專(zhuān)利名稱：一種改善中低碳鋼鋼水可澆性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及鋼鐵冶金和連鑄技術(shù)領(lǐng)域，更具體地講，涉及一種能夠提高中低碳鋼連澆爐數(shù)的方法。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中，采用連鑄工藝澆注中低碳鋼的工藝過(guò)程中，由于鋼水中的高熔點(diǎn)的氧化鋁(Al2O3)系夾雜物以及硅酸鈣(CaSiO3)等夾雜物容易粘附在結(jié)晶器浸入式水口內(nèi)壁上，使其發(fā)生堵塞，所以造成一個(gè)中間包次的連澆爐數(shù)較低(例如，小于6爐)，生產(chǎn)成本增加，生產(chǎn)組織受到極大影響。尤其是澆鑄斷面較小(例如，斷面不大于40000mm2)的連鑄坯時(shí)，由于結(jié)晶器浸入式水口內(nèi)徑較小，堵塞更嚴(yán)重。為了克服上述問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)中采用鈣處理等方式對(duì)高熔點(diǎn)的Al2O3系夾雜物進(jìn)行變性處理，使其轉(zhuǎn)變?yōu)榈腿埸c(diǎn)的Al2O3系夾雜物，從而達(dá)到改善鋼水可澆性的目的，但此方法增加了生產(chǎn)成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供了一種改善中低碳鋼鋼水可澆性的方法，所述方法能夠改善鋁重量百分含量小于0.01%的中低碳鋼鋼水可澆性。更具體地講，所述方法尤其適合于在采用中小斷面(例如，鑄坯橫斷面面積< 40000mm2)方坯連鑄工藝澆鑄酸溶鋁百分含量小于0. 01 % 的中低碳鋼時(shí)，改善鋼水可澆性。本發(fā)明提供了一種改善中低碳鋼鋼水可澆性的方法，所述方法包括以下步驟將鐵水中的硫含量控制為不大于0. 015% ；對(duì)鐵水進(jìn)行初煉以形成鋼水，分兩次將鋼水出鋼到鋼包中；在按重量百分比計(jì)出鋼20% 30%的過(guò)程中，根據(jù)初煉終點(diǎn)時(shí)鋼水中的氧含量加入含鋁量按重量百分比計(jì)不大于的脫氧劑2. 0 4. Okg/噸鋼；在按重量百分比計(jì)出鋼 31 % 50 %的過(guò)程中，根據(jù)鋼水中的氧含量加入3. 0 5. OKg/噸鋼的活性石灰和加入量為活性石灰的20%的螢石；第一次吹氬精煉；向鋼包渣面處加入1. 5 2. 5kg/噸鋼的熔渣發(fā)泡劑，并根據(jù)鋼水脫硫要求向鋼水中加入1.5 3kg/噸鋼的高堿度精煉渣，然后加熱，進(jìn)行鋼包精煉；第二次吹氬精煉；采用連鑄工藝進(jìn)行澆鑄。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一次吹氬精煉的步驟還可包括向鋼水中喂入
0.1 0. 3Kg/噸鋼的鋁，以調(diào)節(jié)鋼水中的氧含量。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述加入高堿度精煉渣可以用以下步驟替代，即可根據(jù)鋼水脫硫要求向鋼水中加入1. 5 3kg/噸鋼的活性石灰以及占活性石灰重量的20%的螢石。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述脫氧劑優(yōu)選為硅鈣鋇合金，所述硅鈣鋇合金可以由10% 20%的鈣、60% 70%的硅、10% 20%的鋇和0 的鋁組成。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一次吹氬精煉步驟的吹氬強(qiáng)度可以為0.8
1.5NL/(噸鋼·分鐘)，且第一次吹氬精煉的吹氬時(shí)間可以為5 15分鐘；在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述第二次吹氬精煉步驟的吹氬強(qiáng)度可以為0.8 1. 5NL/(噸鋼·分鐘)，第二次吹氬精煉的吹氬時(shí)間可以為5 15分鐘。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，所述方法澆鑄形成的鑄坯的橫斷面面積可以不大于 40000mm2。并且本發(fā)明的方法能夠?qū)⒅虚g包連澆爐數(shù)提高至不小于8爐。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明通過(guò)采用合適的脫氧工藝及過(guò)程控鋁模式、精煉造渣去除夾雜物、鋼水?dāng)U散脫氧等方法，使得鋼水可澆性得到有效改善、水口堵塞現(xiàn)象得以緩解， 而且使得低鋁含量中低碳鋁鋼連鑄過(guò)程中的中間包連澆爐數(shù)不小于8爐，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的目的。此外，本發(fā)明的方法不需要鈣處理就能提高單個(gè)中間包連澆爐數(shù)至不小于8爐。另外，本發(fā)明的方法尤其適合于解決鑄坯橫斷面面積不大于40000mm2的連鑄工藝過(guò)程中的水口堵塞問(wèn)題。
