CN115537489B - 超低碳钢的冶炼方法 - Google Patents
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Abstract
本申请的实施例提供了一种超低碳钢的冶炼方法,所述冶炼流程至少包括转炉吹炼、RH精炼和真空处理,所述方法包括:步骤1:进行所述转炉吹炼流程时,控制产出钢水的质量参数;步骤2:在所述转炉吹炼流程结束后,向所述产出钢水中加入改质剂,所述改质剂用于改善所述产出钢水的质量,并根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度控制底吹氩搅拌操作,所述底吹氩搅拌操作用于提高所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度;步骤3:进行所述RH精炼流程;步骤4:进行所述真空处理流程时,调整经过所述RH精炼流程后钢水的氧活度,所述氧活度为所述钢水中的氧气含量,并得到所述超低碳钢。本申请的技术方案能够稳定高效地冶炼并得到优质超低碳钢。
Description
技术领域
本申请涉及金属冶炼技术领域,具体而言,涉及一种超低碳钢的冶炼方法。
背景技术
钢水成分控制是生产超低碳钢的关键,如果冶炼过程钢水中各元素含量控制不当,就可能会出现顶渣发泡、脱碳过程耗氧异常、钢水中碳元素含量异常和加铝后处理时间长等问题,严重影响产出的超低碳钢质量。
基于此,如何稳定控制钢水中各元素含量,高效冶炼并得到优质超低碳钢是亟待解决的技术问题。
发明内容
本申请的实施例提供了一种超低碳钢的冶炼方法能够稳定高效地冶炼并得到优质超低碳钢。
本申请的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本申请的实践而习得。
根据本申请实施例的一个方面,提供了一种超低碳钢的冶炼方法,所述冶炼流程至少包括转炉吹炼、RH精炼和真空处理,所述方法包括:步骤1:进行所述转炉吹炼流程时,控制产出钢水的质量参数;步骤2:在所述转炉吹炼流程结束后,向所述产出钢水中加入改质剂,所述改质剂用于改善所述产出钢水的质量,并根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度控制底吹氩搅拌操作,所述底吹氩搅拌操作用于提高所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度;步骤3:进行所述RH精炼流程;步骤4:进行所述真空处理流程时,调整经过所述RH精炼流程后钢水的氧活度,所述氧活度为所述钢水中的氧气含量,并得到所述超低碳钢。
在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述控制产出钢水的质量参数,包括:将产出钢水中的碳元素含量控制在0.02%~0.06%,氧元素含量控制在0.025%~0.065%,出钢温度控制在1635℃~1665℃。
在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度控制底吹氩搅拌操作,包括:如果所述改质剂与所述产出钢水间未完全反应,则进行底吹氩搅拌操作;并根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度确定进行所述底吹氩搅拌操作的时间长度。
在本申请的一些实施例中,基于前述方案,在进行所述真空处理流程时,调整经过所述RH精炼流程后钢水的氧活度之前,所述方法还包括:在进行所述真空处理流程前,获取经过所述RH精炼流程后钢水的第一实际温度值、碳元素含量和动态脱碳模型,所述动态脱碳模型用于预测各元素在钢水中的含量;基于所述第一实际温度值和所述碳元素含量,通过所述动态脱碳模型预测第一目标氧活度。
在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述真空处理流程中包括脱碳过程,所述进行所述真空处理流程时,调整经过所述RH精炼流程后钢水的氧活度,包括:在进行所述真空处理流程时,获取经过所述RH精炼流程后钢水的第一实际氧活度和第一目标氧活度;如果所述第一实际氧活度高于所述第一目标氧活度,则进行加铝预脱氧操作,所述加铝预脱氧操作用于减少所述第一实际氧活度;如果所述第一实际氧活度低于所述第一目标氧活度,则进行氧枪吹氧操作,所述氧枪吹氧操作用于增加所述第一实际氧活度;如果所述第一实际氧活度等于所述第一目标氧活度,则进行所述脱碳过程。
