CN117066466A - 低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法和低碳低硅含铝钢的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法和低碳低硅含铝钢的生产方法，在底吹氩的供气模式下，向钢水喂钙线，正常情况下，每吨钢水喂入所述钙线的量为1.05m‑1.35m，喂钙线速度为150‑250m/min，出站钢水中钙含量为15‑25ppm。通过控制喂钙线速度、喂钙线量等，使钢水中夹杂物种类、数量得到有效控制，进而减轻中间包水口结瘤导致的塞棒上涨情况发生。
Description
技术领域
本发明涉及钢铁冶金技术领域，具体而言，涉及低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法和低碳低硅含铝钢的生产方法。
背景技术
对于低碳低硅含铝钢，例如SWRCH22A等，因为其碳、硅含量低，铝含量较高，主要是靠铝进行脱氧的，因此，此类钢对钙处理效果要求较高，现行钙处理工艺通过控制喂钙线速度、喂钙线量等，考虑喂钙线前碳、铝、硫等含量等基本参数，使钢水中夹杂物种类、数量得到有效控制，但是这些都是正常情况下的一般处置措施，而对于某些诸如钢水可能钙处理效果不佳时如何提前预判及应急处理措施以减轻中间包水口结瘤导致的塞棒上涨情况，进而保证浇次多炉连浇能够顺利完成几乎没有提及，鉴于此，特提出本发明。
发明内容
本发明的目的在于提供低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法和低碳低硅含铝钢的生产方法，通过调整钙处理步骤的参数减轻中间包水口结瘤导致的塞棒上涨情况。
本发明是这样实现的：
第一方面，本发明提供一种低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法，在底吹氩的供气模式下，向钢水喂钙线，包括正常生产和异常处理：
正常生产，每吨钢水喂入所述钙线的量为1.05m-1.35m，喂钙线速度为150-250m/min，出站钢水中钙含量为15-25ppm；
异常处理，出现以下异常情况中的任意一种时，在喂完钙线2.5-3.5min取钢样确认钙含量为A，若A小于15ppm，根据预计补喂完钙线后软吹时间确定是否补喂钙线；
①采用非含铝钢+低碳低硅含铝钢的生产模式，浇次第2炉；
②新换钙线后的第1炉或当捆钙线的最后2炉；
③出线口与钢液面的距离＞800mm的炉次；
④喂钙线时，明显喷溅次数≤2次的炉次，所述喷溅是指喂钙线时钙蒸汽上浮将钢、渣带出，从钢包口喷散的现象；所述明显是指散落的钢花落点距离钢包壁的距离≥3m的喷溅。
在可选的实施方式中，所述钙线为纯钙线；
优选地，喂完钙线后进行软吹，软吹时间为15-25min；
优选地，喂钙线时出液口与钢液面的距离≤800mm。
在可选的实施方式中，所述低碳低硅含铝钢中C≤0.25wt％，Si≤0.10wt％，S≤0.015wt％，0.020％≤Als≤0.045％。
在可选的实施方式中，若A＜10ppm，则立即补喂钙线，每炉钢水补喂钙线的量B＝60/A+150m；
在可选的实施方式中，若10≤A≤12ppm且预计补喂完钙线后软吹时间≥13min，则每炉钢水补喂钙线的量B＝40-60m；
若10≤A≤12ppm，且预计补喂完钙线后软吹时间＜13min，则不补喂钙线。
在可选的实施方式中，若12＜A≤15ppm且预计补喂完钙线后软吹时间≥13min，则每炉钢水补喂钙线的量B＝20-40m；
若12＜A≤15ppm，且预计补喂完钙线后软吹时间＜13min，则不补喂钙线，以保软吹时间为主。
在可选的实施方式中，若浇次第N炉(N≥2)出现所述异常情况，且连铸反馈钢包开浇后塞棒上涨2mm以上，则第N+1炉钢水喂入的钙线量为190-210m。
第二方面，本发明提供一种低碳低硅含铝钢的生产方法，包括依次进行的初炼钢水、脱氧、精炼钢水和对钢水进行前述实施方式任意一项所述的钙处理。