具體實(shí)施例方式通過(guò)對(duì)水口堵塞的原因和堵塞機(jī)理進(jìn)行分析，可以得出造成水口堵塞的主要原因包括鋼水質(zhì)量、鋼水溫度、水口材質(zhì)和結(jié)構(gòu)、水口傳熱和二次氧化等諸多方面。實(shí)驗(yàn)表明鋁氧化物在水口壁上的附著燒結(jié)以及鋼液與水口耐火材料之間發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)是造成水口堵塞的重要原因。根據(jù)實(shí)驗(yàn)和分析，可以得知鋼中鋁氧化物的主要來(lái)源有(1)鋼水中懸浮的夾雜物(例如，主要為脫氧產(chǎn)物α-Al2O3顆粒)靠界面張力的作用粘附在水口壁上；(2)水口材料與鋼水發(fā)生 3Si02(S)+3C(S)+4Al = 2A1203 (S)+3Si+3C (L)反應(yīng)生成的 Al2O3 ；(3)水口耐火材料空隙中吸附的&與鋼水中的Al反應(yīng)生成的Al2O3 ；(4)空氣中的仏與鋼水中的Al反應(yīng)生成的Al2O3 ( S卩，鋼水中的鋁被二次氧化形成的 Al2O3)；(5)隨水口內(nèi)壁鋼水溫度下降析出的A1203。根據(jù)對(duì)煉鋼工藝過(guò)程中采集的樣品進(jìn)行研究分析，可以得出，隨著夾雜物中CaO 含量的增加，Al2O3夾雜物發(fā)生轉(zhuǎn)變的順序如下Al2O3^CaO ·6Α1203 —CaO ·2Α1203 —CaO .Al2O3^UCaO ·7Α1203 — 3Ca0 .Al2O3^Ca 0o表1示出了各種非金屬夾雜物的物理特性。Al2O3系夾雜物的密度和熔化溫度見(jiàn)表1。從表1可以看出，12Ca0 · 7A1203的熔化溫度為1455°C，因此其在鋼水澆注過(guò)程中為液態(tài)，3Ca0 · Al2O3 也會(huì)出現(xiàn)部分液態(tài)，而 A1203、CaO · 6A1203、CaO · 2A1203、CaO · Al2O3 的熔點(diǎn)均較高，在連鑄鋼水澆鑄過(guò)程中會(huì)先析出，并粘附于塞棒和浸入式水口上端間隙和浸入式內(nèi)壁及下口端面，從而造成水口變流發(fā)生堵塞。表1各種非金屬夾雜物物理特性
權(quán)利要求
1.一種改善中低碳鋼鋼水可澆性的方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟將鐵水中的硫含量控制為不大于0. 015% ；對(duì)鐵水進(jìn)行初煉以形成鋼水，分兩次將鋼水出鋼到鋼包中；在按重量百分比計(jì)出鋼20% 30%的過(guò)程中，根據(jù)初煉終點(diǎn)時(shí)鋼水中的氧含量加入含鋁量按重量百分比計(jì)不大于的脫氧劑2. 0 4. Okg/噸鋼；在按重量百分比計(jì)出鋼31 % 50%的過(guò)程中，根據(jù)鋼水中的氧含量加入3. 0 5. OKg/ 噸鋼的活性石灰和加入量為活性石灰的20%的螢石；第一次吹氬精煉；向鋼包渣面處加入1. 5 2. 5kg/噸鋼的熔渣發(fā)泡劑，并根據(jù)鋼水脫硫要求向鋼水中加入1. 5 3kg/噸鋼的高堿度精煉渣，然后加熱，進(jìn)行鋼包精煉；第二次吹氬精煉；采用連鑄工藝進(jìn)行澆鑄。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一次吹氬精煉的步驟還包括向鋼水中喂入0. 1 0. 3Kg/噸鋼的鋁，以調(diào)節(jié)鋼水中的氧含量。
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述加入高堿度精煉渣用以下步驟替代，即根據(jù)鋼水脫硫要求向鋼水中加入1. 5 3kg/噸鋼的活性石灰以及占活性石灰重量的20% 的螢石。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述脫氧劑為硅鈣鋇合金，所述硅鈣鋇合金由10% 20%的鈣、60% 70%的硅、10% 20%的鋇和0 的鋁組成。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一次吹氬精煉步驟的吹氬強(qiáng)度為 0. 8 1. 5NL/(噸鋼·分鐘)，且第一次吹氬精煉的吹氬時(shí)間為5 15分鐘。
6.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二次吹氬精煉步驟的吹氬強(qiáng)度為 0. 8 1. 5NL/(噸鋼·分鐘)，第二次吹氬精煉的吹氬時(shí)間為5 15分鐘。
7.如權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，所述方法澆鑄形成的鑄坯的橫斷面面積不大于40000mm2。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法能夠?qū)⒅虚g包連澆爐數(shù)提高至不小于8爐。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種改善中低碳鋼鋼水可澆性的方法。所述方法包括將鐵水中的硫含量控制為不大于0.015％；對(duì)鐵水進(jìn)行初煉以形成鋼水，然后將鋼水出鋼到鋼包中；在按重量百分比計(jì)出鋼20％～30％的過(guò)程中，根據(jù)初煉終點(diǎn)時(shí)鋼水中的氧含量加入適量的基本不含鋁或不含鋁的脫氧劑；在按重量百分比計(jì)出鋼31％～50％的過(guò)程中，根據(jù)鋼水中的氧含量加入3.0～5.0Kg/噸鋼的活性石灰和加入量為活性石灰的20％的螢石；第一次吹氬精煉；鋼包爐精煉并進(jìn)行第二次吹氬精煉；采用連鑄工藝進(jìn)行澆鑄。本發(fā)明不需要進(jìn)行鈣處理，就使得鋼水可澆性得到有效改善，水口堵塞現(xiàn)象得以緩解，低鋁含量中低碳鋁連鑄過(guò)程中的中間包連澆爐數(shù)不小于8爐，達(dá)到了經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)的目的。
文檔編號(hào)C21C7/06GK102268513SQ201110181109
公開(kāi)日2011年12月7日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者寄海明, 曾建華, 李桂軍, 李清春, 楊森祥, 郭奠榮, 陳亮, 陳天明, 陳永, 雷輝 申請(qǐng)人:攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼釩有限公司, 攀鋼集團(tuán)有限公司, 攀鋼集團(tuán)研究院有限公司