金成本增加。其加入量较多，造成合金浪费，工序加工成本增加，因此很有必要对现有铝粒(铝铁)合金化工艺进行优化改进，以提高铝粒(铝铁)合金收得率，降低铝粒(铝铁)合金加入量、消耗量，提高相应钢种铝成份控制精度和稳定性，促进并实现经济生产顺行。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，能够实现铝镇静钢铝成份稳定控制，为汽车面板用钢、高品质电工钢等钢种的开发提供了有力的技术支撑。
本发明提供了一种铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，使用半钢或铁水转炉冶炼终点低碳钢水，通过优化铝镇钢加铝镇静及铝合金化工艺、限定LF炉精准差异化铝合金化措施和RH炉精准差异化铝合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水加铝粒终脱氧镇静及铝合金化加入工艺，实现控制铝镇静钢以及超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序铝成份配加的稳定控制。
优选的，所述优化铝镇钢加铝镇静及铝合金化工艺包括：
针对LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC不同工艺路径含铝钢，规范、优化不同工艺路径各工序铝粒合金加入时机。
优选的，所述LD转炉工序铝合金化的要求包括：
出钢毕加入规范为出钢量至1/2时加入。
优选的，所述LF炉精准差异化铝合金化措施中，铝粒合金收得率均按95％计算；具体包括：LF工序，LF—CC已脱氧，LF工序LF-CC的钢种出站Als控制。
优选的，所述LF工序，LF—CC已脱氧，LF工序LF-CC的钢种出站Als控制的过程包括：
判钢下限小于等于0.02％：出站Als按判钢下限+(0.015～0.02％)，有易烧损元素的钢种，出站Als控制按判钢下限+0.02％；
判钢下限大于0.02％：出站Als按判钢下限+(0.02～0.025％)，有易烧损元素的钢种，出站Als控制按判钢下限+0.025％；
Als无判钢要求的钢种，出站Als控制到0.005～0.007％。
优选的，所述RH炉精准差异化铝合金化措施中，铝粒合金收得率均按95％计算；具体包括：
RH工序重处理Als配加目标：Als按判钢下限+(0.015～0.018％)控制；
RH工序电工钢：Als控制执行相应钢种作业指导书要求；
RH工序镇静钢，已脱氧：RH炉钢水炉次钢中残余铝成份以LF炉工序离站钢样中铝成份为准，若无LF离站钢样铝成份，则以RH进站钢水循环约3分钟所取钢样铝成份为准；
预脱氧磷强化钢；
RH工序微碳钢：正常炉次：Als控制执行相应钢种作业指导书要求；吹氧炉次：Als配加目标按判钢下限+0.020％控制。
优选的，所述Als按判钢下限+(0.015～0.018％)控制的过程具体如下：
真空室处理第一炉、前炉次烘烤真空室的、未洗真空室炉次、单浇炉次、换包第一炉炉次：Als配加目标按判钢下限+0.018％控制；
正常炉次：Als配加目标按判钢下限+0.015％控制；
吹氧炉次或VCD后氧活度小于250ppm的：Als配加目标按判钢下限+0.020％控制。
优选的，所述RH工序镇静钢，已脱氧的过程具体包括：
A、B工位首炉Als配加：钢种作业指导书RH规定目标值+0.012％；
后续炉次：钢种作业指导书RH规定目标值+0.007％。
优选的，所述预脱氧磷强化钢具体包括：
开浇首炉或A、B工位第一炉次：Als范围只有0.025％的，配加目标按判钢下限+0.024％，Als范围大于0.025％配加目标按判钢下限+0.028％；
正常炉次：Als范围只有0.025％的配加目标按判钢下限+0.023％，Als范围大于0.025％配加目标按判钢下限+0.028％；
吹氧炉次或VCD后氧活度小于250ppm的：Als范围只有0.025％的配加目标按判钢下限+0.025％，Als范围大于0.025％配加目标按判钢下限+0.029％。
优选的，所述优化LD/LF/RH各工序钢水加铝粒终脱氧镇静及铝合金化加入工艺要求铝镇静及铝合金化用铝均一次性加入，防止和杜绝二次加铝，对现有生产工艺、生产组织均未造成任何不良影响，能有效地促进并实现经济、均衡、稳定的生产，促进经济生产顺行。
