CN117604199A - 一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，包括钢液在RH循环处理过程中，在真空条件下直接进行喂线作业，调整钢液内元素成分；在喂线作业过程中保证其真空度＜3mbar，且上升管提升气流正常，钢液在真空室内循环正常，且在喂线作业前对喂入位置进行破渣；喂线作业喂入的为Al线、Ti线、Ca线、C线、Mg线中的一种或多种。本发明在低成本的情况下大幅提高钢水的C、Ca、Ti、Als、Mg等难控成分的控制能力，破空之前在钢水进行真空循环处理时往钢包表面进行喂线操作调整钢液成分，改善钢液夹杂物形态，提高钢液质量的喂线技术，解决了以往各种传统喂线技术存在的喂线过程中造成的钢液吸氮、吸氧、二次氧化污染、卷渣污染和温降过大问题。
Description
技术领域
本发明涉及真空精炼方法领域，具体而言是一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法。
背景技术
喂丝是一种理想的精炼方法，把合金丝线以合理的速度，准确的数量射入钢液深处使之均匀弥散，可以达到微调成分，改变夹杂物形态，提高钢水质量，改善钢水可浇性，节约合金降低钢材成本，目前国内外采用喂线技术包括在转炉炉后小平台喂线，在LF精炼工序喂线，在RH真空循环处理结束破空后进行喂线处理。
采用真空循环处理结束后进行喂丝精炼的技术，该技术存在的问题是喂钙线时钙的收得率低，钢液翻腾剧烈，冒出大量烟雾污染环境的同时钢液翻腾卷渣和二次氧化，造成钢水的洁净度下降、钢水夹杂超标、可浇性差等一系列质量问题。由于真空循环处理结束后钢液处于静止状态，所以现有技术除了喂钙线等产生气体的丝线外，不具备喂铝线、钛线等不产生气体的丝线进行成分调整的功能，因喂这类丝线精确调整成分时需依靠从钢包底部额外吹入氩气进行强搅拌，如此不仅会造成真空循环处理后的钢液的严重二次污染，同时会造成钢液温度的较大幅度的下降。因此目前RH工序只有循环结束后喂钙线的功能，不能满足RH需通过喂丝线精确控制钢水C、Ca、Ti、Als、Mg等难控成分，降低生产成本，进一步提高产品质量的需求。
发明内容
根据上述技术问题，而提供一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法。
本发明采用的技术手段如下：
一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，包括：
钢液在RH循环处理过程中，在真空条件下直接进行喂线作业，调整钢液内元素成分；
在喂线作业过程中保证其真空度＜3mbar，且上升管提升气流正常，钢液在真空室内循环正常，且在喂线作业前对喂入位置进行破渣；
喂线作业喂入的为Al线、Ti线、Ca线、C线、Mg线中的一种或多种。
优选地，喂入Ti线、C线、Ca线、Mg线时，喂线前先对钢液进行完全脱氧，确保钢液Als≥0.005％，氧活度＜10ppm。
优选地，喂入Al线、Ti线时，其喂线速度满足Al线、Ti线完全融化前抵达钢包底部。
优选地，C线、Ca线、Mg线表面具有保护层，且其喂线速度与钢液循环速度相匹配，喂线最低速度须确保保护层熔化完全时C线、Ca线、Mg线在钢液内部到达插入管下沿以下深度，使C线、Ca线、Mg线的芯线发生反应的位置低于RH插入管的插入深度；喂线的最高速度确保钢包表面平静、无喷溅和冒泡；C线、Ca线、Mg线的喂入位置为上升管和下降管之间，且靠近上升管的位置；喂线过程中斜向喂入上升管下方，确保喂入C线、Ca线、Mg线产生的气体随钢流顺利吸入上升管进入真空室内，避免喂线过程发生喷溅。
较现有技术相比，本发明具有以下优点：