本发明具有以下有益效果：
通过控制喂钙线速度、喂钙线量等结合异常处理的方法，使钢水中夹杂物种类、数量得到有效控制，进而减轻中间包水口结瘤导致的塞棒上涨情况发生。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
本申请提供一种低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法，在底吹氩的供气模式下，向钢水喂钙线，包括正常生产和异常处理：
正常生产，每吨钢水喂入所述钙线的量为1.05m-1.35m，喂钙线速度为150-250m/min，出站钢水中钙含量为15-25ppm；
异常处理，出现以下异常情况中的任意一种时，在喂完钙线2.5-3.5min取钢样确认钙含量为A，若A小于15ppm，根据预计补喂完钙线后软吹时间确定是否补喂钙线；
①采用非含铝钢+低碳低硅含铝钢的生产模式，浇次第2炉；
②新换钙线后的第1炉或当捆钙线的最后2炉；
③出线口与钢液面的距离＞800mm的炉次；
④喂钙线时，明显喷溅次数≤2次的炉次，所述喷溅是指喂钙线时钙蒸汽上浮将钢、渣带出，从钢包口喷散的现象；所述明显是指散落的钢花落点距离钢包壁的距离≥3m的喷溅。
喂钙线的量与出站钢水中钙含量密切相关，对于低碳低硅含铝钢，每吨钢水喂入所述钙线的量为1.05m-1.35m，通常情况下一炉钢水的质量为130-145吨，喂入钙线的量为155-175m，典型值为170m/140t。
此外，喂钙线的速度与钙的损失有很大关系，若喂钙线的速度过大，钙线喂入钢水的深度增加，喷溅强度大，会降低钢的质量；若喂钙线的速度过小，则钙线喂入钢水的深度太浅，在钢水中停留的时间太短，会增加钙的损失。
本实施例中，通常按照上述喂入速度和喂入量喂入钙线，完成后在钢水出站前取样测定出站钢水中的钙含量，出站钢水中钙含量为15-25ppm，若出站钢水中Ca含量＜15ppm，则此炉钢水有大概率会因钙处理不充分，钢水中Al2O3夹杂物未充分上浮，导致Al2O3夹杂物在水口富集，塞棒上涨，结晶器液面波动，铸坯质量变差。
异常处理步骤中：
①采用非含铝钢+低碳低硅含铝钢的生产模式，浇次第2炉；现有技术中生产低碳低硅含铝钢时可能会采用HPB300钢(非含铝钢)+多炉SWRCH22A钢(低碳低硅含铝钢)的生产模式，此时因为浇次第1炉一般是非铝脱氧钢，即Si、Mn脱氧钢，若此炉钢水氧化性较强且浇次第2炉(即第1炉低碳低硅含铝钢)钙处理不充分，则浇次第2炉钢水中的铝在中间包时容易被氧化成Al2O3，最终可能会导致水口堵塞。
②新换钙线后的第1炉或当捆钙线的最后2炉；这两种情况下因每捆钙线生产时末端闭合紧密程度不同、操作工将钙线穿插至喂丝机时掉粉等原因，会使得丝线硬度及单位长度丝线钙芯粉的重量会有所变化，进而影响喂钙线的量。
③出线口与钢液面的距离＞800mm的炉次；当转炉偶有出钢量不足时，净空距离大，喂钙线时，钙线竖直向下的分速度会有所减小，丝线穿透钢渣界面的力度变弱，可能会使钙线喂不进去钢液中。
④喂钙线时，明显喷溅次数≤2次的炉次。喷溅是指喂钙线时钙蒸汽上浮将钢、渣带出,从钢包口喷散的现象；明显是指，散落的钢花落点距离钢包壁的距离≥3m的喷溅。发明人发现，喂钙线期间，若未有明显喷溅或喷溅次数过少，可能是由于单位长度丝线钙芯粉不够多或者因钢水喂钙线前钢水脱氧不足，单位时间内产生的钙蒸汽过少，导致钙处理不够充分。
上述几种异常情况出现可能会使得钢束中的钙含量偏低，进而影响铸坯质量，因此当上述异常情况出现时，需提前取样确认钢水中钙含量。本实施例中，在喂完钙线3min左右进行取样，一方面此时钙线已与钢液有相对充分的反应，钙含量有一定代表性，另一方面需要保证钢水出站前有相对充足的补喂钙线的时间，因此，需要尽快取样。
在可选的实施方式中，所述钙线为纯钙线。
在可选的实施方式中，喂完钙线后进行软吹，软吹时间为15-25min，对钢水进行搅拌。
在可选的实施方式中，喂钙线时出液口与钢液面的距离≤800mm，有利于钙线顺利喂入钢水中。
