CN116083780A - 超低碳超低硅锰电极扁钢及其生产方法和应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,通过对入炉铁水进行转炉炼钢;对转炉出钢后钢水进行两次LF炉精炼;对精炼后的钢水进行RH真空处理;而后进行连铸和轧制,从而制得一种超低碳超低硅锰电极扁钢,该项技术能消除连铸坯皮下气泡,保证钢水的可浇性,浇铸成型的铸坯可直接轧制电极扁钢,解决了超低碳超低硅锰电极扁钢采用方坯连铸工艺流程生产难度极大的问题,实现了对超低碳超低硅锰电极扁钢中碳含量≤0.003%,硅含量≤0.006%,锰含量≤0.03%,T[O]≤0.0020%,电阻率(20℃时)≤1.3×10‑7Ω·m的控制,在电解铝的生产过程中能够极大的节约电能,实现生产成本的大幅度降低。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域,尤其涉及一种超低碳超低硅锰电极扁钢及其生产方法和应用。
背景技术
近年来,由于铝及其合金具备各方面良好的性能,在汽车工业、航空航天、轨道交通与日常生活等领域中已被广泛应用。电解铝行业电力成本约占电解铝企业总成本的45%。电极扁钢也叫阴极钢棒,是电解铝厂用于阴极导电棒的消耗性材料。电极扁钢作为阴极安装在电解槽中,可以起到均匀分布电流,改善铝液水平电流,降低电解铝生产过程的电耗,实现生产成本的大幅度降低。
现阶段常用的成熟的电极扁钢材料有Q195、Q215、SAE1006等碳素钢,尤其以SAE1006钢为典型代表钢种。SAE1006钢其主要合金成分的重量配比为C≤0.06%、Si≤0.07%、Mn0.25%~0.40%,属于低碳低硅钢种,因其材料易于取得,生产成本较低,硬度符合要求,因而得到广泛应用。
随着绿色概念的不断普及,全球对生态环境重视程度的日益提高,国家新宏观调控政策的出台,企业面临节能减排的压力越来越大。我国电解铝行业节能减排面临的压力也越来越大,对超高导电率电极扁钢的需求也日益旺盛。电极扁钢的导电性越高,电解铝生产过程中电流损耗越小,提高电极扁钢的导电性可以有效的节约电能,进一步实现电解铝行业的绿色制造。
碳元素能够有效提高钢材的屈服点和抗拉强度,而对于电极扁钢,当碳含量过高时,会影响扁钢材的焊接性能,并且会造成晶格畸变,传导电子在输送过程中存在散射,造成电阻增加,导电性能下降,电解铝生产过程电耗上升,成本增加。
硅元素能够显著提高钢的弹性极限、屈服点和抗拉性能,而对于电极扁钢,过高的硅含量会导致晶界氧化,致使电极扁钢导电性能下降。
锰元素是一种良好的脱氧剂和脱硫剂,同时能提高钢材的韧性和强度,而对于电极扁钢,过高的锰含量会降低钢材的抗腐蚀性能及焊接性能,并且会造成晶格畸变,形成位错等晶体缺陷,电子传导过程中发生散射,导电性能下降,电解铝生产过程电耗上升,成本增加。
目前成熟应用的典型低碳低硅SAE1006电极扁钢,因其材料易于取得,生产成本较低,硬度符合要求,因而得到广泛应用,但其高温下的导电性制约了其进一步发展。因此,在现有洁净钢冶炼技术条件下,为积极践行绿色发展理念,电解铝行业对电极扁钢的要求是超低电阻率、超高导电性能,以最大限度降低电解铝生产过程的电耗。为保证钢材的超导电性能,电极扁钢向超低碳、超低硅锰方向发展,超低碳超低硅锰电极扁钢的典型代表钢种为YT2,通常要求碳含量≤0.003%、硅含量≤0.006%、锰含量≤0.03%,电阻率20℃时≤1.3×10-7Ω·m。