在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述方法还包括:在进行所述脱碳过程第一预设时间长度时,获取所述脱碳过程中钢水的第二实际氧活度和第二目标氧活度;如果所述第二实际氧活度等于所述第二目标氧活度,则继续进行所述脱碳过程;如果所述第二实际氧活度低于所述第二目标氧活度,则进行氧枪吹氧操作后再继续进行所述脱碳过程,所述氧枪吹氧操作用于增加所述第二实际氧活度。
在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述氧枪吹氧操作至少包括:将脱氧前氧控制在300ppm,吹氧流量控制在1200Nm3/h~2500Nm3/h。
在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述方法还包括:在继续进行所述脱碳过程时,获取第三实际氧活度和第三目标氧活度,如果所述第三实际氧活度等于所述第三目标氧活度,则所述脱碳过程完成。
在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述真空处理流程中还包括调铝操作,所述方法还包括:在所述脱碳过程完成后,获取所述脱碳过程完成后钢水的第二实际温度值和预设温度值;如果所述第二实际温度值等于所述预设温度值,则进行所述调铝操作;如果所述第二实际温度值低于所述预设温度值,则先进行吹氧升温操作,所述吹氧升温操作用于增加所述第二实际温度值,再进行所述调铝操作。
在本申请的一些实施例中,基于前述方案,所述真空处理流程中还包括纯循环过程,所述纯循环过程在所述调铝操作后,所述方法还包括:获取在进行所述纯循环过程前所述钢水的质量参数和设备参数,所述设备用于完成所述超低碳钢的冶炼流程;根据所述质量参数和所述设备参数确定所述纯循环过程时间长度。
在本申请的一些实施例所提供的技术方案中能够改善冶炼工艺,通过在进行所述转炉吹炼流程时控制产出钢水的质量参数,通过在所述转炉吹炼流程结束后向所述产出钢水中加入改质剂,并提高所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度,通过在进行所述真空处理流程时,调整经过所述RH精炼流程后钢水的氧活度,稳定控制钢水中各元素含量和温度,达到稳定高效地冶炼并得到优质超低碳钢的目的。
应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本申请。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本申请的实施例,并与说明书一起用于解释本申请的原理。显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,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他的附图。在附图中:
图1示出了根据本申请一个实施例的超低碳钢的冶炼方法的流程图;
图2示出了根据本申请一个实施例中的根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度控制底吹氩搅拌操作的细节流程图。
具体实施方式
现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而,示例实施方式能够以多种形式实施,且不应被理解为限于在此阐述的范例;相反,提供这些实施方式使得本申请将更加全面和完整,并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。
此外,所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中,提供许多具体细节从而给出对本申请的实施例的充分理解。然而,本领域技术人员将意识到,可以实践本申请的技术方案而没有特定细节中的一个或更多,或者可以采用其它的方法、组元、装置、步骤等。在其它情况下,不详细示出或描述公知方法、装置、实现或者操作以避免模糊本申请的各方面。
附图中所示的流程图仅是示例性说明,不是必须包括所有的内容和操作/步骤,也不是必须按所描述的顺序执行。例如,有的操作/步骤还可以分解,而有的操作/步骤可以合并或部分合并,因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
需要注意的是,本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的对象在适当情况下可以互换,以便这里描述的本申请的实施例能够以除了在图示或描述的那些以外的顺序实施。
需要说明的是,本申请的技术方案应用于冶炼超低碳钢(碳含量≤50ppm)的工艺流程,在实际生产中应用本申请的技术方案进行超低碳钢冶炼,能够得到碳含量≤10ppm的超低碳钢。