在可选的实施方式中，所述低碳低硅含铝钢中C≤0.25wt％，Si≤0.10wt％，S≤0.015wt％，0.020％≤Als≤0.045％。
在可选的实施方式中，若A＜10ppm，则立即补喂钙线，每炉钢水补喂钙线的量B＝60/A+150m；若A＜10ppm，由于钙含量过低，无论预计补喂完钙线距离钢水出站还剩多少时间，均需立即补喂钙线，此时可能会缩短软吹时间，但一般软吹时间也会≥9min。
在可选的实施方式中，若10≤A≤12ppm且预计补喂完钙线后软吹时间≥13min，则每炉钢水补喂钙线的量B＝40-60m；
若10≤A≤12ppm，且预计补喂完钙线后软吹时间＜13min，则不补喂钙线。
若10≤A≤12ppm，优先保证软吹时间为主，在保证软吹时间不小于13min的前提下，补喂钙线。本申请中补喂钙线的时间可根据补喂钙线的量和喂钙线速度进行计算，再考虑出样时间，即可预计补喂完钙线的时间。
在可选的实施方式中，若12＜A≤15ppm且预计补喂完钙线后软吹时间≥13min，则每炉钢水补喂钙线的量B＝20-40m；
若12＜A≤15ppm，且预计补喂完钙线后软吹时间＜13min，则不补喂钙线，以保软吹时间为主。
若12＜A≤15ppm，优先保证软吹时间为主，在保证软吹时间不小于13min的前提下，补喂钙线。
在可选的实施方式中，若A＞15ppm，则不补喂钙线。
在可选的实施方式中，若浇次第N炉(N≥2)出现所述异常情况，且连铸反馈钢包开浇后塞棒上涨2mm以上，则第N+1炉钢水喂入的钙线量为190-210m。
若浇次第N炉时发生上述异常，同时伴随塞棒上涨超过2mm，则提高钙线的喂入量至190-210m，使钢水中Al2O3夹杂物充分上浮，减少Al2O3夹杂物在水口富集，减少塞棒上涨。
第二方面，本发明提供一种低碳低硅含铝钢的生产方法，包括依次进行的初炼钢水、脱氧、精炼钢水和对钢水进行前述实施方式任意一项所述的钙处理。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
对比例1
本实施例提供一种正常情况下低碳低硅含铝钢(SWRCH22A钢)的钙处理方法：61134浇次第2炉，在底吹氩的供气模式下，向140t钢水喂纯钙线170m，所喂钙线为整捆钙线用到约一半时，喂钙线时出线口与钢液面的距离为400mm，喂钙线速度为200m/min，喂线期间，明显喷溅次数为3次，喂完钙线后进行软吹，软吹时间为15min。
出站钢水中钙含量为14ppm，后续塞棒上涨-0.5mm(即下降0.5mm),结晶液面波动次数为0次。
对比例2
本实施例提供一种低碳低硅含铝钢(SWRCH22A钢)的钙处理方法，与技改前，例1的主要区别在于：喂钙线时使用当捆钙线的最后1炉。
61148浇次第2炉SWRCH22A，在底吹氩的供气模式下，向138t钢水喂纯钙线170m，所喂钙线为整捆钙线用到最后约200m时，喂钙线时出线口与钢液面的距离为380mm，喂钙线速度为200m/min，喂线期间，明显喷溅次数为3次，喂完钙线后进行软吹，软吹时间为15min。
出站钢水中钙含量为7ppm，后续塞棒上涨9.3mm,结晶液面波动次数为8次。
对比例3
本实施例提供一种低碳低硅含铝钢(SWRCH22A钢)的钙处理方法，与技改前，例1的主要区别在于：出线口与钢液面的距离为900mm。
61187浇次第2炉SWRCH22A，在底吹氩的供气模式下，向141t钢水喂纯钙线170m，所喂钙线为整捆钙线用到中段距离时，喂钙线时出线口与钢液面的距离为900mm，喂钙线速度为200m/min，喂线期间，明显喷溅次数为3次，喂完钙线后进行软吹，软吹时间为15min。
出站钢水中钙含量为12ppm，后续塞棒上涨4mm,结晶液面波动次数为4次。
对比例4
本实施例提供一种低碳低硅含铝钢(SWRCH22A钢)的钙处理方法，与技改前，例1的主要区别在于：喂钙线期间，明显喷溅次数为1次。
61245浇次第2炉SWRCH22A，在底吹氩的供气模式下，向143t钢水喂纯钙线170m，所喂钙线为整捆钙线用到中段距离时，喂钙线时出线口与钢液面的距离为410mm，喂钙线速度为200m/min，因喂钙线前钢水可能脱氧不充分，喂线期间，明显喷溅次数仅为1次，喂完钙线后进行软吹，软吹时间为16min。