而对于超低碳、超低硅锰钢种的冶炼,生产过程控制难度极大。冶炼超低碳超低硅锰钢种,为了避免钢中硅含量超标,常采用铝质脱氧剂进行钢水脱氧。一方面,为了确保连铸过程浇注的顺利进行,通常将钢水的氧含量控制在0.004~0.006%,此时钢水铝含量<0.01%,钢水的可浇性较好,但连铸坯易产生皮下气泡,轧制后造成轧材气泡缺陷;另一方面,为避免连铸坯产生皮下气泡缺陷,通常将钢水的铝含量控制在0.02~0.04%,脱氧较为充分,但在连铸浇注过程中易造成水口结瘤,致使生产过程中断,同时水口结瘤物会被钢流冲入结晶器不能上浮,成为铸坯中大颗粒夹杂物,最终影响产品质量。
综上,对于超低碳、超低硅锰钢种的生产,既要避免连铸坯产生皮下气泡,又要确保钢水的可浇性,生产过程控制难度极大。为克服以上困难,现有YT2超低碳超低硅锰电极扁钢的生产通常采用板坯连铸工艺流程,而采用方坯连铸工艺流程生产YT2超低碳超低硅锰电极扁钢一直是业内的技术难题。然而,由于电极扁钢使用尺寸通常控制在(65mm~240mm)×(115mm~225mm),采用板坯连铸工艺流程生产的电极扁钢,要么铸坯经切割-轧制后才能使用,要么铸坯经轧制-切割后才能使用,该生产工艺流程复杂,铸坯切割过程会造成金属损失(影响金属收得率5%以上),因此,亟需开发方坯连铸工艺流程生产超低碳超低硅锰电极扁钢技术,以实现铸坯直接轧制电极扁钢,提高金属收得率,降低制造成本。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有超低碳超低硅锰电极扁钢生产中存在的问题,而提供一种超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,通过转炉炼钢、LF炉精炼、RH真空处理与方坯连铸工艺技术组合,既能消除连铸坯皮下气泡,同时又能保证钢水的可浇性,浇铸成型的铸坯直接轧制电极扁钢,解决了超低碳超低硅锰电极扁钢采用方坯连铸工艺流程生产难度极大的问题,实现了对超低碳超低硅锰电极扁钢中碳含量≤0.003%,硅含量≤0.006%,锰含量≤0.03%,T[O]≤0.0020%,电阻率(20℃时)≤1.3×10-7Ω·m的控制,在电解铝的生产过程中能够极大的节约电能,实现生产成本的大幅度降低,为电解铝行业的绿色发展提供重要技术支撑。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
一种超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,所述方法包括:
对入炉铁水进行转炉炼钢;
对转炉出钢后钢水进行两次LF炉精炼;
对精炼后的钢水进行RH真空处理;
对真空处理后的钢水进行连铸;
对浇铸成型的铸坯进行轧制,制得超低碳超低硅锰电极扁钢。
作为本发明的进一步改进,当入炉铁水中的锰含量≥0.10%时,采用双渣造渣工艺进行炼钢;
当入炉铁水中的锰含量<0.10%时,采用单渣造渣工艺进行炼钢;
控制转炉终点的锰含量<0.03%、碳含量<0.04%及出钢温度为1600~1630℃。
作为本发明的进一步改进,所述转炉出钢采用不脱氧出钢,控制所述出钢过程加入5.0~5.5kg/t的活性石灰;
所述活性石灰中CaO的质量百分比≥85%。
作为本发明的进一步改进,所述两次LF炉精炼包括:
于第一次精炼造渣时加入3.0~3.5kg/t钢的高碱度精炼渣,第一次精炼结束后定氧,于第二次精炼造渣时加入1.0~2.0kg/t钢的高碱度精炼渣,并根据定氧值使用铝粒控制钢水中的氧含量;
所述高碱度精炼渣中CaO的质量百分比≥80%,CaF2的质量百分比≥8%;
所述铝粒中MAl的质量百分比≥98%。
作为本发明的进一步改进,按下式控制所述氧含量:
氧含量(ppm)=碳含量(ppm)+150~200(ppm)。
作为本发明的进一步改进,于精炼结束后在钢渣面上加入2.0~2.5kg/t钢的高铝调渣剂;