在本申请中,冶炼流程至少包括转炉吹炼、RH精炼和真空处理。
以下对本申请实施例的技术方案的实现细节进行详细阐述:
图1示出了根据本申请一个实施例的超低碳钢的冶炼方法的流程图,该超低碳钢的冶炼方法可以由具有计算处理功能的设备来执行。
参照图1所示,该超低碳钢的冶炼方法至少包括步骤1至步骤4,详细介绍如下:
在步骤1中,进行所述转炉吹炼流程时,控制产出钢水的质量参数。
在本申请中,可以通过动态脱碳模型和温度模型来控制产出钢水的质量参数,通过所述动态脱碳模型可以将产出钢水中的碳元素含量控制在0.04%,氧元素含量控制在0.045%,通过所述温度模型可以将出钢温度控制在1650℃。
进一步的,将产出钢水中的碳元素含量控制在0.02%~0.06%,氧元素含量控制在0.025%~0.065%,出钢温度控制在1635℃~1665℃时能够为后续进行的RH精炼流程提供最好的反应条件,达到最优的控制效果。
继续参照图1,在步骤2中,在所述转炉吹炼流程结束后,向所述产出钢水中加入改质剂,所述改质剂用于改善所述产出钢水的质量,并根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度控制底吹氩搅拌操作,所述底吹氩搅拌操作用于提高所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度。
在本申请中,所述改质剂可以是以铝灰和AD粉为主要原料的干粉末,所述改质剂与钢渣间发生氧化反应,可以降低所述钢渣的氧化性,从而改善所述产出钢水的质量。
在如图1所示步骤2的一个实施例中,根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度控制底吹氩搅拌操作,具体可以按照如图2所示的步骤执行。
参照图2,示出了根据本申请一个实施例中的根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度控制底吹氩搅拌操作的细节流程图。具体包括步骤201至步骤202:
在步骤201中,如果所述改质剂与所述产出钢水间未完全反应,则进行底吹氩搅拌操作。
在本申请中,可以通过观察钢包顶渣渣面情况来判断所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度。如果没有发现改质剂未熔化或顶渣发泡等现象,则说明改质剂与钢水间完全反应,无需进行底吹氩搅拌操作;如果发现改质剂未熔化或顶渣发泡等现象,则说明改质剂与钢水间未完全反应,需要进行底吹氩搅拌操作。
在步骤202中,并根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度确定进行所述底吹氩搅拌操作的时间长度。
在本申请中,所述底吹氩搅拌操作的时间长度范围可以是3~5min。可以通过所述改质剂的熔化程度或是顶渣发泡情况来确定进行所述底吹氩搅拌操作的时间长度。比如,所述改质剂的熔化程度越高或是出现顶渣发泡现象的程度越小,则进行所述底吹氩搅拌操作的时间长度越小。
具体的,在一种具体实施例中,可以是在转炉吹炼流程结束(即出钢结束)时,通过加料溜槽向钢包顶渣表面分批加入改质剂。
然后可以获取此时钢水的实际温度和第一钢水样本,所述实际温度和第一钢水样本用以判断钢水的质量参数(如实际温度、碳元素含量等)是否符合质量要求,并以此调整后续生产工艺参数。比如,可以获取到钢水的实际温度是1650℃,碳元素含量为0.05%,则说明符合质量要求。再比如,可以获取到钢水的实际温度是1666℃,碳元素含量为0.07%,则说明不符合质量要求,需要在后续生产中调整工艺参数以达到质量要求。
再然后可以将所述钢包吊包至RH精炼,在RH到站后观察钢包顶渣渣面情况,如果发现改质剂未熔化或顶渣发泡等现象,则说明改质剂与钢水间未完全反应,则可以进行底吹氩搅拌来促进改质剂与钢水间反应,并根据改质剂与钢水间的反应程度来确定进行底吹氩搅拌操作的时间长度,可以是3min,也可以是5min。比如,改质剂的熔化程度高或是出现顶渣发泡现象的程度小,则可以选择3min作为底吹氩搅拌操作的时间长度。再比如,改质剂的熔化程度低或是出现顶渣发泡现象的程度大,则可以选择5min作为底吹氩搅拌操作的时间长度。可以得知的是,经过上述操作后,可以有效地改善钢水中出现顶渣发泡的现象和脱碳过程耗氧异常、钢水中碳元素含量异常等问题。
具体的,在另一种具体实施例中,如果没有发现改质剂未熔化或顶渣发泡等现象,则说明改质剂与钢水间已经完全反应,可以不进行底吹氩搅拌操作。
继续参照图1,在步骤3中,进行所述RH精炼流程。
在本申请中,可以在RH精炼炉中进行所述RH精炼流程。