本发明提供了一种铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，使用半钢或铁水转炉冶炼终点低碳钢水，通过优化铝镇钢加铝镇静及铝合金化工艺、限定LF炉精准差异化铝合金化措施和RH炉精准差异化铝合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水加铝粒终脱氧镇静及铝合金化加入工艺，实现控制铝镇静钢以及超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序铝成份配加的稳定控制。与现有技术相比，本发明提供的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，可有效、精准、稳定地控制铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH工序铝成份配加稳定控制，为LD/LF/RH实现高效精准铝成份控制、经济铝合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH工序铝成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象，提高了铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序铝成份整体控制水平，确保了高级别汽车面板用IF钢、电工钢、超低碳深冲钢、加铝高强IF钢、BH烘烤硬化钢等品种钢的质量稳定性。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。
本发明提供了一种铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，使用“半钢”(攀西地区钒钛磁铁矿高炉铁水经提钒转炉提取铁水中钒后的钢水)或“铁水”转炉冶炼终点低碳钢水，通过优化铝镇钢加铝镇静及铝合金化工艺、限定LF炉精准差异化铝合金化措施和RH炉精准差异化铝合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水加铝粒终脱氧镇静及铝合金化加入工艺，实现控制铝镇静钢以及超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序铝成份配加的稳定控制。
本发明提供的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法基本不增加新的投资，可广泛应用于国内的钢铁企业，在生产高级别汽车用铝镇静钢，针对LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC工艺路径铝镇钢、超低碳钢生产工艺路径，通过对转炉吹炼终点控制、转炉炉后小平台、LF精炼及RH精炼各工序工艺开展系统地研究，在调查分析炼钢、精炼过程中铝合金收得率变化规律的基础上，通过大数据分析应用，可有效、精准、稳定地控制铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序铝成份配加稳定控制，为LD/LF/VD/VOD/VAD/RH实现高效精准铝成份控制、经济铝镇静铝合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序铝成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象，提高了铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序铝成份整体控制水平，确保了高级别汽车面板用IF钢、电工钢、超低碳深冲钢、加磷高强IF钢、BH烘烤硬化钢等典型铝镇静品种钢的质量稳定性，为以IF钢为典型代表的超低碳钢、铝镇静钢的生产提供了技术保障。该技术改进或工艺发明对与西昌钢钒工艺类似的首钢京唐钢铁，采用半钢冶炼(双联法)的厂家生产铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序铝成份控制提供了解决方案。
本发明的技术方案采取以下技术措施：
转炉炉后精炼小平台、LF精炼炉、RH精炼炉前均配置相同的钢样炉前快速分析系统，由于系统间存在系统及分析误差，为提高LD/LF/RH炉各工序铝成份稳定控制效率，减少以铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH工序铝成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象，提高了铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH工序铝成份整体控制水平，采取的技术措施如下：
(1)规范、优化铝镇钢加铝镇静及铝合金化工艺：
针对LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC不同工艺路径含铝钢，规范、优化不同工艺路径各工序铝粒(铝铁)合金加入时机。
其中，LD转炉工序铝合金化：出钢毕加入规范为出钢量至1/2时加入；一方面因铝铁在转炉出完钢加入，易加在渣面上，造成铝铁合金收得率低(优化前LD工序铝铁其收得率仅约85％，优化后可提高至约92％)。
(2)LF炉精准差异化铝合金化措施，铝粒合金收得率均按95％计算：
