CN116042949A - 一种低碳低硅钢无精炼处理的生产方法 - Google Patents

一种低碳低硅钢无精炼处理的生产方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种低碳低硅钢无精炼处理的生产方法，脱硫脱硫模式深脱，入炉铁水[S]≤0.005%，扒渣标准3/4液面裸露；转炉总装入量:45～50t；碱度控制R=3.0～3.5，MgO：9～10%；转炉内脱氧后的钢水出钢至钢包后采用二次脱氧进行合金化，脱氧顺序由弱到强采用电石+低碳锰铁+铝锰铁+硅钙系合金的方式；钢包到氩站后使用双厚度取样器取样；根据钢包[Al]含量调整；调完铝氩气强搅拌30‑60秒后软吹，软吹5‑8分钟后上钢水；钢包必须为A1钢包，并全程加盖，加盖一浇次后开始直上试验,钢包周转时间≤1.5h；大包水口垂直，吹氩保护，同时棒尖、板间吹氩保护，连铸保护浇注要求大包到中包[Al]损≤0.005%；连铸浇铸过程采取留钢操作，留钢量1.0吨以上。

Description

一种低碳低硅钢无精炼处理的生产方法
技术领域
本发明涉及一种低碳低硅钢无精炼处理的生产方法。
背景技术
新疆八一钢铁股份有限公司铁水磷在0.120-0.140%之间波动，冶炼低碳低硅钢过程中为了达到脱磷的目的，转炉采用降低终点碳含量、高拉补吹等措施进行脱磷。但是通过以上操作势必增加钢中总氧量，导致铝系合金脱氧合金消耗升高。如果脱氧工艺全部采用钢包加铝的脱氧工艺，由于铝是强脱氧剂，单一使用铝脱氧则会生成Al2O3，而Al2O3熔点高达2050℃，在钢水温度下呈固态，Al2O3含量高时，钢水可浇性差，易堵水口，另外Al2O3为不定性夹杂，影响钢材性能，对生产的稳定及现场的操作具有一定的影响。如果此时采用转炉-精炼-连铸工艺路径冶炼低碳低硅钢势必会增加成本，不利于低碳低硅钢的生产和销售，必须发明一种低碳低硅钢无精炼处理的生产操作方法满足市场对产品价格的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低碳低硅钢无精炼处理的生产方法，根据低碳低硅钢不经过精炼工序直接满足可浇性的工艺特点，开发过程中从成分控制、氧含量控制进行考虑，通过选定合理的脱氧工艺模型，稳定成分及钢包自由氧的控制，提高铸坯质量，满足低碳低硅钢无精炼过程直接生产的需求。
本发明采用的技术方案是，一种低碳低硅钢无精炼处理的生产方法，
一、预处理及原料操作要点：
1.1脱硫脱硫模式深脱，入炉铁水[S]≤0.005%，扒渣标准3/4液面裸露；
1.2 废钢不允许加入渣铁；
二、转炉操作要点：
2.1总装入量:45～50t；
2.2碱度控制R=3.0～3.5，MgO：9～10%；
2.3底吹气体选择，冶炼过程前期氮气，中后期出钢过程氩气；
2.4生产低碳低硅钢脱氧路线采用转炉+钢包的分步操作方法进行脱氧；
2.4.1出钢前期采用铝系脱氧剂对转炉内的钢水进行沉淀脱氧，即达到降低钢水氧含量的作用，又可以通过转炉内的炉渣吸附部分Al2O3脱氧产物，降低钢包内脱氧产物的总量；
2.4.2转炉内脱氧后的钢水出钢至钢包后采用二次脱氧进行合金化，脱氧顺序由弱到强采用电石+低碳锰铁+铝锰铁+硅钙系合金的方式；加入时机：出钢至1/4～1/2时，加入电石，吹氩强度大于30 m³/h，出钢至1/2～2/3时，加入低碳锰铁，吹氩强度大于30 m³/h，出钢至1/2～2/3时，加入铝锰铁，吹氩强度大于30 m³/h，出钢至1/2～2/3，加入硅钙系合金，吹氩强度为20-30m³/h；
2.4.3出钢过程氩气搅拌强度以实际钢液翻动程度为准,强搅吹开直径500-800mm、中搅200-500mm、软吹100-200mm；出钢过程氩气以中、强搅为主，在出钢临近终了，为了仔细观察钢流，判断抬炉时机可将氩气调至中搅，以不影响视线为准，出完钢后开至吹氩站的过程中，氩气调至强搅；
2.4.4根据碳氧平衡理论及各合金元素脱氧量进行数据回归拟合，得出分步脱氧模型参数的回归方程：
【O】钢包=0.0705*mLG加入量-0.2675*mAlMnFe炉内加入量+0.0806*mAlMnFe包内加入量-0.6459*mCaSi加入量+0.6873mTiFe加入量-11.7737
mAlMnFe炉内加入量代表炉内铝锰铁加入量，kg
mLG加入量代表钢包预脱氧剂加入量，kg
mAlMnFe包内加入量代表钢包铝锰铁加入量，kg
mCaSi加入量代表钢包硅钙加入量，kg
mTiFe加入量代表钢包钛铁加入量，kg
通过现场生产验证钢包氧含量稳定控制自在15～30ppm之间，满足低硅低碳钢等钢种无精炼处理直上对流动性及夹杂物形态的需求；
