CN115652032B - 一种适用于sphc钢种直上的脱氧剂及脱氧合金化方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种适用于SPHC钢种直上的脱氧剂及脱氧合金化方法，脱氧剂化学成分按重量百分比计为：Al 45％～55％、Mn 30％～40％、Ca 4％～12％,余量为铁和杂质。本发明开发的一种铝锰钙脱氧剂及脱氧合金化方法，解决SPHC无LF精炼直上脱氧合金化及无法钙处理造成的连铸水口堵塞，相比于LF精炼喂钙线收得率10～20％，铝锰钙的钙收得率可以达到30～40％。

Description

一种适用于SPHC钢种直上的脱氧剂及脱氧合金化方法
技术领域
本发明涉及炼钢技术领域，尤其涉及一种适用于SPHC钢种直上的脱氧剂及脱氧合金化方法。
背景技术
脱氧是转炉炼钢的主要任务之一，铝是目前脱氧效率最高的脱氧剂。但在转炉实际使用中，铝铁脱氧效率只有约50％，在出钢过程加入铝铁，搅动剧烈，造成部分铝铁浮在渣面上，使铝与空气中的氧反应，造成浪费。铝的脱氧产物为团簇状氧化铝，如果上浮不充分，对后续连铸过程影响很大，造成水口结瘤，容易断浇，而氧化铝夹杂为脆性夹杂，后续轧制过程容易产生裂纹，影响钢材质量。
SPHC是一种合金含量较少的热轧钢板，常规的冶炼工艺路径为转炉—氩站—LF炉精炼—连铸，在LF炉实现合金化、升温、钙处理的功能，其中钙处理工艺对氧化铝夹杂变性有很大作用，可以有效防止水口结瘤。但通过合理的工艺设计，可以实现不经LF炉工艺，在氩站简单处理，直接上连铸机浇铸，显著减少冶炼时间，降低冶炼成本。但不经过LF炉精炼处理，对温度和合金量的精准控制都增加了难度，无钙处理影响最大的是连铸水口结瘤，影响连续浇铸，一旦发生断浇是严重的生产事故。
转炉出钢活度氧在400～700ppm左右，钙为极活泼元素，出钢喂钙线会发生喷爆事故。
发明内容
本发明提供了一种适用于SPHC钢种直上的脱氧剂及脱氧合金化方法，该方法可以提高脱氧效率，有利于生成低熔点夹杂物，改善水口结瘤问题。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案实现：
一种适用于SPHC钢种直上的脱氧剂，脱氧剂化学成分按重量百分比计为：Al 45％～55％、Mn 30％～40％、Ca 4％～12％,余量为铁和杂质，粒度为80～150mm。
一种适用于SPHC钢种直上的脱氧剂进行钢水脱氧合金化的方法，为了便于在脱氧操作并获得良好的脱氧效果，该方法为根据转炉终点碳含量计算所需合金量，将所需铝铁的一半先放入钢包内，在出钢1/4至1/2的过程中加入另一半铝铁，出钢1/2至结束加入所述脱氧剂和锰铁，所需合金及脱氧剂均由转炉低位料仓加入。
通过计算和经验所得，脱氧合金化方法为：
当终点碳含量≥0.04％时，所述脱氧剂的加入量为吨钢1.6～2.2kg；
当终点碳含量＜0.04％时，所述脱氧剂的加入量为吨钢2.7～3.1kg。
还包括以下方法：
进氩站，测温取样，大气量搅拌2～4分钟，大气量氩气气阀开度≥80％；软吹10～16分钟，软吹氩气气阀开度≤30％；上机浇铸。
所述方法适用的钢种成分，按重量百分比计为：C 0.03％～0.07％、Si≤0.05％、Mn0.25％～0.5％、P≤0.02％、S≤0.02％、Al 0.015％～0.035％，其余为Fe和不可避免的杂质。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明的复合脱氧剂及脱氧合金化方法，脱氧效率为55％～65％，解决了SPHC直上无法钙处理的难题，脱氧产生夹杂物转化为复合夹杂物，其中A12O3夹杂主要转变为12CaO·7A12O3和3CaO·A12O3等低熔点夹杂物，解决连铸过程水口堵塞问题，连铸过程无断浇，减少冶炼时间30～40min，降低成本50～60元/吨；经检验SPHC热轧板(3.5*1250mm*L)夹杂物评级B类夹杂小于1.5级占比可以提高4～10％，D类夹杂小于1.0级占比可以提高3～5％。
本发明开发的一种铝锰钙脱氧剂及脱氧合金化方法，解决SPHC无LF精炼直上脱氧合金化及无法钙处理造成的连铸水口堵塞，相比于LF精炼喂钙线收得率10～20％，铝锰钙的钙收得率可以达到30～40％。
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120t转炉为例，冶炼SPHC钢种，成分要求，wt：C 0.03％～0.07％、Si≤0.05％、Mn 0.25％～0.5％、P≤0.02％、S≤0.02％、Al 0.015％～0.035％，所用铝铁合金含铝量50％，锰铁合金含锰量为72％。
实施例1：
转炉装入量为126t，所用铝锰钙复合脱氧剂成分为，wt：Al 48％，Mn 31％，Ca6％，余量为金属铁，粒度80～120mm。
1)转炉终点碳含量为0.068％，通过计算得出需要铝铁50kg，铝锰钙复合脱氧剂208kg，锰铁合金380kg；
2)出钢前将25kg铝铁放入钢包内，在出钢1/4至1/2的过程中加入25kg铝铁，出钢1/2至结束加入208kg铝锰钙脱氧剂和380kg锰铁，所需合金均由转炉低位料仓加入。
3)进氩站，测温取样，大氩气量搅拌2分钟，软吹15分钟，上机浇铸。
经氩站检测，钢水中活度氧含量小于5ppm，成品SPHC板材铝含量0.028％，锰含量0.27％，钙含量0.003％，计算得出脱氧效率为63％，钙收得率32％。检验SPHC热轧板(3.5*1250mm*L)夹杂物评级B类夹杂小于1.5级占比由75％提升至82％，D类夹杂小于1.0级占比由80％提升至84％。
实施例2：
转炉装入量为128t，所用铝锰钙复合脱氧剂成分为，wt：Al 47％，Mn 33％，Ca5％，余量为金属铁，粒度80～130mm。
1)转炉终点碳含量为0.045％，通过计算得出需要铝铁80kg，铝锰钙复合脱氧剂270kg，锰铁合金450kg；
2)出钢前将40kg铝铁放入钢包内，在出钢1/4至1/2的过程中加入40kg铝铁，出钢1/2至结束加入270kg铝锰钙脱氧剂和450kg锰铁，所需合金均由转炉低位料仓加入。
3)进氩站，测温取样，大氩气量搅拌3分钟，软吹16分钟，上机浇铸。
经氩站检测，钢水中活度氧含量小于5ppm，成品SPHC板材铝含量0.025％，锰含量0.32％，钙含量0.0032％，计算得出脱氧效率为61％，钙收得率31％。检验SPHC热轧板(3.5*1250mm*L)夹杂物评级B类夹杂小于1.5级占比由75％提升至81％，D类夹杂小于1.0级占比由80％提升至83％。
实施例3：
转炉装入量为130t，所用铝锰钙复合脱氧剂成分为，wt：Al 50％，Mn 34％，Ca4％，余量为金属铁，粒度80～130mm。
1)转炉终点碳含量为0.031％，通过计算得出需要铝铁120kg，铝锰钙复合脱氧剂360kg，锰铁合金390kg；
2)出钢前将60kg铝铁放入钢包内，在出钢1/4至1/2的过程中加入60kg铝铁，出钢1/2至结束加入360kg铝锰钙和390kg锰铁，所需合金均由转炉低位料仓加入。
3)进氩站，测温取样，大氩气量搅拌3分钟，软吹16分钟，上机浇铸。
经氩站检测，钢水中活度氧含量小于5ppm，成品SPHC板材铝含量0.029％，锰含量0.31％，钙含量0.0033％，计算得出脱氧效率为59％，钙收得率30％。检验SPHC热轧板(3.5*1250mm*L)夹杂物评级B类夹杂小于1.5级占比由75％提升至82％，D类夹杂小于1.0级占比由80％提升至83％。