出站钢水中钙含量为9ppm，后续塞棒上涨6.5mm，结晶液面波动次数为5次。
61245浇次第3炉SWRCH22A，未顾及浇次第2炉钢塞棒曲线的影响，在底吹氩的供气模式下，仍向140t钢水喂正常米数纯钙线170m，所喂钙线为整捆钙线用到中段距离时，喂钙线时出线口与钢液面的距离为400mm，喂钙线速度为200m/min，喂线期间，明显喷溅次数为3次，喂完钙线后进行软吹，软吹时间为15min。
出站钢水中钙含量为16ppm，后续塞棒上涨2.2mm,结晶液面波动次数为2次。
实施例1
本实施例提供一种低碳低硅含铝钢(SWRCH22A钢)的钙处理方法，与对比2的区别仅在于：提前取样确认钙含量，采用异常处理措施。
喂完钙线3min取样确认钙含量，后发现钙含量仅9ppm，立即补喂钙线B＝(60/9+150)m≈157m，喂完钙线后软吹13min后测温取样，钢水出站。
出站钢水中钙含量为14ppm，后续塞棒上涨1.3mm,结晶液面波动次数为2次。
效果：通过提前取样确认钙含量，采用异常处理措施，较之前的结果(出站钢水中钙含量为7ppm，后续塞棒上涨9.3mm,结晶液面波动次数为8次。)有了明显好转。
实施例2
本实施例提供一种低碳低硅含铝钢(SWRCH22A钢)的钙处理方法，与对比例3的区别仅在于：提前取样确认钙含量，采用异常处理措施。
喂完钙线3min取样确认钙含量，后发现钙含量仅14ppm，立即补喂钙线B＝30m，喂完钙线后软吹15min后测温取样，钢水出站。
出站钢水中钙含量为16ppm，后续塞棒上涨0.8mm,结晶液面波动次数为1次。
效果：通过提前取样确认钙含量，采用异常处理措施，较之前的结果(出站钢水中钙含量为12ppm，后续塞棒上涨4mm,结晶液面波动次数为4次。)有了明显好转。
实施例3
本实施例提供一种低碳低硅含铝钢(SWRCH22A钢)的钙处理方法，与对比例4的区别仅在于：浇次第2炉，提前取样确认钙含量，采用异常处理措施。
喂完钙线3min取样确认钙含量，后发现钙含量仅11ppm，立即补喂钙线B＝50m，喂完钙线后软吹15min后测温取样，钢水出站。
出站钢水中钙含量为17ppm，后续塞棒上涨0.2mm,结晶液面波动次数为1次。
效果：通过提前取样确认钙含量，采用异常处理措施，较之前的结果(出站钢水中钙含量为9ppm，后续塞棒上涨6.5mm,结晶液面波动次数为5次。)有了明显好转。
实施例4
本实施例提供一种低碳低硅含铝钢(SWRCH22A钢)的钙处理方法，与对比例4的区别仅在于：浇次第3炉，提前采用异常处理措施。
考虑浇次第2炉钢塞棒曲线较差，在底吹氩的供气模式下，向140t钢水喂纯钙线195m(正常情况下为170m)，所喂钙线为整捆钙线用到中段距离时，喂钙线时出线口与钢液面的距离为400mm，喂钙线速度为200m/min，喂线期间，明显喷溅次数为4次，喂完钙线后进行软吹，软吹时间为15min。
出站钢水中钙含量为18ppm，后续塞棒上涨-0.1mm(即下降了0.1mm),结晶液面波动次数为1次。
效果：通过提前采用异常处理措施，较之前的结果(出站钢水中钙含量为16ppm，后续塞棒上涨2.2mm,结晶液面波动次数为2次。)有了明显好转。
通过实施例1-4可知，采用本发明对应方法后，有效解决了钢水浇注时的异常。
对比例5
本实施例提供一种低碳低硅含铝钢(SWRCH22A钢)的钙处理方法，与实施例2的区别仅在于：补喂完钙线后，软吹时间＜13min。
喂完钙线3min取样确认钙含量，因化验室出钢样成分偏晚，后发现钙含量仅14ppm，立即补喂钙线B＝30m，喂完钙线后仅够软吹10min后测温取样，钢水出站。
出站钢水中钙含量为15ppm，后续塞棒上涨1.5mm,结晶液面波动次数为2次。
效果：因未计算好补喂钙线后剩余软吹时间，本应保软吹时间，但选择继续补喂钙线，最终较之前的结果(出站钢水中钙含量为16ppm，后续塞棒上涨0.8mm,结晶液面波动次数为1次。)变得较差。
对比例6