2.4.5钢包到吹氩站快速取样，[Al]0.008～0.015%时，铝一次命中是关键点。
三、氩站操作要点：
3.1钢包到站后使用双厚度取样器取样；
3.2氩气调至软吹，取样，根据钢包[Al]含量调整；
3.3调完铝氩气强搅拌30-60秒后软吹，并取样，沾渣样留存；
3.4软吹5-8分钟后上钢水；
3.5钢包必须为A1钢包，并全程加盖，加盖一浇次后开始直上试验,钢包周转时间≤1.5h；
3.6连铸做好保护浇注工作，大包水口垂直，吹氩保护，同时棒尖、板间吹氩保护，连铸保护浇注根据铝损评价，要求大包到中包[Al]损≤0.005%；
3.7连铸浇铸过程采取留钢操作，留钢量1.0吨以上。
本发明方法的主要改进效果：
1、采用低碳低硅钢无精炼处理的生产操作方法与传统工艺相比,采用分步脱氧模型可有效降低直上路径冶炼低碳低硅钢脱氧合金化过程脱氧产物的产生量，通过将铝系合金加入炉内进行脱氧，利用转炉渣吸附部分铝系脱氧产物能够降低钢水中脱氧产物，避免了直上路径结瘤事故的发生概率。
2、采用低碳低硅钢无精炼处理的生产操作方法与传统工艺相比，采用硅钙系合金进行配硅，可以利用Ca元素的脱氧产物，改变夹杂物形态，减少纯Al2O3的生成，改善钢水可浇性，大部分生成12CaO·7Al2O3低熔点脱氧产物，可改善改善钢水流动性，避免水口结瘤概率。
3、采用低碳低硅钢无精炼处理的生产操作方法与传统工艺相比，分步脱氧模型能够满足低碳低硅钢直上路径不喂丝线的生产需求,并由此产生较大的潜在经济效益和社会效益。
实施方式
一种低碳低硅钢无精炼处理的生产方法，
一、预处理及原料操作要点：
1.1脱硫脱硫模式深脱，入炉铁水[S]≤0.005%，扒渣标准3/4液面裸露；
1.2 废钢不允许加入渣铁；
二、转炉操作要点：
2.1总装入量:45～50t；
2.2碱度控制R=3.0～3.5，MgO：9～10%；
2.3底吹气体选择，冶炼过程前期氮气，中后期出钢过程氩气；
2.4生产低碳低硅钢脱氧路线采用转炉+钢包的分步操作方法进行脱氧；
2.4.1出钢前期采用铝系脱氧剂对转炉内的钢水进行沉淀脱氧，即达到降低钢水氧含量的作用，又可以通过转炉内的炉渣吸附部分Al2O3脱氧产物，降低钢包内脱氧产物的总量；
2.4.2转炉内脱氧后的钢水出钢至钢包后采用二次脱氧进行合金化，脱氧顺序由弱到强采用电石+低碳锰铁+铝锰铁+硅钙系合金的方式；加入时机：出钢至1/4～1/2时，加入电石，吹氩强度大于30 m³/h，出钢至1/2～2/3时，加入低碳锰铁，吹氩强度大于30 m³/h，出钢至1/2～2/3时，加入铝锰铁，吹氩强度大于30 m³/h，出钢至1/2～2/3，加入硅钙系合金，吹氩强度为20-30m³/h；
2.4.3出钢过程氩气搅拌强度以实际钢液翻动程度为准,强搅吹开直径500-800mm、中搅200-500mm、软吹100-200mm；出钢过程氩气以中、强搅为主，在出钢临近终了，为了仔细观察钢流，判断抬炉时机可将氩气调至中搅，以不影响视线为准，出完钢后开至吹氩站的过程中，氩气调至强搅；
2.4.4根据碳氧平衡理论及各合金元素脱氧量进行数据回归拟合，得出分步脱氧模型参数的回归方程：
【O】钢包=0.0705*mLG加入量-0.2675*mAlMnFe炉内加入量+0.0806*mAlMnFe包内加入量-0.6459*mCaSi加入量+0.6873mTiFe加入量-11.7737
mAlMnFe炉内加入量代表炉内铝锰铁加入量，kg
mLG加入量代表钢包预脱氧剂加入量，kg
mAlMnFe包内加入量代表钢包铝锰铁加入量，kg
mCaSi加入量代表钢包硅钙加入量，kg
mTiFe加入量代表钢包钛铁加入量，kg
利用函数建立的数学模型及各脱氧剂加入后钢水流动性情况综合制定出各阶段脱氧剂加入量参照表，通过现场生产验证钢包氧含量可以稳定控制自在15～30ppm之间，满足低硅低碳钢等钢种无精炼处理直上对流动性及夹杂物形态的需求，利用模型计算出不同终点氧含量的脱氧剂加入量如下表所示：
2.4.5钢包到吹氩站快速取样，[Al]0.008～0.015%时最佳，铝一次命中是关键点。
三、氩站操作要点：
3.1钢包到站后使用双厚度取样器取样；
3.2氩气调至软吹，取样，根据钢包[Al]含量调整；
3.3调完铝氩气强搅拌30-60秒后软吹，并取样，沾渣样留存；
3.4软吹5-8分钟后上钢水；
3.5钢包必须为A1钢包，并全程加盖，加盖一浇次后开始直上试验,钢包周转时间≤1.5h；
3.6连铸做好保护浇注工作，大包水口垂直，吹氩保护，同时棒尖、板间吹氩保护，连铸保护浇注根据铝损评价，要求大包到中包[Al]损≤0.005%；
3.7连铸浇铸过程采取留钢操作，留钢量1.0吨以上。

