CN115647313B - 一种适用于sphc钢种直上的钢包覆盖剂及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂，成分按重量百分比计：氧化锆：6％～20％；氧化钙：28％～45％；氧化铝：18％～32％；氧化镁：8％～12％；氟化钙：5％～10％；三氧化二铁5％～10％。覆盖剂的使用方法，1)转炉出钢，出钢温度为1630～1640℃；2)出钢1/4后随钢液向钢包中加入1/2覆盖剂，出钢结束后钢包内加入其余覆盖剂；3)氩站处理时间在25～35min。本发明覆盖剂在1200℃温度下形成二元CaO‑ZrO2和三元7CaO‑3Al2O3‑ZrO2低熔点化合物，其中二元的CaO‑ZrO2的立方晶相特点和三元的7CaO‑3Al2O3‑Zr O2的粘合特性，对覆盖剂的保温效果有很大改善；氟化钙有降低粘度和熔点的效果；三氧化二铁的加入使覆盖剂组成多元相，降低熔点，快速熔化。

Description

一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂及使用方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，特别涉及到一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂。
背景技术
钢水覆盖剂在高温钢水表面形成三层结构，即熔融层、烧结层和原始层.三层结构的形成和保持既有利于钢水的隔热保温，又能有效阻隔空气中的氧气污染钢水。
传统的覆盖剂碳化稻壳在使用中铺展性较差,保温效果不稳定，成本较高，对环境的污染较大，既制约着钢锭质量的提高和炼钢成本的降低，又恶化了工人的操作环境。普通的钢包覆盖剂为提高保温效果，加入大量发热剂，利用碳氧反应放热提高温度，易导致钢水增碳，同时增加不必要的CO2排放。多数的钢包覆盖剂都含有SiO2，易导致钢水增硅。使用普通的钢包覆盖剂，钢包在氩站处理时的温降在2～3℃/min。SPHC钢种直上由于没有LF精炼加热条件，有的企业将出钢温度提至1660～1680℃，该方法可以满足连铸要求，但长期使用对钢包耐材损耗很大，容易发生漏钢事故。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂，通过优化成分设计，加入的氧化锆形成二元和三元含锆化合物，对覆盖剂的保温效果有很大改善，有助于精准控制钢液成分和吸附夹杂物。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂，成分按重量百分比计：氧化锆：6％～20％；氧化钙：28％～45％；氧化铝：18％～32％；氧化镁：8％～12％；氟化钙：5％～10％；三氧化二铁5％～10％。
一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂，其性能指标：粒度为≤85mm，熔点1190～1300℃。
一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂的使用方法，包括：
1)转炉出钢，出钢温度为1630～1640℃；
2)出钢1/4后随钢液向钢包中加入1/2覆盖剂，出钢结束后钢包内加入其余覆盖剂；
3)氩站处理时间在25～35min。
步骤2)中所述覆盖剂通过低位料仓加入钢包中。
步骤2)中所述覆盖剂加入总量为每吨钢水1～3kg。
步骤3)中氩气流量以钢液表面不翻动为上限。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
本发明覆盖剂在1200℃温度下形成二元CaO-ZrO2和三元7CaO-3Al2O3-ZrO2低熔点化合物，其中二元的CaO-ZrO2的立方晶相特点和三元的7CaO-3Al2O3-ZrO2的粘合特性，对覆盖剂的保温效果有很大改善；氟化钙有降低粘度和熔点的效果；三氧化二铁的加入使覆盖剂组成多元相，降低熔点，快速熔化。
使用本发明覆盖剂将钢包在氩站处理时的温降控制在1.5℃/min以内，无需过高的出钢温度。有效控制热量散失，无需发热剂的加入，防止钢水增碳，减少碳排放。覆盖剂不含SiO2，防止钢液增硅，有助于精准控制钢液成分。覆盖剂对钢液有净化和吸附夹杂物的效果，氧化钙，氧化镁，氧化铝的加入对于吸附钢中钙镁铝系夹杂物有一定效果。对SPHC热轧板夹杂物评价有所改善。SPHC热轧板夹杂物评级B类夹杂小于1.5级占比提高5～10％，D类夹杂小于1.0级占比提高3～5％。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明：
以下实施例对本发明进行详细描述。这些实施例仅是对本发明的最佳实施方案进行描述，并不对本发明的范围进行限制。
一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂，成分按重量百分比计：氧化锆：6～20％；氧化钙：28～45％；氧化铝：18～32％；氧化镁：8～12％；氟化钙：5～10％；三氧化二铁5～10％。
钢包覆盖剂性能指标：粒度为≤85mm，熔点1190～1300℃。
一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂的使用方法，包括：
1)转炉出钢，出钢温度为1630～1640℃；
2)出钢1/4后随钢液向钢包中加入1/2覆盖剂，通过低位料仓，随出钢加入钢包中，在出钢结束后加入其余覆盖剂；其目的是先加入的覆盖剂与钢水接触充分可以起到快速预熔和渣洗的效果，出钢结束后加入的覆盖剂可以与已经预熔好的覆盖剂形成稳定保护层，两者结合对控制热量散失有很好的效果；覆盖剂加入量为每吨钢水1～3kg；
3)由于出钢进行渣洗操作，需增加氩站处理时间，氩站处理时间在25～35min。氩气流量以钢液表面不翻动为上限。
以装入量120t转炉冶炼SPHC为例。
实施例1
一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂的使用方法：
转炉出钢温度1635℃，钢包装入量为126t，出钢1/4后，通过低位料仓随出钢加入158kg覆盖剂，出钢结束后一次性加入158kg覆盖剂，总计316kg。
氩站进站温度为1590℃，氩站处理25min，连铸上机温度为1560℃。
氩站钢包温降为1.2℃/min。
SPHC热轧板(3.5*1250mm*L)夹杂物评级由原来的B类夹杂小于1.5级占比75.3％提升到84.8％，D类夹杂小于1.0级占比85％提升到90.6％。表1为钢包覆盖剂使用前后成分变化。
表1钢包覆盖剂对钢液中夹杂物的吸附性，wt％
CaO ZrO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaF
覆盖剂原成分 41.2 12.8 26 6 8.5 5.5
浇铸后成分 40.3 10.9 31.4 5.5 7.4 4.5
实施例2
一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂的使用方法：
转炉出钢温度1634℃，钢包装入量为125t；
出钢1/4后，通过低位料仓随出钢加入150kg覆盖剂，出钢结束后一次性加入150kg覆盖剂，总计300kg。
氩站进站温度为1588℃，氩站处理28分钟，连铸上机温度为1559℃。
氩站钢包温降为1.03℃/min。
SPHC热轧板夹杂物评级由原来的B类夹杂小于1.5级占比75.3％提升到85.2％，D类夹杂小于1.0级占比85％提升到89.7％。表2为钢包覆盖剂使用前后成分变化。
表2钢包覆盖剂对钢液中夹杂物的吸附性，wt％
CaO ZrO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaF
覆盖剂原成分 40 14.8 24 5.5 9.2 6.5
浇铸后成分 39.4 13.6 28.5 5.3 8.4 4.8
实施例3
一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂的使用方法：
转炉出钢温度1636℃，钢包装入量为128t；
出钢1/4后，通过低位料仓随出钢加入179kg覆盖剂，出钢结束后一次性加入179kg覆盖剂，总计358kg。
氩站进展温度为1590℃，氩站处理30分钟，连铸上机温度为1561℃。
氩站钢包温降为0.97℃/min。
SPHC热轧板夹杂物评级由原来的B类夹杂小于1.5级占比75.3％提升到86.4％，D类夹杂小于1.0级占比85％提升到91％。表3为钢包覆盖剂使用前后成分变化。
表3钢包覆盖剂对钢液中夹杂物的吸附性，wt％
CaO ZrO2 Al2O3 Fe2O3 MgO CaF
覆盖剂原成分 38.4 15.5 25.8 5.5 8.4 6.4
浇铸后成分 37.5 13.6 30.1 5.3 7.8 5.7

