專利名稱：一種去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除鋼液中夾雜物的工藝，尤其涉及一種去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝，屬于煉鋼精煉控制領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來(lái)熱軋板由于其特殊的輸送石油、輸送天然氣、耐高壓、高疲勞等用途對(duì)非金屬夾雜物的要求日趨嚴(yán)格，鋼中A類非金屬夾雜物MnS夾雜和B類氧化鋁類夾雜物對(duì)熱軋板的性能危害較突出。目前的煉鋼工藝通過(guò)低硫和鈣處理工藝對(duì)A類MnS夾雜物控制穩(wěn)定，生產(chǎn)過(guò)程中更多出現(xiàn)影響熱軋板卷合格率的是B類夾雜物。為了滿足熱軋鋼種品質(zhì)的要求、提高成品合理率需要在煉鋼過(guò)程盡可能提高鋼水純凈度、減少鋼中非金屬夾雜物。對(duì)鋁脫氧的煉鋼工藝來(lái)說(shuō)，鋼中絕大部分氧化鋁夾雜物在出鋼鋁脫氧的過(guò)程中形成，精煉到站二次調(diào)鋁和精煉過(guò)程鋁的燒損也會(huì)形成一部分。鋼中的氧化鋁夾雜物在精煉過(guò)程中向低熔點(diǎn)鈣鋁酸鹽類復(fù)合夾雜物轉(zhuǎn)變，喂硅鈣線和軟吹工藝也會(huì)進(jìn)一步促進(jìn)氧化鋁夾雜物的轉(zhuǎn)變。氧化鋁夾雜物粒徑較小、形狀不規(guī)則、呈簇狀分布，且熔點(diǎn)較高與鋼水不浸潤(rùn)容易上?。烩}鋁酸鹽類復(fù)合夾雜物熔點(diǎn)低，在精煉溫度下基本呈液態(tài)可以與鋼水浸潤(rùn)，在底吹攪拌和熱運(yùn)動(dòng)作用下鈣鋁酸類復(fù)合夾雜物相互碰撞、長(zhǎng)大到一定大小可以上浮去除。中國(guó)專利公開(kāi)號(hào)CN101445858A公開(kāi)了一種焊接氣瓶用熱軋鋼板夾雜物處理方法，該方法在喂線前底吹氬氣3min，喂線過(guò)程底吹氬氣，喂線后底吹氬氣3min，底吹氬氣流量始終為lOONL/min。；3min的吹氬時(shí)間較短，不能夠?qū)崿F(xiàn)夾雜物的充分上?。欢椅咕€流量始終為100 200NL/min，喂線期間流量偏小不利于喂入鋼中Ca的迅速擴(kuò)散。通過(guò)對(duì)喂硅鈣線前、喂硅鈣線期間和喂硅鈣線后的底吹氬氣工藝的分析發(fā)現(xiàn)底吹工藝的控制可以影響夾雜物的去除和熱軋板夾雜物的評(píng)級(jí)。中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)CN101660023A公開(kāi)了一種去除鋼液中非金屬夾雜物的鋼包底吹氬工藝，該專利提出了以鋼液中總氧和Ca/Al比值作為去除夾雜物控制參數(shù)，而鋼中總氧在生產(chǎn)過(guò)程中是無(wú)法直接獲得的。中國(guó)發(fā)明專利公開(kāi)號(hào)CN101514381A公開(kāi)了一種減少管線鋼中夾雜物的生產(chǎn)方法，該專利提出了控制鋼液成分Ca :30 50ppm，[Ca]/[Al]比值0. 12 0. 8。這種方法鈣含量高，對(duì)連鑄塞棒侵蝕嚴(yán)重，不利于多爐連澆。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明現(xiàn)有去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝存在的上述不足，提供一種去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝。本發(fā)明解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案如下一種去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝包括以下步驟步驟a:將鐵水放入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉后出鋼，在出鋼過(guò)程中加入小粒白灰和螢石，出鋼結(jié)束渣面加緩釋脫氧劑，出鋼結(jié)束后鋼包底吹攪拌3 5分鐘，底吹氬氣流量 400 600NL/min ；