Claims (1)

1.一种低碳低硅钢无精炼处理的生产方法，其特征在于具体步骤如下：
一、预处理及原料操作要点：
1.1脱硫脱硫模式深脱，入炉铁水[S]≤0.005%，扒渣标准3/4液面裸露；
1.2 废钢不允许加入渣铁；
二、转炉操作要点：
2.1总装入量:45～50t；
2.2碱度控制R=3.0～3.5，MgO：9～10%；
2.3底吹气体选择，冶炼过程前期氮气，中后期出钢过程氩气；
2.4生产低碳低硅钢脱氧路线采用转炉+钢包的分步操作方法进行脱氧；
2.4.1出钢前期采用铝系脱氧剂对转炉内的钢水进行沉淀脱氧；
2.4.2转炉内脱氧后的钢水出钢至钢包后采用二次脱氧进行合金化，脱氧顺序由弱到强采用电石+低碳锰铁+铝锰铁+硅钙系合金的方式；加入时机：出钢至1/4～1/2时，加入电石，吹氩强度大于30 m³/h，出钢至1/2～2/3时，加入低碳锰铁，吹氩强度大于30 m³/h，出钢至1/2～2/3时，加入铝锰铁，吹氩强度大于30 m³/h，出钢至1/2～2/3，加入硅钙系合金，吹氩强度为20-30m³/h；
2.4.3出钢过程氩气搅拌强度以实际钢液翻动程度为准,强搅吹开直径500-800mm、中搅200-500mm、软吹100-200mm；出钢过程氩气以中、强搅为主，在出钢临近终了，为了仔细观察钢流，判断抬炉时机可将氩气调至中搅，以不影响视线为准，出完钢后开至吹氩站的过程中，氩气调至强搅；
2.4.4根据碳氧平衡理论及各合金元素脱氧量进行数据回归拟合，得出分步脱氧模型参数的回归方程：
【O】钢包=0.0705*mLG加入量-0.2675*mAlMnFe炉内加入量+0.0806*mAlMnFe包内加入量-0.6459*mCaSi加入量+0.6873mTiFe加入量-11.7737
mAlMnFe炉内加入量代表炉内铝锰铁加入量，kg
mLG加入量代表钢包预脱氧剂加入量，kg
mAlMnFe包内加入量代表钢包铝锰铁加入量，kg
mCaSi加入量代表钢包硅钙加入量，kg
mTiFe加入量代表钢包钛铁加入量，kg
通过现场生产验证钢包氧含量稳定控制自在15～30ppm之间，满足低硅低碳钢等钢种无精炼处理直上对流动性及夹杂物形态的需求；
2.4.5钢包到吹氩站快速取样，[Al]0.008～0.015%时，铝一次命中是关键点；
三、氩站操作要点：
3.1钢包到站后使用双厚度取样器取样；
3.2氩气调至软吹，取样，根据钢包[Al]含量调整；
3.3调完铝氩气强搅拌30-60秒后软吹，并取样，沾渣样留存；
3.4软吹5-8分钟后上钢水；
3.5钢包必须为A1钢包，并全程加盖，加盖一浇次后开始直上试验,钢包周转时间≤1.5h；
3.6连铸做好保护浇注工作，大包水口垂直，吹氩保护，同时棒尖、板间吹氩保护，连铸保护浇注根据铝损评价，要求大包到中包[Al]损≤0.005%；
3.7连铸浇铸过程采取留钢操作，留钢量1.0吨以上。
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