其中，LF工序，LF—CC已脱氧(铝镇静钢)，LF工序LF-CC的钢种出站Als控制(按出站快速分析仪样控制)；具体包括：
①判钢下限小于等于0.02％：出站Als按判钢下限+(0.015～0.02％)，有易烧损元素(如Nb、Ti)的钢种，出站Als控制按判钢下限+0.02％；
②判钢下限大于0.02％：出站Als按判钢下限+(0.02～0.025％)；有易烧损元素(如Nb、Ti)的钢种，出站Als控制按判钢下限+0.025％；
③Als无判钢要求的钢种，出站Als控制到0.005～0.007％。
(3)RH炉精准差异化铝合金化措施，铝粒合金收得率均按95％计算：
①RH工序重处理(非磷强化钢、非电工钢系列)Als配加目标：Als按判钢下限+(0.015～0.018％)控制，具体如下：
1)真空室处理第一炉、前炉次烘烤真空室的、未洗真空室炉次、单浇炉次、换包第一炉炉次：Als配加目标按判钢下限+0.018％控制；
2)正常炉次：Als配加目标按判钢下限+0.015％控制；
3)吹氧炉次或VCD后氧活度小于250ppm的：Als配加目标按判钢下限+0.020％控制。
②RH工序电工钢：Als控制执行相应钢种作业指导书要求。
③RH工序镇静钢(脱气钢种)，已脱氧(铝镇静钢)：
RH炉钢水炉次钢中残余铝成份以LF炉工序离站钢样中铝成份为准，若无LF离站钢样铝成份(或样坏)，则以RH进站钢水循环约3分钟所取钢样铝成份为准，具体如下：
1)A、B工位首炉Als配加：钢种作业指导书RH规定目标值+0.012％；
2)后续炉次：钢种作业指导书RH规定目标值+0.007％。
④预脱氧磷强化钢：
1)开浇首炉或A、B工位第一炉次：Als范围只有0.025％的，配加目标按判钢下限+0.024％，Als范围大于0.025％配加目标按判钢下限+0.028％；
2)正常炉次：Als范围只有0.025％的配加目标按判钢下限+0.023％，Als范围大于0.025％配加目标按判钢下限+0.028％；
3)吹氧炉次或VCD后氧活度小于250ppm的：Als范围只有0.025％的配加目标按判钢下限+0.025％，Als范围大于0.025％配加目标按判钢下限+0.029％。
⑤RH工序微碳钢：
1)正常炉次：Als控制执行相应钢种作业指导书要求。
2)吹氧炉次：Als配加目标按判钢下限+0.020％控制。
(4)规范、优化LD/LF/RH各工序钢水加铝粒(铝铁)终脱氧镇静及铝合金化加入工艺：
要求铝镇静及铝合金化用铝均一次性加入，防止和杜绝二次加铝，对现有生产工艺、生产组织均未造成任何不良影响，能有效地促进并实现经济、均衡、稳定的生产，促进经济生产顺行。
本发明的技术方案为：本发明基本不增加新的投资，可广泛应用于国内的钢铁企业，在生产高级别汽车类用钢，针对LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC工艺路径铝镇静钢、超低碳钢生产工艺路径，通过对转炉吹炼终点控制、转炉炉后小平台及LF/RH精炼各工序钢中铝含量控制开展系统地研究，在调查分析炼钢过程冶金规律变化的基础上，通过大数据分析应用，可有效、精准、稳定地控制铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序铝成份配加稳定控制，为LD/LF/RH实现高效精准铝成份控制、高效经济铝合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序铝成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象。
本发明改进实施后，提高了铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH工序铝成份整体控制水平，确保了高级别汽车类用IF钢、电工钢、超低碳深冲钢、加铝高强IF钢、BH烘烤硬化钢等品种钢的质量稳定性，为以IF钢为典型代表的超低碳品种钢、铝镇静钢的生产提供了技术保障。该技术改进或工艺发明对与西昌钢钒工艺类似的首钢京唐钢铁，采用半钢冶炼(双联法)的厂家生产铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH工序铝成份控制提供了解决方案。同时相应的减少了处理成本，明显地降低钢水处理合金消耗，实现绿色低能生产，降低钢水吨钢处理成本，且使用该方法环保实施效果好。
该发明对采用LF/VD/VOD/VAD/RH精炼炉的钢厂，拟需提高以铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LF/VD/VOD/VAD/RH铝成份控制稳定性，减少铝成份配加、控制失误或偏差可能导致的质量降级、改判等质量损失，提高铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LF/VD/RHLF/VD/VOD/VAD/RH铝成份整体控制水平，降低钢水处理过程吨钢成本及能耗，实现低成本生产，提供了有效地解决方法。