继续参照图1,在步骤4之前,即在进行所述真空处理流程时,调整经过所述RH精炼流程后钢水的氧活度之前,可以获取经过所述RH精炼流程后钢水的第一实际温度值、碳元素含量和动态脱碳模型,所述动态脱碳模型用于预测各元素在钢水中的含量;基于所述第一实际温度值和所述碳元素含量,可以通过所述动态脱碳模型预测第一目标氧活度。
具体的,在一种具体实施例中,可以是在钢包顶升到位后测量经过RH精炼流程后(钢包到站后)钢水的实际温度值和实际氧活度,将所述实际温度值记为第一实际温度值,将所述实际氧活度记为第一实际氧活度,然后可以根据转炉吹炼流程结束时获取的第一钢水样本得出钢水中的碳元素含量,将所述第一实际温度值和所述碳元素含量代入所述动态脱碳模型,则可以预测得到第一目标氧活度,所述第一目标氧活度是可以满足后续脱碳过程钢水中所需的氧气含量。
继续参照图1,在步骤4中,进行所述真空处理流程时,调整经过所述RH精炼流程后钢水的氧活度,所述氧活度为所述钢水中的氧气含量,并得到所述超低碳钢。
在本申请中,所述真空处理流程中还可以包括脱碳过程,所述进行所述真空处理流程时,调整经过所述RH精炼流程后钢水的氧活度,可以包括:在进行所述真空处理流程时,获取经过所述RH精炼流程后钢水的第一实际氧活度和第一目标氧活度;
如果所述第一实际氧活度高于所述第一目标氧活度,则可以进行加铝预脱氧操作,所述加铝预脱氧操作用于减少所述第一实际氧活度;如果所述第一实际氧活度低于所述第一目标氧活度,则可以进行氧枪吹氧操作,所述氧枪吹氧操作用于增加所述第一实际氧活度;如果所述第一实际氧活度等于所述第一目标氧活度,则可以进行所述脱碳过程。
比如,在本申请的一个实施例中,可以获取到第一实际氧活度为0.06%,第一目标氧活度为0.05%,可以得出所述第一实际氧活度高于所述第一目标氧活度,则可以进行加铝预脱氧操作以减少所述第一实际氧活度。
再比如,在本申请的另一个实施例中,可以获取到第一实际氧活度为0.04%,第一目标氧活度为0.05%,可以得出所述第一实际氧活度低于所述第一目标氧活度,则可以进行氧枪吹氧操作以增加所述第一实际氧活度。
在本申请的两个实施例中,经过上述调整可以使得钢水中的第一实际氧活度等于所述第一目标氧活度,以满足后续脱碳过程钢水中所需的氧气含量,利于脱碳过程进行。
在本申请中,在进行所述脱碳过程第一预设时间长度时,获取所述脱碳过程中钢水的第二实际氧活度和第二目标氧活度;如果所述第二实际氧活度等于所述第二目标氧活度,则继续进行所述脱碳过程;如果所述第二实际氧活度低于所述第二目标氧活度,则进行氧枪吹氧操作后再继续进行所述脱碳过程,所述氧枪吹氧操作用于增加所述第二实际氧活度。
其中所述第一预设时间长度范围可以是6~7min,所述氧枪吹氧操作至少可以包括:将脱氧前氧控制在300ppm,吹氧流量控制在1200Nm3/h~2500Nm3/h。
具体的,在一种具体实施例中,在进行所述脱碳过程第一预设时间长度时,可以对此时钢水进行取样,获得第二钢水样本。还可以获取此时钢水的实际温度值和实际氧活度,将所述的实际氧活度记为第二实际氧活度。然后根据获取的第二钢水样本得出钢水中碳元素含量,可以将此时钢水的实际温度值和所述碳元素含量代入所述动态脱碳模型,则可以预测得到第二目标氧活度。
比如,在本申请的一个实施例中,在进行脱碳过程6~7min时,可以获取到第二实际氧活度为0.04%,第二目标氧活度为0.04%,可以得出所述第二实际氧活度等于所述第二目标氧活度,则可以继续进行所述脱碳过程。
再比如,在本申请的另一个实施例中,在进行脱碳过程6~7min时,可以获取到第二实际氧活度为0.03%,第二目标氧活度为0.04%,可以得出所述第二实际氧活度低于所述第二目标氧活度,则可以进行氧枪吹氧操作增加所述第二实际氧活度后,再继续进行所述脱碳过程。
在本申请的两个实施例中,钢水中的第二实际氧活度等于所述第二目标氧活度,说明钢水中的第二实际氧活度满足脱碳过程所需的氧气含量,利于脱碳过程继续进行。
在本申请中,在继续进行所述脱碳过程时,获取第三实际氧活度和第三目标氧活度,如果所述第三实际氧活度等于所述第三目标氧活度,则所述脱碳过程完成。
具体的,在一种具体实施例中,可以有动态脱碳模型,所述动态脱碳模型可以用于实时监测各流程钢水中各成分的含量和实际氧活度,并基于预设的目标氧活度控制各流程的进行,能够合理控制脱碳时间,保证达到脱碳效果,同时最大程度地节约时间,得到最优的脱碳效率。比如,在继续进行脱碳过程时,当所述动态脱碳模型监测到第三实际氧活度等于第三目标氧活度时,则可以判定所述脱碳过程完成,可以进行下一阶段操作。