步驟b 將鋼水進(jìn)行二次精煉；精煉后，控制鋼包定渣成分包括55 60 % CaO, 25 30 % Al2O3,6 9 % MgO, 5 10% SiO2, TFe+MnO ^ 1. 0% ；步驟C 將精煉后的鋼水依次進(jìn)行一次軟吹攪拌、到喂線位喂硅鈣線和二次軟吹攪拌，然后送連鑄進(jìn)行全保護(hù)澆鑄。在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本發(fā)明還可以做如下改進(jìn)。進(jìn)一步，所述步驟a中小粒白灰的加入量為mcg/t，螢石的加入量為^cg/t。進(jìn)一步，所述步驟a中緩釋脫氧劑為金屬鋁，其加入量200kg/t。進(jìn)一步，所述步驟b中二次精煉為L(zhǎng)F爐造渣精煉、或者RH真空精煉、或者LF爐造渣精煉后再進(jìn)行RH真空精煉。進(jìn)一步，所述步驟c中精煉結(jié)束后鋼液成分的重量百分含量包括Ca 0. 0015% 0. 0045%, Alt :0. 025% 0. 045%，其中，Ca/Alt :0. 03 0. 15。進(jìn)一步，所述步驟c中一次軟吹進(jìn)行5 15min，鋼包底吹氬氣流量控制在50L/ min 160NL/min ；喂硅鈣線過(guò)程中底吹氬氣流量200 400NL/min ；二次軟吹進(jìn)行10 15min，鋼包底吹氬氣流量控制在50L/min 160NL/min。進(jìn)一步，所述鋼包底吹采取雙路底吹，底吹透氣磚采用雙環(huán)狹縫式透氣磚。進(jìn)一步，所述步驟c中一次軟吹后鋼液中Als/Alt比值-一次軟吹前鋼液中Als/ Alt比值彡0.01，二次軟吹后鋼液中Als/Alt比值-一次軟吹后鋼液中Als/Alt比值 ^ 0. 01。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在二次精煉結(jié)束后進(jìn)行一次軟吹，提高鋼水Als/ Alt比值，然后喂硅鈣線，隨后進(jìn)行二次軟吹進(jìn)一步提高Als/Alt比值，可以有效控制B類夾雜物、消耗性原料投入少和可實(shí)現(xiàn)多爐連澆等，具體為(1)與現(xiàn)有的專利技術(shù)相比，本發(fā)明開(kāi)發(fā)了 ‘轉(zhuǎn)爐-LF精煉-連鑄’或者‘轉(zhuǎn)爐-RH 精煉-連鑄’或者‘轉(zhuǎn)爐-LF精煉-RH精煉-連鑄’三種工藝路線生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)熱軋板卷。(2)通過(guò)控制精煉頂渣成分、控制鋼水成分和控制兩次軟吹工藝去除夾雜物，工藝過(guò)程易于控制、容易實(shí)現(xiàn)，可以滿足成品熱軋板卷對(duì)夾雜物的要求。(3)鋼包底吹透氣磚采用雙環(huán)狹縫式透氣磚，氬氣氣泡更彌散更有利于促進(jìn)夾雜物的碰撞-長(zhǎng)大-上浮去除。(4)兩次軟吹夾雜物總量減少，同時(shí)能夠促進(jìn)小夾雜的上浮。(5)總氧的控制難以在實(shí)際生產(chǎn)中準(zhǔn)確獲得，本發(fā)明通過(guò)雙環(huán)狹縫式透氣磚、兩路底吹、兩次軟吹工藝控制Als/Alt比值和Ca/Al比值作為去除夾雜物的判定指標(biāo)，更直觀有效，在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中易于實(shí)現(xiàn)。(6)本發(fā)明可應(yīng)用于絕大部分對(duì)夾雜物有要求的熱軋鋼種，并且隨著LF爐精煉深脫硫能力的提升，本發(fā)明對(duì)Ca含量和[Ca]/[A1]比值的控制放寬、放低。本發(fā)明更利于實(shí)際生產(chǎn)去除B類夾雜物的控制，可以實(shí)現(xiàn)高級(jí)別熱軋鋼種10 12爐的多爐連澆，單澆次生產(chǎn)鑄坯3000噸 3600噸，實(shí)現(xiàn)低成本生產(chǎn)。