本发明的有益效果如下：LF/VD/VOD/VAD/RH精炼钢水处理过程减少铝成份控制失误、铝成份控制偏差可能导致的质量降级、改判等质量损失，相应可降低钢水处理工序成本，实现低成本生产。
当钢水成分调整合格后，钢的成分合格、生产节奏满足要求时可上铸机浇铸。
该发明对拟试制或生产高级别汽车类用钢的钢厂，实现批量生产铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢种，实现低成本生产，提供了有效地解决方法。
本发明提供了一种铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，使用半钢或铁水转炉冶炼终点低碳钢水，通过优化铝镇钢加铝镇静及铝合金化工艺、限定LF炉精准差异化铝合金化措施和RH炉精准差异化铝合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水加铝粒终脱氧镇静及铝合金化加入工艺，实现控制铝镇静钢以及超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序铝成份配加的稳定控制。与现有技术相比，本发明提供的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，可有效、精准、稳定地控制铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH工序铝成份配加稳定控制，为LD/LF/RH实现高效精准铝成份控制、经济铝合金化、生产稳定顺行提供有力支撑，减少了铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH工序铝成份控制的波动、不稳定，冲击和影响产品质量稳定控制的现象，提高了铝镇静钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢LD/LF/RH各工序铝成份整体控制水平，确保了高级别汽车面板用IF钢、电工钢、超低碳深冲钢、加铝高强IF钢、BH烘烤硬化钢等品种钢的质量稳定性。
另外，使用该方法相应的减少了处理成本，明显地降低钢水处理合金消耗，实现绿色低能生产，降低钢水吨钢处理成本，且使用该方法环保实施效果好。
为了进一步说明本发明，下面通过以下实施例进行详细说明。经生产实践表明，目前炼钢厂生产的需加入铝粒(铝铁)镇静的钢种，据各钢种工艺路径不同，有规程要求铝粒(铝铁)在转炉工序加入，即要求转炉吹炼结束后出钢时加入铝粒(铝铁)进行终脱氧并铝合金化，也有规程要求LF炉工序加入铝粒对钢水进一步脱氧镇静并铝合金化，还有部分低(微)碳钢、超低碳钢需在RH工序真空脱碳终向钢水中加入铝粒对钢水终脱氧镇静并铝合金化，因各工序加入铝粒(铝铁)终脱氧镇静并铝合金化时机参差不齐，加入标准不统一、规范，如此易导致铝粒(铝铁)合金收得率较低，需加入铝粒(铝铁)终脱氧镇静并合金化的钢拟需加入的铝粒(铝铁)加入量偏大，也易造成成本浪费。经统计收得率仅约90％左右，且频繁导致铝成份控制失控，亦造成工序合金成本增加。其加入量较多，造成合金浪费，工序加工成本增加，因此很有必要对现有铝粒(铝铁)合金化工艺进行优化改进，以提高铝粒(铝铁)合金收得率，降低铝粒(铝铁)合金加入量、消耗量，提高相应钢种铝成份控制精度和稳定性，促进并实现经济生产顺行。
实施例1
攀钢西昌钢钒炼钢厂冶炼某炉次超低碳铝镇静钢，RH到站钢水温度1658℃，转炉吹炼终点[P]％：0.016％、转炉炉后小平台钢样[P]％：0.0139％、LF精炼炉离站钢样[P]％：0.0108％，钢水RH进站钢中自由氧活度[O]524ppm，则此炉钢水处理前碳氧平衡计算，处理前期应向钢水中吹入氧气进行吹氧强制脱碳操作，该钢种RH处理具体控制情况：RH钢水处理前期加入磷铁合金进行磷合金化，脱碳处理循环时间持续至约16～18分钟时(脱碳终)，此时对钢水进行测温定氧，钢中氧活度269ppm，加入铝粒进行终脱氧合金化，铝粒加入3分钟后加入钛合金、铌合金进行钛、铌合金化、均匀化循环处理，均匀化循环处理持续时间≥5分钟后，处理毕、系统破空，钢水测温定氧、取样。处理毕，钢水成份、温度均符合后工序连铸浇铸要求。RH离站[Als]％：0.036％，其他成份符合规程要求上钢。钢水离站吊运至铸机浇铸。此控制方法实现绿色低能生产，降低钢水吨钢处理成本，且使用该方法环保实施效果好。
实施例2