在本申请中,所述真空处理流程中还包括调铝操作,在所述脱碳过程完成后,获取所述脱碳过程完成后钢水的第二实际温度值和预设温度值;如果所述第二实际温度值等于所述预设温度值,则进行所述调铝操作;如果所述第二实际温度值低于所述预设温度值,则先进行吹氧升温操作,所述吹氧升温操作用于增加所述第二实际温度值,再进行所述调铝操作。
具体的,在一种具体实施例中,可以有温度模型,所述温度模型可以用于实时监控各流程钢水的实际温度。其中,预设温度值可以是1660℃,也可以是预设温度范围1635℃~1665℃。比如,可以获取到第二实际温度值为1660℃,可以得出所述第二实际温度值等于所述预设温度值,则可以进行调铝操作;再比如,可以获取到第二实际温度值为1630℃,可以得出所述第二实际温度值低于所述预设温度值,则可以先进行吹氧升温操作以增加所述第二实际温度值,再进行调铝操作。
在本申请中,所述真空处理流程中还可以包括纯循环过程,所述纯循环过程在所述调铝操作后,可以获取在进行所述纯循环过程前所述钢水的质量参数和设备参数,所述设备用于完成所述超低碳钢的冶炼流程;根据所述质量参数和所述设备参数确定所述纯循环过程时间长度。
其中,所述质量参数至少包括钢水各元素含量和温度值等,所述设备参数可以包括处理容量、脱气时间、循环因数、循环流量和真空度等,所述纯循环过程时间长度范围可以是5~6min。
具体的,在一种具体实施例中,可以通过合金加入量计算公式进行合金计算,并按照计算得到的合金量将合金加入到真空合金料罐中等待使用。在调铝操作2-3min后从真空合金料罐中加入合金进行合金化,同时降低氩气环流流量进行纯循环过程以去除钢水中的夹杂物,提高钢水纯净度。在纯循环过程进行4min后,对此时钢水测温取样,用以判断所述钢水质量参数是否符合质量要求;在纯循环过程进行5min或者6min后,破空完成真空处理。可以得知的是,在同等设备参数条件下,钢水的质量参数越好则需要进行纯循环过程时间长度越短,应用本申请的技术方案可以合理安排铝钛间隔时间和纯循环过程进行时间,既保证钢水纯净度符合要求,又缩短了加铝后的处理时间。
在本申请的一些实施例所提供的技术方案中通过在进行转炉吹炼流程时控制产出钢水的质量参数、通过在转炉吹炼流程结束后向所述产出钢水中加入改质剂,并提高所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度、通过在进行真空处理流程时调整经过RH精炼流程后钢水的氧活度、通过合理控制各流程反应时间等步骤改善冶炼工艺,稳定控制钢水冶炼流程中各元素含量和温度,达到稳定高效地冶炼并得到优质超低碳钢的目的,降低生产成本,提高生产效率。
本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的实施方式后,将容易想到本申请的其它实施方案。本申请旨在涵盖本申请的任何变型、用途或者适应性变化,这些变型、用途或者适应性变化遵循本申请的一般性原理并包括本申请未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。
应当理解的是,本申请并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构,并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本申请的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (6)
1.一种超低碳钢的冶炼方法,所述冶炼流程至少包括转炉吹炼、RH精炼和真空处理,其特征在于,所述方法包括:
步骤1:进行所述转炉吹炼流程时,控制产出钢水的质量参数;
步骤2:在所述转炉吹炼流程结束后,向所述产出钢水中加入改质剂,所述改质剂用于改善所述产出钢水的质量,并根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度控制底吹氩搅拌操作,所述底吹氩搅拌操作用于提高所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度;
步骤3:进行所述RH精炼流程;
步骤4:进行所述真空处理流程时,调整经过所述RH精炼流程后钢水的氧活度,所述氧活度为所述钢水中的氧气含量,并得到所述超低碳钢;
在进行所述真空处理流程前,获取经过所述RH精炼流程后钢水的第一实际温度值、碳元素含量和动态脱碳模型,所述动态脱碳模型用于预测各元素在钢水中的含量;基于所述第一实际温度值和所述碳元素含量,通过所述动态脱碳模型预测第一目标氧活度;
所述进行所述真空处理流程时,调整经过所述RH精炼流程后钢水的氧活度,包括:
在进行所述真空处理流程时,获取经过所述RH精炼流程后钢水的第一实际氧活度;