为了解决炼钢厂RH不能满足RH通过喂丝操作精确控制钢水成分、降低生产成本、提高品种质量的需求的问题，本发明提供了一种RH喂线精炼的新技术。该技术通过在循环过程中喂线，通过往循环过程中的钢包喂入C线、Ca线、Ti线、Al线、Mg线等丝线材料，实现钢液C、Ca、Ti、Als、Mg等难控成分的窄范围精确控制。本发明的技术能够在低成本的情况下大幅提高钢水的C、Ca、Ti、Als、Mg等难控成分的控制能力，破空之前在钢水进行真空循环处理时往钢包表面进行喂线操作调整钢水成分，改善钢水夹杂物形态，提高钢水质量的喂线技术，解决了以往各种传统喂线技术存在的喂线过程中造成的钢水吸氮、吸氧、二次氧化污染、卷渣污染和温降过大问题。显著缩短真空处理钢水的合金化均匀时间，提高钢水的洁净度。
基于上述理由本发明可在RH真空精炼等领域广泛推广。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。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。
实施例1
一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，包括：
钢液在RH循环处理过程中，根据钢材的成分设计，直接在真空条件下直接喂入用于调整钢液内Als成分含量的Al线，进行喂线作业；
必须保证真空度＜3mbar，上升管提升气流正常，钢液在真空室内循环正常。喂线前对铝线喂入位置进行破渣，确保铝线能够顺畅穿过渣层喂入钢液。控制合适的喂线速度，其喂线速度满足Al线完全融化前抵达钢包底部，确保铝线具有足够的反应深度。
实施例2
一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，包括：
钢液在RH循环处理过程中，根据钢材的成分设计，直接在真空条件下直接喂入用于调整钢液内Ti成分含量的Ti线，进行喂线作业；
Ti为易烧损元素，喂Ti线前先对钢液进行完全脱氧，确保钢液Als≥0.005％，氧活度＜10ppm；完全脱氧的方式可以采用增碳剂，但目前碳脱氧采用从料仓加入增碳剂到真空室进行脱氧，其存在的问题一是加增碳剂碳脱氧时真空处理过程温降过大，温度控制不稳定。二是加增碳剂真空室内喷溅大，因此真空室内部和顶部渣、钢粘结特别严重，造成真空室寿命缩短、顶枪通道粘结漏气、真空室清渣劳动强度大、维修成本高，还易因真空室垮渣导致钢水成分异常和温度异常等一系列质量问题。因此可以采用真空度＜3mbar时，直接向钢液中喂入C线的方式使钢液完全脱氧(下面实施例也采用此方式)。
在喂线作业过程中保证其真空度＜3mbar，且上升管提升气流正常，钢液在真空室内循环正常，且在喂线作业前对Ti线的喂入位置进行破渣，确保Ti线能够顺畅穿过渣层喂入钢液，其喂线速度满足Ti线完全融化前抵达钢包底部，确保Ti线具有足够的反应深度。
实施例3
一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，包括：
钢液在RH循环处理过程中，根据钢材的成分设计，直接在真空条件下直接喂入用于调整钢液内Ca成分含量的Ca线，进行喂线作业；
由于钙的沸点为1484℃，而RH处理钢水温度在1550℃-1620℃，在常压下往钢液喂入钙线会产生大量的钙蒸汽气泡造成钢包内钢液的剧烈翻腾喷溅，甚至造成钢液从钢包罐沿涌出而造成事故。为了控制事故发生，需注意：
喂入Ca线前对钢液进行完全脱氧，确保钢液Als≥0.005％，氧活度＜10ppm；在喂线作业过程中保证其真空度＜3mbar，且上升管提升气流正常，钢液在真空室内循环正常，且在喂线作业前对Ca线的喂入位置进行破渣，确保Ca线能够顺畅穿过渣层喂入钢液。
Ca线表面具有保护层，喂Ca线速度与钢液循环速度相匹配，喂Ca线最低速度须确保Ca线的保护层熔化完全时Ca线在钢液内部到达插入管下沿以下深度，使Ca线芯线发生反应的位置低于RH插入管的插入深度；喂Ca线最高速度确保钢包表面平静、无喷溅和冒泡；钙线喂入位置为上升管和下降管之间，且靠近上升管的位置；喂入钙线过程中斜向喂入上升管下方，确保喂入Ca线产生的气体随钢流顺利吸入上升管进入真空室内，避免喂入Ca线过程发生喷溅。
实施例4
一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，包括：