攀钢西昌钢钒炼钢厂冶炼某炉次超低碳铝镇静钢，RH到站钢水温度1633℃，转炉吹炼终点[P]％：0.018％、转炉炉后小平台钢样[P]％：0.0141％、LF精炼炉离站钢样[P]％：0.013％，钢水RH进站钢中自由氧活度[O]564ppm，则此炉钢水处理前碳氧平衡计算，无需向钢水中吹入氧气进行吹氧强制脱碳操作，该钢种RH处理具体控制情况：RH钢水处理前期加入磷铁合金进行磷合金化，脱碳处理循环时间持续至约16～18分钟时(脱碳终)，此时对钢水进行测温定氧，钢中氧活度338ppm，加入铝粒进行终脱氧合金化，铝粒加入3分钟后加入钛合金、铌合金进行钛、铌合金化、均匀化循环处理，均匀化循环处理持续时间≥5分钟后，处理毕、系统破空，钢水测温定氧、取样。处理毕，钢水成份、温度均符合后工序连铸浇铸要求。RH离站[Als]％：0.037％，其他成份符合规程要求上钢。钢水离站吊运至铸机浇铸。此控制方法实现绿色低能生产，降低钢水吨钢处理成本，且使用该方法环保实施效果好。
实验结果表明，应用本发明提供的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC工艺路径铝镇静铝粒(铝铁)合金收得率由发明技术方案实施前约85％提高至95％，且铝成份波动范围更小，控制更为稳定。
由此，针对铝镇静钢铝成份控制存在的问题，对影响铝镇静钢铝成份控制的因素进行了细致的分析和深入研究，打通并建立起了高品质铝镇静钢铝成份控制生产工艺平台，实现了铝镇静钢铝成份稳定控制，为汽车面板用钢、高品质电工钢等钢种的开发提供了有力的技术支撑。目前就LF/RH炉工装水平而言，拟经LF/RH炉处理的以IF钢为典型代表的超低碳、铝镇静钢铝成份控制稳定均衡是衡量LF/RH炉工序控制能力的一个重要指标。因此本发明得以广泛应用，特别是对拟试制或生产含铌钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢种的钢厂，实现批量生产含铌钢、以IF钢为典型代表的超低碳钢，实现低成本生产，提供了有效地解决方法。
所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，使用半钢或铁水转炉冶炼终点低碳钢水，其特征在于，通过优化铝镇钢加铝镇静及铝合金化工艺、限定LF炉精准差异化铝合金化措施和RH炉精准差异化铝合金化措施、以及优化LD/LF/RH各工序钢水加铝粒终脱氧镇静及铝合金化加入工艺，实现控制铝镇静钢以及超低碳钢LD/LF/VD/VOD/VAD/RH工序铝成份配加的稳定控制。
2.根据权利要求1所述的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，其特征在于，所述优化铝镇钢加铝镇静及铝合金化工艺包括：
针对LD—小平台—LF—CC、LD—小平台—LF—RH—CC或LD—小平台—RH—CC不同工艺路径含铝钢，规范、优化不同工艺路径各工序铝粒合金加入时机。
3.根据权利要求2所述的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，其特征在于，所述LD转炉工序铝合金化的要求包括：
出钢毕加入规范为出钢量至1/2时加入。
4.根据权利要求1所述的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，其特征在于，所述LF炉精准差异化铝合金化措施中，铝粒合金收得率均按95％计算；具体包括：LF工序，LF—CC已脱氧，LF工序LF-CC的钢种出站Als控制。
5.根据权利要求4所述的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，其特征在于，所述LF工序，LF—CC已脱氧，LF工序LF-CC的钢种出站Als控制的过程包括：
判钢下限小于等于0.02％：出站Als按判钢下限+(0.015～0.02％)，有易烧损元素的钢种，出站Als控制按判钢下限+0.02％；
判钢下限大于0.02％：出站Als按判钢下限+(0.02～0.025％)，有易烧损元素的钢种，出站Als控制按判钢下限+0.025％；
Als无判钢要求的钢种，出站Als控制到0.005～0.007％。
6.根据权利要求1所述的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，其特征在于，所述RH炉精准差异化铝合金化措施中，铝粒合金收得率均按95％计算；具体包括：
RH工序重处理Als配加目标：Als按判钢下限+(0.015～0.018％)控制；
RH工序电工钢：Als控制执行相应钢种作业指导书要求；
RH工序镇静钢，已脱氧：RH炉钢水炉次钢中残余铝成份以LF炉工序离站钢样中铝成份为准，若无LF离站钢样铝成份，则以RH进站钢水循环约3分钟所取钢样铝成份为准；
预脱氧磷强化钢；
RH工序微碳钢：正常炉次：Als控制执行相应钢种作业指导书要求；吹氧炉次：Als配加目标按判钢下限+0.020％控制。
7.根据权利要求6所述的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，其特征在于，所述Als按判钢下限+(0.015～0.018％)控制的过程具体如下：