如果所述第一实际氧活度高于所述第一目标氧活度,则进行加铝预脱氧操作,所述加铝预脱氧操作用于减少所述第一实际氧活度;
如果所述第一实际氧活度低于所述第一目标氧活度,则进行氧枪吹氧操作,所述氧枪吹氧操作用于增加所述第一实际氧活度;
如果所述第一实际氧活度等于所述第一目标氧活度,则进行所述脱碳过程;
在进行所述脱碳过程第一预设时间长度时,获取所述脱碳过程中钢水的第二实际氧活度和第二目标氧活度;
如果所述第二实际氧活度等于所述第二目标氧活度,则继续进行所述脱碳过程;
如果所述第二实际氧活度低于所述第二目标氧活度,则进行氧枪吹氧操作后再继续进行所述脱碳过程,所述氧枪吹氧操作用于增加所述第二实际氧活度;
在继续进行所述脱碳过程时,获取第三实际氧活度和第三目标氧活度,如果所述第三实际氧活度等于所述第三目标氧活度,则所述脱碳过程完成。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述控制产出钢水的质量参数,包括:
将产出钢水中的碳元素含量控制在0.02%~0.06%,氧元素含量控制在0.025%~0.065%,出钢温度控制在1635℃~1665℃。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度控制底吹氩搅拌操作,包括:
如果所述改质剂与所述产出钢水间未完全反应,则进行底吹氩搅拌操作;
并根据所述改质剂与所述产出钢水间的反应程度确定进行所述底吹氩搅拌操作的时间长度。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述氧枪吹氧操作至少包括:将脱氧前氧控制在300ppm,吹氧流量控制在1200Nm3/h~2500Nm3/h。
5.根据权利要求1所述的方法,所述真空处理流程中还包括调铝操作,其特征在于,所述方法还包括:
在所述脱碳过程完成后,获取所述脱碳过程完成后钢水的第二实际温度值和预设温度值;
如果所述第二实际温度值等于所述预设温度值,则进行所述调铝操作;
如果所述第二实际温度值低于所述预设温度值,则先进行吹氧升温操作,所述吹氧升温操作用于增加所述第二实际温度值,再进行所述调铝操作。
6.根据权利要求5所述的方法,所述真空处理流程中还包括纯循环过程,所述纯循环过程在所述调铝操作后,其特征在于,所述方法还包括:
获取在进行所述纯循环过程前所述钢水的质量参数和设备参数,所述设备用于完成所述超低碳钢的冶炼流程;
根据所述质量参数和所述设备参数确定所述纯循环过程时间长度。
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
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JP2015101742A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | Jfeスチール株式会社 | 真空脱ガス装置およびこれを用いた溶鋼の脱炭処理方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102719600A (zh) * | 2012-03-29 | 2012-10-10 | 鞍钢股份有限公司 | 一种超低碳钢的生产方法 |
JP2015101742A (ja) * | 2013-11-21 | 2015-06-04 | Jfeスチール株式会社 | 真空脱ガス装置およびこれを用いた溶鋼の脱炭処理方法 |
Non-Patent Citations (8)
Title |
---|
RH开发冷轧超低碳钢的工艺改进;常立山;郑传飞;呙雄文;付雪峰;;中国冶金(07);34-37 * |
RH精炼终点预报模型;魏付豪;刘建华;张游游;赵雨;李康伟;邓振强;;炼钢(06);38-44 * |
RH精炼脱碳与夹杂物控制;孙群;林洋;李伟东;;北京科技大学学报(S1);142-146 * |
孙群 ; 林洋 ; 李伟东 ; .RH精炼脱碳与夹杂物控制.北京科技大学学报.2011,(S1),142-146. * |
本钢RH生产超低碳钢的实践;赵云珠;;鞍钢技术(02);49-52 * |
超低碳IF钢RH真空脱碳工艺优化;于海岐;吕志勇;邢维义;刘博;;鞍钢技术(05);53-57 * |
超低碳钢顶渣氧化性对钢液洁净度的影响;苑鹏等;《工程科学学报》;第38卷(第12期);1702-1710 * |
过程控制模型在RH精炼中的应用;陈明昕;杨晓江;段云祥;孟庆勇;;冶金自动化(04);48-51 * |
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