所述高铝调渣剂中MAl的质量百分比为30%~36%,CaO的质量百分比为15%~25%,Al2O3的质量百分比为20%~30%。
作为本发明的进一步改进,所述RH真空处理包括:
按脱碳工艺进行处理,保证真空度≤1mbar的脱碳时间控制在16min~20min,控制碳含量<0.0015%,脱碳结束后定氧,根据氧活度加入铝粒进行脱氧,控制钢水中Als含量为0.008%~0.012%。
作为本发明的进一步改进,所述连铸过程采用矩形坯连铸机进行浇铸,全程采用保护浇铸,中间包使用无碳覆盖剂,结晶器使用超低碳钢保护渣;
所述无碳覆盖剂中按质量百分比计CaO45%~50%,Al2O335%~40%,SiO2≤4.0%,Cf≤1.5%;
所述超低碳钢保护渣的半球点温度为1090±45℃,粘度于1300℃时为0.22~0.34Pa.s,碱度为0.84~0.98,Cf≤2.0%。
本发明还提供了一种由前述超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法制得的超低碳超低硅锰电极扁钢,以质量百分比计,所述超低碳超低硅锰电极扁钢的成分包括碳含量≤0.003%,硅含量≤0.006%,锰含量≤0.03%,总氧含量≤0.0020%,其余为铁和不可避免的杂质;
所述超低碳超低硅锰电极扁钢的电阻率于20℃时≤1.3×10-7Ω·m。
本发明还提供了一种前述超低碳超低硅锰电极扁钢在电解铝行业中的应用。
本发明的技术效果和优点:
本发明的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,通过对入炉铁水进行转炉炼钢;对转炉出钢后钢水进行两次LF炉精炼;对精炼后的钢水进行RH真空处理;对真空处理后的钢水进行连铸;对连铸成型的铸坯进行轧制,从而成功制得一种超低碳超低硅锰电极扁钢,该项技术既能消除连铸坯皮下气泡,同时又能保证钢水的可浇性,浇铸成型的铸坯可直接轧制电极扁钢,解决了超低碳超低硅锰电极扁钢采用方坯连铸工艺流程生产难度极大的问题,实现了对超低碳超低硅锰电极扁钢中碳含量≤0.003%,硅含量≤0.006%,锰含量≤0.03%,T[O]≤0.0020%,电阻率(20℃时)≤1.3×10-7Ω·m的控制,在电解铝的生产过程中能够极大的节约电能,实现生产成本的大幅度降低,为电解铝行业的绿色发展提供重要技术支撑。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅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。
为解决超低碳超低硅锰电极扁钢生产中存在的问题,本发明所采取的技术方案涉及转炉炼钢、LF炉精炼、RH真空处理、连铸以及轧制工序,请参阅图1所示,现将具体方案介绍如下:
(1)转炉炼钢:当入炉铁水锰含量≥0.10%时,采用双渣造渣工艺;当锰含量<0.10%时,采用单渣造渣工艺,确保转炉终点锰含量<0.03%;转炉终点碳含量<0.04%;出钢温度为1600~1630℃。转炉出钢采用不脱氧出钢,出钢过程仅加入5.0~5.5kg/t钢的活性石灰。
控制转炉终点碳含量<0.04%,是为了提高渣中(FeO)含量,确保铁水中硅、锰元素充分氧化进入钢渣中;出钢温度按1600~1630℃的较低温度控制,是因为低温有利于铁水中的锰元素氧化为氧化锰进入钢渣中,同时可以避免钢渣中的氧化锰被还原为锰进入钢水中;转炉出钢采用不脱氧出钢,不使用铝进行钢水氧含量控制,是为了避免铝还原钢渣中的(SiO2)、(MnO),不利于超低硅锰的控制;出钢过程加入5.0~5.5kg/t钢的活性石灰,是为了配合LF炉精炼造渣操作,同时,适当增加钢包渣量,有利于钢包渣中(SiO2)、(MnO)活度的降低,避免(SiO2)、(MnO)被还原,以利于超低硅锰的控制。