本实施例提供一种低碳低硅含铝钢(SWRCH22钢)的钙处理方法，与实施例3的区别仅在于：发现钙含量低后，并未补喂钙线，仅保证软吹时间。
喂完钙线3min取样确认钙含量，后发现钙含量仅11ppm，后续未补喂钙线，喂完钙线后软吹19min后测温取样，钢水出站。
出站钢水中钙含量为9ppm，后续塞棒上涨5.5mm,结晶液面波动次数为4次。
效果：因想通过延长软吹时间来去除钢水夹杂物，但未达预期，最终较之前的结果(出站钢水中钙含量为17ppm，后续塞棒上涨0.2mm,结晶液面波动次数为1次。)变得更差。
通过对比例5、6可知，需要在继续补充喂钙线(即使钢水夹杂物充分变性)还是保证软吹时间(使夹杂物充分上浮)做出平衡，否则均会造成不利影响。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (8)
1.一种低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法，在底吹氩的供气模式下，向钢水喂钙线，其特征在于，包括正常生产和异常处理：
正常生产，每吨钢水喂入所述钙线的量为1.05m-1.35m，喂钙线速度为150-250m/min，出站钢水中钙含量为15-25ppm；
异常处理，出现以下异常情况中的任意一种时，在喂完钙线2.5-3.5min取钢样确认钙含量为A，若A小于15ppm，根据预计补喂完钙线后软吹时间确定是否补喂钙线；
①采用非含铝钢+低碳低硅含铝钢的生产模式，浇次第2炉；
②新换钙线后的第1炉或当捆钙线的最后2炉；
③出线口与钢液面的距离＞800mm的炉次；
④喂钙线时，明显喷溅次数≤2次的炉次，所述喷溅是指喂钙线时钙蒸汽上浮将钢、渣带出，从钢包口喷散的现象；所述明显是指散落的钢花落点距离钢包壁的距离≥3m的喷溅。
2.根据权利要求1所述的低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法，其特征在于，所述钙线为纯钙线；
优选地，喂完钙线后进行软吹，软吹时间为15-25min；
优选地，喂钙线时出液口与钢液面的距离≤800mm。
3.根据权利要求1所述的低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法，其特征在于，所述低碳低硅含铝钢中C≤0.25wt％，Si≤0.10wt％，S≤0.015wt％，0.020％≤Als≤0.045％。
4.根据权利要求1所述的低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法，其特征在于，若A＜10ppm，则立即补喂钙线，每炉钢水补喂钙线的量B＝60/A+150m。
5.根据权利要求1所述的低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法，其特征在于，若10≤A≤12ppm且预计补喂完钙线后软吹时间≥13min，则每炉钢水补喂钙线的量B＝40-60m；
若10≤A≤12ppm，且预计补喂完钙线后软吹时间＜13min，则不补喂钙线。
6.根据权利要求1所述的低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法，其特征在于，若12＜A≤15ppm且预计补喂完钙线后软吹时间≥13min，则每炉钢水补喂钙线的量B＝20-40m；
若12＜A≤15ppm，且预计补喂完钙线后软吹时间＜13min，则不补喂钙线，以保软吹时间为主。
7.根据权利要求4所述的低碳低硅含铝钢的钙异常处理方法，其特征在于，若浇次第N炉(N≥2)出现所述异常情况，且连铸反馈钢包开浇后塞棒上涨2mm以上，则第N+1炉钢水喂入的钙线量为190-210m。
8.一种低碳低硅含铝钢的生产方法，其特征在于，包括依次进行的初炼钢水、脱氧、精炼钢水和对钢水进行权利要求1-7任意一项所述的钙处理。
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