Claims (4)

1.一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂的使用方法，其特征在于，钢包覆盖剂，成分按重量百分比计：氧化锆：6%～20%；氧化钙：28%～45%；氧化铝：18%～32%；氧化镁：8%～12%；氟化钙：5%～10%；三氧化二铁5%～10%；
钢包覆盖剂的使用方法，包括：
1）转炉出钢，出钢温度为1630～1640℃；
2）出钢1/4后随钢液向钢包中加入1/2覆盖剂，出钢结束后钢包内加入其余覆盖剂；覆盖剂加入总量为每吨钢水1～3kg；覆盖剂在1200℃温度下形成二元CaO-ZrO2和三元7CaO-3Al2O3-ZrO2化合物；
3）氩站吹氩时间25～35min，覆盖剂将钢包在氩站处理时的温降控制在1.5℃/min以内，SPHC钢种直上没有LF精炼加热；
SPHC热轧板夹杂物评级B类夹杂小于1.5级占比提高5～10%，D类夹杂小于1.0级占比提高3～5%。
2.根据权利要求1所述的一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂的使用方法，其特征在于，钢包覆盖剂性能指标：粒度为≤85mm，熔点1190～1300℃。
3.根据权利要求1所述的一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂的使用方法，其特征在于，步骤2）中所述覆盖剂通过低位料仓加入钢包中。
4.根据权利要求1所述的一种适用于SPHC钢种直上的钢包覆盖剂的使用方法，其特征在于，步骤3）中氩气流量以钢液表面不翻动为上限。
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