所用活性石灰主要成分为CaO,其质量百分比CaO≥85%。
(2)LF炉精炼:第一次精炼造渣加入3.0~3.5kg/t钢的高碱度精炼渣,第一次精炼结束后定氧,第二次精炼造渣加入1.0~2.0kg/t钢的高碱度精炼渣,并根据定氧值使用铝粒控制钢水中氧含量,氧含量按式(1)进行控制,精炼结束后在钢渣面上加入2.0~2.5kg/t钢的高铝调渣剂。
氧含量(ppm)=碳含量(ppm)+150~200(ppm)式(1)
第一次精炼造渣是为了在转炉出钢过程加入活性石灰预精炼的基础上,充分利用钢水中较高的氧含量,更进一步降低钢水中的硅含量、锰含量,以利于超低硅锰的控制;第二次精炼造渣是在第一次精炼结束后定氧的基础上,精确控制钢水氧含量,氧含量的控制结合了RH脱碳所需的氧含量以及剩余氧含量(150~200ppm),这样既保证了RH深脱碳,又避免了RH处理过程吹氧,有利于钢水洁净度的控制;精炼结束后在钢渣面上加入2.0~2.5kg/t钢的高铝调渣剂,是对钢渣进行进一步的脱氧改质,减少RH、连铸过程中钢渣对钢水传氧的影响,提高钢水洁净度。
所用高碱度精炼渣主要成分(质量百分比)为CaO≥80%,CaF2≥8%;铝粒主要成分为金属Al,其质量百分比MAl≥98%;高铝调渣剂主要成分(质量百分比)为MAl30%~36%,CaO15%~25%,Al2O320%~30%。
(3)RH真空处理:按常规脱碳工艺进行处理,保证真空度≤1mbar的脱碳时间控制在16min~20min,控制碳含量<0.0015%,脱碳结束后定氧,根据氧活度加入铝粒进行脱氧,控制钢水中[Als]含量为0.008%~0.012%。
所用铝粒主要成分为金属Al,其质量百分比MAl≥98%。
(4)连铸工序:采用矩形坯连铸机进行浇铸,浇铸断面优选为320mm×410mm,全程采用保护浇铸,按超低碳钢工艺进行控制,中间包使用无碳覆盖剂,结晶器使用超低碳钢保护渣,避免连铸过程增碳。
所用中间包无碳覆盖剂主要成分(质量百分比)为CaO45%~50%,Al2O335%~40%,SiO2≤4.0%,Cf≤1.5%;超低碳钢保护渣要求为熔化温度(半球点温度)1090±45℃,粘度(1300℃)0.22~0.34Pa.s,碱度(CaO/SiO2)0.84~0.98,Cf≤2.0%。
(5)轧制工序:可按超低碳超低硅锰YT2电极扁钢轧制工艺进行控制。
下面结合具体的实施例对本发明的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法进行进一步说明:
实施例1
(1)转炉炼钢:入炉铁水锰含量0.31%,采用双渣造渣工艺;终点碳含量0.019%,硅含量0.001%,锰含量0.023%,出钢温度1603℃;转炉出钢采用不脱氧出钢,出钢过程加入5.3kg/t钢的活性石灰。
(2)LF炉精炼:第一次精炼造渣加入3.2kg/t钢的高碱度精炼渣,第一次精炼结束后定氧671ppm,第二次精炼造渣加入1.3kg/t钢的高碱度精炼渣和0.39kg/t铝粒控制钢水中氧含量,精炼结束碳含量0.022%,硅含量0.003%,锰含量0.021%,氧含量373ppm,在钢渣面上加入2.0kg/t钢的高铝调渣剂。
(3)RH真空处理:真空度≤1mbar的脱碳时间16.8min,脱碳结束后定氧167ppm,加入0.38kg/t铝粒进行脱氧,精炼结束碳含量0.0013%,硅含量0.002%,锰含量0.023%,[Als]含量0.009%。