具體實(shí)施例方式以下對(duì)本發(fā)明的原理和特征進(jìn)行描述，所舉實(shí)例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。本發(fā)明所采取的工藝路線為‘轉(zhuǎn)爐冶煉一LF造渣精煉一全保護(hù)澆鑄’或‘轉(zhuǎn)爐冶煉一LF造渣精煉一RH真空精煉一全保護(hù)澆鑄，或‘轉(zhuǎn)爐冶煉一RH真空精煉一全保護(hù)澆鑄，。本發(fā)明的技術(shù)原理為本發(fā)明在低硫、低氧和合理的Ca含量控制MnS夾雜物的基礎(chǔ)上，針對(duì)去除管線鋼中氧化鋁-鈣鋁酸鹽類夾雜物進(jìn)行工藝改進(jìn)控制。轉(zhuǎn)爐出鋼鋁脫氧產(chǎn)生的氧化鋁夾雜物，細(xì)小呈簇狀分布在鋼水中，在高堿度頂渣的作用下逐漸向低熔點(diǎn)的鈣鋁酸鹽類夾雜物轉(zhuǎn)變。精煉剛結(jié)束時(shí)形成的鈣鋁酸鹽類夾雜物鈣含量要比喂硅鈣線后低、熔點(diǎn)要比喂線后高、與鋼水的浸潤(rùn)性較差。由于其較差的浸潤(rùn)性可以在弱攪拌的作用下上浮去除。因此本發(fā)明在喂硅鈣線前進(jìn)行軟吹促進(jìn)高熔點(diǎn)鈣鋁酸鹽夾雜物上浮去除，同時(shí)減少了夾雜物總量。軟吹后喂硅鈣線，將仍留在鋼中的鋁含量高、鈣含量低的夾雜物進(jìn)一步變性為低熔點(diǎn)鈣鋁酸鹽，在隨后的軟吹作用下部分夾雜物碰撞長(zhǎng)大上浮進(jìn)入渣中。(1)300噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐吹煉結(jié)束后，在出鋼過(guò)程中加入小粒白灰和螢石，出鋼結(jié)束渣面加緩釋脫氧劑，出鋼結(jié)束后鋼包底吹氬氣攪拌。(2) LF爐精煉或者RH精煉后，控制頂渣成份55 60% CaO，25 30% Al2O3,6 9% Mg0，5 10% SiO2, TFe+MnO彡1. 0%，造渣過(guò)程中根據(jù)頂渣的氧化性分批在渣面加入
鋁粒脫氧。 (3) RH真空循環(huán)結(jié)束破真空后或者LF精煉結(jié)束首先進(jìn)行軟吹攪拌，氬氣流量控制在50 160NL/min，軟吹進(jìn)行5 15min ；軟吹后到喂線位喂硅鈣線，喂硅鈣線過(guò)程鋼包底吹大氣量氬氣攪拌，氬氣流量控制在200 400NL/min ；喂硅鈣線結(jié)束后再進(jìn)行二次軟吹， 鋼包底吹氬氣流量控制在50 160NL/min，軟吹進(jìn)行10 15min，然后送連鑄全保護(hù)澆鑄。實(shí)施例1 具體實(shí)施過(guò)程單澆次生產(chǎn)10爐，采用‘轉(zhuǎn)爐-LF精煉-連鑄’工藝路線生產(chǎn)高級(jí)別熱軋品種鋼。300噸頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐煉鋼，出鋼后鋼包底吹氬氣攪拌實(shí)際控制數(shù)據(jù)如表1所示；然后進(jìn)行LF爐二次精煉處理，精煉結(jié)束鋼包頂渣所包括的成分如表2所示。精煉結(jié)束開(kāi)始進(jìn)行一次軟吹，軟吹后喂直徑Φ 13mm的硅鈣線，喂線后進(jìn)行二次軟吹，軟吹完成后進(jìn)行全保護(hù)澆鑄。兩次軟吹及喂線具體工藝參數(shù)如表3所示。兩次軟吹及喂硅鈣線過(guò)程鋼水成分實(shí)際控制情況見(jiàn)表4和表5。表1出鋼后鋼包攪拌
鋼包底吹挽拌時(shí)間 (min)底吹氬氣流量 (NL/min)1453權(quán)利要求