Claims (5)

1.一种利用适用于SPHC钢种直上的脱氧剂进行钢水脱氧合金化的方法，其特征在于，脱氧剂化学成分按重量百分比计为：Al 45%～55%、Mn 30%～40%、Ca 4%～12%，余量为铁和杂质；
所述脱氧剂的加入量为：
当终点碳含量≥0.04%时，所述脱氧剂的加入量为吨钢1.6～2.2kg；
当终点碳含量＜0.04%时，所述脱氧剂的加入量为吨钢2.7～3.1kg；
还包括以下方法：
进氩站，测温取样，大气量搅拌2～4分钟，大气量氩气气阀开度≥80%；软吹10～16分钟，软吹氩气气阀开度≤30%；上机浇铸。
2.根据权利要求1所述的一种利用适用于SPHC钢种直上的脱氧剂进行钢水脱氧合金化的方法，其特征在于，所述脱氧剂的粒度为80～150mm。
3.根据权利要求1所述的一种利用适用于SPHC钢种直上的脱氧剂进行钢水脱氧合金化的方法，其特征在于，该方法为根据转炉终点碳含量计算所需合金量，将所需铝铁的一半先放入钢包内，在出钢1/4至1/2的过程中加入另一半铝铁，出钢1/2至结束加入所述脱氧剂和锰铁。
4.根据权利要求1所述的一种利用适用于SPHC钢种直上的脱氧剂进行钢水脱氧合金化的方法，其特征在于，所需合金及脱氧剂均由转炉低位料仓加入。
5.根据权利要求1所述的一种利用适用于SPHC钢种直上的脱氧剂进行钢水脱氧合金化的方法，其特征在于，所述方法适用的钢种成分，按重量百分比计为：C 0.03%～0.07%、Si≤0.05%、Mn 0.25%～0.5%、P≤0.02%、S≤0.02%、Al 0.015%～0.035%，其余为Fe和不可避免的杂质。
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