(4)连铸工序:采用320mm×410mm矩形坯连铸机进行浇铸,全程采用保护浇铸,按现有超低碳钢工艺进行控制,浇铸过程顺利。成品碳含量0.0021%,硅含量0.003%,锰含量0.021%,[Als]含量0.007%。
(5)轧制工序:浇铸成型的铸坯按超低碳超低硅锰YT2电极扁钢轧制工艺直接轧制。经检验,C:0.0022%;Si:0.0033%;Mn:0.021%;T[O]0.0017%,其余为铁和不可避免的杂质;20℃时电阻率1.05×10-7Ω·m。
实施例2
(1)转炉炼钢:入炉铁水锰含量0.23%,采用双渣造渣工艺;终点碳含量0.023%,硅含量0.002%,锰含量0.020%,出钢温度1612℃;转炉出钢采用不脱氧出钢,出钢过程加入5.1kg/t钢的活性石灰。
(2)LF炉精炼:第一次精炼造渣加入3.4kg/t钢的高碱度精炼渣,第一次精炼结束后定氧719ppm,第二次精炼造渣加入1.6kg/t钢的高碱度精炼渣和0.46kg/t铝粒控制钢水中氧含量,精炼结束碳含量0.019%,硅含量0.001%,锰含量0.019%,氧含量381ppm,在钢渣面上加入2.3kg/t钢的高铝调渣剂。
(3)RH真空处理:真空度≤1mbar的脱碳时间17.1min,脱碳结束后定氧209ppm,加入0.43kg/t铝粒进行脱氧,精炼结束碳含量0.0009%,硅含量0.005%,锰含量0.017%,[Als]含量0.011%。
(4)连铸工序:采用320mm×410mm矩形坯连铸机进行浇铸,全程采用保护浇铸,按现有超低碳钢工艺进行控制,浇铸过程顺利。成品碳含量0.0019%,硅含量0.005%,锰含量0.026%,[Als]含量0.009%。
(5)轧制工序:浇铸成型的铸坯按超低碳超低硅锰YT2电极扁钢轧制工艺直接轧制。经检验,C:0.0018%;Si:0.0047%;Mn:0.026%;T[O]0.0012%,20℃时电阻率1.10×10-7Ω·m。
实施例3
(1)转炉炼钢:入炉铁水锰含量0.12%,采用双渣造渣工艺;终点碳含量0.021%,硅含量0.002%,锰含量0.019%,出钢温度1627℃;转炉出钢采用不脱氧出钢,出钢过程加入5.3kg/t钢的活性石灰。
(2)LF炉精炼:第一次精炼造渣加入3.0kg/t钢的高碱度精炼渣,第一次精炼结束后定氧591ppm,第二次精炼造渣加入1.9kg/t钢的高碱度精炼渣和0.23kg/t铝粒控制钢水中氧含量,精炼结束碳含量0.023%,硅含量0.003%,锰含量0.025%,氧含量402ppm,在钢渣面上加入2.1kg/t钢的高铝调渣剂。
(3)RH真空处理:真空度≤1mbar的脱碳时间16.1min,脱碳结束后定氧139ppm,加入0.34kg/t铝粒进行脱氧,精炼结束碳含量0.0011%,硅含量0.001%,锰含量0.022%,[Als]含量0.008%。
(4)连铸工序:采用320mm×410mm矩形坯连铸机进行浇铸,全程采用保护浇铸,按现有超低碳钢工艺进行控制,浇铸过程顺利。成品碳含量0.0023%,硅含量0.004%,锰含量0.019%,[Als]含量0.007%。
(5)轧制工序:浇铸成型的铸坯按超低碳超低硅锰YT2电极扁钢轧制工艺直接轧制。经检验,C:0.0021%;Si:0.0041%;Mn:0.022%;T[O]0.0017%,20℃时电阻率1.09×10-7Ω·m。
实施例4
(1)转炉炼钢:入炉铁水锰含量0.08%,采用单渣造渣工艺;终点碳含量0.037%,硅含量0.006%,锰含量0.021%,出钢温度1617℃;转炉出钢采用不脱氧出钢,出钢过程加入5.4kg/t钢的活性石灰。