1.一種去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝，其特征在于所述工藝包括以下步驟步驟a:將鐵水放入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉后出鋼，在出鋼過(guò)程中加入小粒白灰和螢石，出鋼結(jié)束渣面加緩釋脫氧劑，出鋼后鋼包底吹攪拌3 5分鐘，底吹氬氣流量400 600NL/min ；步驟b 將鋼水進(jìn)行二次精煉；精煉后，控制鋼包定渣成分包括55 60 % CaO, 25 30%A1203，6 9 % Mg0，5 10%Si02, TFe+MnO 彡 1. 0% ；步驟c 將精煉后的鋼水依次進(jìn)行一次軟吹攪拌、到喂線位喂硅鈣線和二次軟吹攪拌， 然后送連鑄進(jìn)行全保護(hù)澆鑄。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝，其特征在于，所述步驟a中小粒白灰的加入量為mcg/t，螢石的加入量為^ig/t。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝，其特征在于，所述步驟a中緩釋脫氧劑為金屬鋁，其加入量200kg/t。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝，其特征在于，所述步驟b中二次精煉為L(zhǎng)F爐造渣精煉、或者RH真空精煉、或者LF爐造渣精煉后再進(jìn)行RH真空精煉。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝，其特征在于，所述步驟c中精煉結(jié)束后鋼液成分的重量百分含量包括Ca 0. 0015% 0. 0045%, Alt :0. 025% 0. 045%, 其中，Ca/Alt :0. 03 0. 15。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝，其特征在于，所述步驟c中一次軟吹進(jìn)行5 15min，鋼包底吹氬氣流量控制在50L/min 160 NL/min ；喂硅鈣線過(guò)程中底吹氬氣流量200 400 NL/min ；二次軟吹進(jìn)行10 15min，鋼包底吹氬氣流量控制在 50L/min 160 NL/min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝，其特征在于，所述鋼包底吹采取雙路底吹，底吹透氣磚采用雙環(huán)狹縫式透氣磚。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝，其特征在于，所述步驟c中一次軟吹后鋼液中Als/Alt比值-一次軟吹前鋼液中Als/Alt比值彡0. 01，二次軟吹后鋼液中Als/Alt比值-一次軟吹后鋼液中Als/Alt比值彡0.01。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種去除鋼液中非金屬夾雜物的工藝。所述工藝包括以下步驟將鐵水放入頂?shù)讖?fù)吹轉(zhuǎn)爐進(jìn)行冶煉后出鋼，在出鋼過(guò)程中加入小粒白灰和螢石，出鋼結(jié)束渣面加緩釋脫氧劑，出鋼結(jié)束后鋼包底吹氬氣攪拌；將鋼水進(jìn)行二次精煉；將精煉后的鋼水依次進(jìn)行一次軟吹攪拌、到喂線位喂硅鈣線和二次軟吹攪拌，然后送連鑄進(jìn)行全保護(hù)澆鑄。本發(fā)明在二次精煉結(jié)束后進(jìn)行一次軟吹，提高鋼水Als/Alt比值，然后喂硅鈣線，隨后進(jìn)行二次軟吹進(jìn)一步提高Als/Alt比值，可以有效控制B類夾雜物、消耗性原料投入少和可實(shí)現(xiàn)多爐連澆等。
文檔編號(hào)C21C7/076GK102337378SQ201110337938
公開(kāi)日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月31日
發(fā)明者劉建華, 單慶林, 周偉, 龐在鋼, 張功焰, 彭國(guó)仲, 朱立新, 李一丁, 李越, 王志鵬, 王朝彬, 王松濤, 王毅, 王紹峰, 田志紅, 羅伯鋼, 蔣理, 趙長(zhǎng)亮, 郭亮, 魏鋼, 黃財(cái)?shù)?申請(qǐng)人:首鋼總公司