真空室处理第一炉、前炉次烘烤真空室的、未洗真空室炉次、单浇炉次、换包第一炉炉次：Als配加目标按判钢下限+0.018％控制；
正常炉次：Als配加目标按判钢下限+0.015％控制；
吹氧炉次或VCD后氧活度小于250ppm的：Als配加目标按判钢下限+0.020％控制。
8.根据权利要求6所述的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，其特征在于，所述RH工序镇静钢，已脱氧的过程具体包括：
A、B工位首炉Als配加：钢种作业指导书RH规定目标值+0.012％；
后续炉次：钢种作业指导书RH规定目标值+0.007％。
9.根据权利要求6所述的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，其特征在于，所述预脱氧磷强化钢具体包括：
开浇首炉或A、B工位第一炉次：Als范围只有0.025％的，配加目标按判钢下限+0.024％，Als范围大于0.025％配加目标按判钢下限+0.028％；
正常炉次：Als范围只有0.025％的配加目标按判钢下限+0.023％，Als范围大于0.025％配加目标按判钢下限+0.028％；
吹氧炉次或VCD后氧活度小于250ppm的：Als范围只有0.025％的配加目标按判钢下限+0.025％，Als范围大于0.025％配加目标按判钢下限+0.029％。
10.根据权利要求1所述的铝镇静钢高效经济镇静及铝合金化的方法，其特征在于，所述优化LD/LF/RH各工序钢水加铝粒终脱氧镇静及铝合金化加入工艺要求铝镇静及铝合金化用铝均一次性加入，防止和杜绝二次加铝，对现有生产工艺、生产组织均未造成任何不良影响，能有效地促进并实现经济、均衡、稳定的生产，促进经济生产顺行。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115074622A (zh) * 2022-06-08 2022-09-20 中实(洛阳)新型材料有限公司 一种球磨机耐磨衬板材料及其生产工艺
CN116397077A (zh) * 2023-04-06 2023-07-07 广东中南钢铁股份有限公司 一种rh头炉中酸溶铝的控制方法
CN116397077B (zh) * 2023-04-06 2024-07-05 广东中南钢铁股份有限公司 一种rh头炉中酸溶铝的控制方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101597666A (zh) * 2009-07-03 2009-12-09 首钢总公司 一种用于提高中厚板低碳铝镇静钢钢液洁净度的方法
CN109880967A (zh) * 2019-03-18 2019-06-14 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种高纯净度铝镇静钢的生产工艺
CN110144433A (zh) * 2019-07-03 2019-08-20 马鞍山钢铁股份有限公司 一种低碳铝镇静钢的脱氧造渣方法
CN110205443A (zh) * 2019-06-21 2019-09-06 中天钢铁集团有限公司 一种低碳含硅铝镇静钢超低氧冶炼方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101597666A (zh) * 2009-07-03 2009-12-09 首钢总公司 一种用于提高中厚板低碳铝镇静钢钢液洁净度的方法
CN109880967A (zh) * 2019-03-18 2019-06-14 邯郸钢铁集团有限责任公司 一种高纯净度铝镇静钢的生产工艺
CN110205443A (zh) * 2019-06-21 2019-09-06 中天钢铁集团有限公司 一种低碳含硅铝镇静钢超低氧冶炼方法
CN110144433A (zh) * 2019-07-03 2019-08-20 马鞍山钢铁股份有限公司 一种低碳铝镇静钢的脱氧造渣方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115074622A (zh) * 2022-06-08 2022-09-20 中实(洛阳)新型材料有限公司 一种球磨机耐磨衬板材料及其生产工艺
CN116397077A (zh) * 2023-04-06 2023-07-07 广东中南钢铁股份有限公司 一种rh头炉中酸溶铝的控制方法
CN116397077B (zh) * 2023-04-06 2024-07-05 广东中南钢铁股份有限公司 一种rh头炉中酸溶铝的控制方法

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