(2)LF炉精炼:第一次精炼造渣加入3.1kg/t钢的高碱度精炼渣,第一次精炼结束后定氧581ppm,第二次精炼造渣加入1.2kg/t钢的高碱度精炼渣,精炼结束碳含量0.036%,硅含量0.004%,锰含量0.021%,氧含量553ppm,在钢渣面上加入2.4kg/t钢的高铝调渣剂。
(3)RH真空处理:真空度≤1mbar的脱碳时间19.7min,脱碳结束后定氧221ppm,加入0.49kg/t铝粒进行脱氧,精炼结束碳含量0.0008%,硅含量0.004%,锰含量0.027%,[Als]含量0.012%。
(4)连铸工序:采用320mm×410mm矩形坯连铸机进行浇铸,全程采用保护浇铸,按超低碳钢工艺进行控制,浇铸过程顺利。成品碳含量0.0012%,硅含量0.002%,锰含量0.022%,[Als]含量0.009%。
(5)轧制工序:浇铸成型的铸坯按超低碳超低硅锰YT2电极扁钢轧制工艺直接轧制。经检验,C:0.0015%;Si:0.0023%;Mn:0.021%;T[O]0.0009%,20℃时电阻率1.06×10-7Ω·m。
实施例5
(1)转炉炼钢:入炉铁水锰含量0.05%,采用单渣造渣工艺;终点碳含量0.033%,硅含量0.003%,锰含量0.017%,出钢温度1609℃;转炉出钢采用不脱氧出钢,出钢过程加入5.3kg/t钢的活性石灰。
(2)LF炉精炼:第一次精炼造渣加入3.2kg/t钢的高碱度精炼渣,第一次精炼结束后定氧639ppm,第二次精炼造渣加入1.1kg/t钢的高碱度精炼渣和0.17kg/t铝粒控制钢水中氧含量,精炼结束碳含量0.031%,硅含量0.002%,锰含量0.013%,氧含量498ppm,在钢渣面上加入2.3kg/t钢的高铝调渣剂。
(3)RH真空处理:真空度≤1mbar的脱碳时间19.3min,脱碳结束后定氧173ppm,加入0.41kg/t铝粒进行脱氧,精炼结束碳含量0.0014%,硅含量0.002%,锰含量0.023%,[Als]含量0.009%。
(4)连铸工序:采用320mm×410mm矩形坯连铸机进行浇铸,全程采用保护浇铸,按现有超低碳钢工艺进行控制,浇铸过程顺利。成品碳含量0.0013%,硅含量0.003%,锰含量0.021%,[Als]含量0.007%。
(5)轧制工序:浇铸成型的铸坯按超低碳超低硅锰YT2电极扁钢轧制工艺直接轧制。经检验,C:0.0012%;Si:0.0029%;Mn:0.023%;T[O]0.0011%,20℃时电阻率1.17×10-7Ω·m。
综上所述,本发明的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,通过对入炉铁水进行转炉炼钢;对转炉出钢后钢水进行两次LF炉精炼;对精炼后的钢水进行RH真空处理;对真空处理后的钢水进行连铸;对连铸成型的铸坯进行轧制,从而成功制得一种超低碳超低硅锰电极扁钢,该项技术既能消除连铸坯皮下气泡,同时又能保证钢水的可浇性,浇铸成型的铸坯可直接轧制电极扁钢,解决了超低碳超低硅锰电极扁钢采用方坯连铸工艺流程生产难度极大的问题,实现了对超低碳超低硅锰电极扁钢中碳含量≤0.003%,硅含量≤0.006%,锰含量≤0.03%,T[O]≤0.0020%,电阻率(20℃时)≤1.3×10-7Ω·m的控制,在电解铝的生产过程中能够极大的节约电能,实现生产成本的大幅度降低,为电解铝行业的绿色发展提供重要技术支撑。
最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,其特征在于,所述方法包括:
对入炉铁水进行转炉炼钢;
对转炉出钢后钢水进行两次LF炉精炼;
对精炼后的钢水进行RH真空处理;
对真空处理后的钢水进行连铸;
对连铸成型的铸坯进行轧制,制得超低碳超低硅锰电极扁钢。