钢液在RH循环处理过程中，根据钢材的成分设计，直接在真空条件下直接喂入用于调整钢液内C成分含量的C线，进行喂线作业；
喂C线前先对钢液进行完全脱氧，确保钢液Als≥0.005％，氧活度＜10ppm；
向钢包喂入C线前对C线喂入位置进行破渣，确保C线能够顺畅穿过渣层喂入钢液，C线喂入位置为上升管附近；喂入C线过程中斜向喂入上升管下方，确保喂入C线产生的气体随钢流顺利吸入上升管进入真空室内，避免喂入C线过程发生喷溅。C线喂入的最佳位置为上升管和下降管之间，且靠近上升管的位置。
于C线喂入位置向钢包喂入C线时真空度＜3mbar，且上升管提升气流正常，钢液在真空室内循环正常；
C线表面具有保护层，喂C线速度与钢液循环速度相匹配，喂C线最低速度须确保C线的保护层熔化完全时C线在钢液内部应到达插入管下沿以下深度，使C线芯线发生反应的位置低于RH插入管的插入深度；喂C线最高速度确保钢包表面平静、无喷溅和冒泡。
实施例5
一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，包括：
钢液在RH循环处理过程中，根据钢材的成分设计，直接在真空条件下直接喂入用于调整钢液内Mg成分含量的Mg线，进行喂线作业；
RH喂Mg线脱硫前对钢液进行完全脱氧，确保钢液Als≥0.005％，氧活度＜10ppm；
向钢包喂入Mg线前对Mg线喂入位置进行破渣，确保Mg线能够顺畅穿过渣层喂入钢液，Mg线喂入位置为上升管附近；喂入Mg线过程中斜向喂入上升管下方，确保喂入Mg线产生的气体随钢流顺利吸入上升管进入真空室内，避免喂入Mg线过程发生喷溅。Mg线喂入位置为上升管和下降管之间，且靠近上升管的位置。
于Mg线喂入位置向钢包喂入Mg线时真空度＜3mbar，且上升管提升气流正常，钢液在真空室内循环正常；
Mg线表面具有保护层，喂Mg线速度与钢液循环速度相匹配，喂Mg线最低速度须确保Mg线的保护层熔化完全时Mg线在钢液内部到达插入管下沿以下深度，使Mg线芯线发生反应的位置低于RH插入管的插入深度；喂Mg线最高速度确保钢包表面平静、无喷溅和冒泡。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (4)
1.一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，其特征在于，包括：
钢液在RH循环处理过程中，在真空条件下直接进行喂线作业，调整钢液内元素成分；
在喂线作业过程中保证其真空度＜3mbar，且上升管提升气流正常，钢液在真空室内循环正常，且在喂线作业前对喂入位置进行破渣；
喂线作业喂入的为Al线、Ti线、Ca线、C线、Mg线中的一种或多种。
2.根据权利要求1所述的一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，其特征在于，喂入Ti线、C线、Ca线、Mg线时，喂线前先对钢液进行完全脱氧，确保钢液Als≥0.005％，氧活度＜10ppm。
3.根据权利要求2所述的一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，其特征在于，喂入Al线、Ti线时，其喂线速度满足Al线、Ti线完全融化前抵达钢包底部。
4.根据权利要求1所述的一种钢包喂线调整钢液成分的真空精炼方法，其特征在于，C线、Ca线、Mg线表面具有保护层，且其喂线速度与钢液循环速度相匹配，喂线最低速度须确保保护层熔化完全时C线、Ca线、Mg线在钢液内部到达插入管下沿以下深度，使C线、Ca线、Mg线的芯线发生反应的位置低于RH插入管的插入深度；喂线的最高速度确保钢包表面平静、无喷溅和冒泡；C线、Ca线、Mg线的喂入位置为上升管和下降管之间，且靠近上升管的位置；喂线过程中斜向喂入上升管下方，确保喂入C线、Ca线、Mg线产生的气体随钢流顺利吸入上升管进入真空室内，避免喂线过程发生喷溅。
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