2.根据权利要求1所述的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,其特征在于,
当入炉铁水中的锰含量≥0.10%时,采用双渣造渣工艺进行炼钢;
当入炉铁水中的锰含量<0.10%时,采用单渣造渣工艺进行炼钢;
控制转炉终点的锰含量<0.03%、碳含量<0.04%及出钢温度为1600~1630℃。
3.根据权利要求1或2所述的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,其特征在于,
所述转炉出钢采用不脱氧出钢,控制所述出钢过程加入5.0~5.5kg/t的活性石灰;
所述活性石灰中CaO的质量百分比≥85%。
4.根据权利要求1所述的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,其特征在于,所述两次LF炉精炼包括:
于第一次精炼造渣时加入3.0~3.5kg/t钢的高碱度精炼渣,第一次精炼结束后定氧,于第二次精炼造渣时加入1.0~2.0kg/t钢的高碱度精炼渣,并根据定氧值使用铝粒控制钢水中的氧含量;
所述高碱度精炼渣中CaO的质量百分比≥80%,CaF2的质量百分比≥8%;
所述铝粒中MAl的质量百分比≥98%。
5.根据权利要求4所述的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,其特征在于,按下式控制所述氧含量:
氧含量(ppm)=碳含量(ppm)+150~200(ppm)。
6.根据权利要求1或4所述的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,其特征在于,
于精炼结束后在钢渣面上加入2.0~2.5kg/t钢的高铝调渣剂;
所述高铝调渣剂中MAl的质量百分比为30%~36%,CaO的质量百分比为15%~25%,Al2O3的质量百分比为20%~30%。
7.根据权利要求1所述的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,其特征在于,所述RH真空处理包括:
按脱碳工艺进行处理,保证真空度≤1mbar的脱碳时间控制在16min~20min,控制碳含量<0.0015%,脱碳结束后定氧,根据氧活度加入铝粒进行脱氧,控制钢水中Als含量为0.008%~0.012%。
8.根据权利要求1所述的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法,其特征在于,
所述连铸过程采用矩形坯连铸机进行浇铸,全程采用保护浇铸,中间包使用无碳覆盖剂,结晶器使用超低碳钢保护渣;
所述无碳覆盖剂中按质量百分比计CaO45%~50%,Al2O335%~40%,SiO2≤4.0%,Cf≤1.5%;
所述超低碳钢保护渣的半球点温度为1090±45℃,粘度于1300℃时为0.22~0.34Pa.s,碱度为0.84~0.98,Cf≤2.0%。
9.一种由权利要求1~8任一项所述的超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法制得的超低碳超低硅锰电极扁钢,其特征在于,
以质量百分比计,所述超低碳超低硅锰电极扁钢的成分包括碳含量≤0.003%,硅含量≤0.006%,锰含量≤0.03%,总氧含量≤0.0020%,其余为铁和不可避免的杂质;
所述超低碳超低硅锰电极扁钢的电阻率于20℃时≤1.3×10-7Ω·m。
10.一种权利要求9所述的超低碳超低硅锰电极扁钢在电解铝行业中的应用。
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