矩形連鑄生產(chǎn)低碳低硅鋼的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種煉鋼方法，尤其是一種矩形連鑄生產(chǎn)低碳低硅電極扁鋼的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電極扁鋼亦稱陰極扁鋼，是用于制作電解鋁陰極棒的專用鋼材。電極扁鋼一般為低碳低硅鋼種。冶煉低碳低硅鋼種，為了避免鋼中硅含量超標(biāo)，常采用鋁質(zhì)脫氧劑進(jìn)行鋼水脫氧。鋁質(zhì)脫氧劑的加入量是生產(chǎn)的難點(diǎn)，鋁質(zhì)脫氧劑加入量不足，鋼中鋁含量低，連鑄坯易產(chǎn)生皮下氣泡，乳制后造成乳材氣泡缺陷；鋼中鋁含量較高，易發(fā)生連鑄浸入式水口結(jié)瘤，影響連澆爐數(shù)和鑄機(jī)生產(chǎn)率，同時(shí)水口內(nèi)部沉積物會(huì)被鋼流沖入結(jié)晶器液相穴不能上浮，成為鑄坯中大顆粒夾雜物，但最終影響產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)鋼中鋁含量控制較高，也增加了脫氧劑的成本。
[0003]小方坯連鑄澆注低碳低硅鋼，如焊接用盤條H08A，常采用鋁質(zhì)脫氧劑脫氧，控制鋼水中合適的氧活度來保證鋼水的可澆性，同時(shí)又可以避免連鑄坯皮下氣泡。電極扁鋼規(guī)格一般為130mm X 180mm，采用250mmX 360mm連鑄坯乳制的壓縮比為3.85，壓縮比較150mm X150mm小方坯乳制成6.5mm盤條小太多。若采用焊接用盤條H08A控制鋼水中一定的氧活度的生產(chǎn)工藝生產(chǎn)低碳低硅電極扁鋼，由于鋼水中氧含量較鋁鎮(zhèn)靜鋼工藝高，純凈度較低，加之壓縮比小，乳制過程中連鑄坯存在的缺陷很難乳合，從而造成缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種避免連鑄坯產(chǎn)生氣泡缺陷及保證連鑄鋼水可澆性的矩形連鑄生產(chǎn)低碳低硅鋼的方法。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所采取的技術(shù)方案是:其包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉和矩形坯連鑄工序；
所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量控制在0.04%及以下；出鋼過程采用低碳錳鐵進(jìn)行錳合金化、采用鋁錠進(jìn)行脫氧；
所述LF精煉工序中，采用鋁基脫氧劑、鋁線脫氧，采用低碳錳鐵進(jìn)行錳成分調(diào)整，使用鋁線進(jìn)行鋁成分調(diào)整，采用鈣鐵線進(jìn)行鋼水鈣處理，出站前軟吹時(shí)間不小于10分鐘；
所述矩形坯連鑄工序中，大包采用氬封保護(hù)套管，采用整體式中間包進(jìn)行保護(hù)澆注，連鑄第一包開澆初期加入無碳覆蓋劑，控制中間包鋼水過熱度為20?40°C。
[0006]本發(fā)明所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，錳合金化至鋼水中錳含量為0.20?0.30%。所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)出鋼溫度控制在1620?1660°C。所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序中，脫氧時(shí)鋁錠加入量為1.3?1.6kg/噸鋼。
[0007]本發(fā)明所述LF精煉工序中，采用強(qiáng)攪拌化渣;控制LF出站鋼水Als含量為0.010?0.020%、Ca/AlS0.08?1.2。
[0008]本發(fā)明所述轉(zhuǎn)爐冶煉工序和LF精煉工序中，采用的低碳錳鐵中Mn 80?87wt%、C <0.4wt%。所述的低碳錳鐵最好為牌號(hào)FeMn84C0.4。
[0009]本發(fā)明所述低碳低硅鋼為電極扁鋼，其主要合金成分的重量配比為:C< 0.06%、Mn0.25%?0.50%、Si <0.07%。
[0010]采用上述技術(shù)方案所產(chǎn)生的有益效果在于:本發(fā)明通過降低轉(zhuǎn)爐終點(diǎn)碳含量(0.04%及以下)，采用低碳錳鐵進(jìn)行錳合金化，連鑄采用無碳覆蓋劑，保證成品碳含量CS0.06%。本發(fā)明避免使用硅質(zhì)合金及硅質(zhì)脫氧劑，保證成品硅含量Si < 0.07%。本發(fā)明采用鋁質(zhì)脫氧劑脫氧，并控制成品Als 0.007?0.015%，既避免了連鑄坯氣泡缺陷，保證了鋼水的可澆性，同時(shí)降低了鋁質(zhì)脫氧劑的用量，節(jié)約了成本。
[0011]本發(fā)明采用鋁鎮(zhèn)靜鋼生產(chǎn)路線生產(chǎn)壓縮比較低的低碳低硅鋼種，通過合理的控制鋼水中鋁含量，既避免了連鑄坯氣泡缺陷，又避免了鋁含量較高鋼水的可澆性不好，同時(shí)也降低了脫氧劑成本。
【具體實(shí)施方式】
[0012]下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0013]本矩形連鑄生產(chǎn)低碳低硅鋼的方法包括轉(zhuǎn)爐冶煉工序、LF精煉工序、矩形坯連鑄工序;各工序的工藝條件如下所述。
[0014](I)轉(zhuǎn)爐冶煉工序:終點(diǎn)碳含量控制在0.04#%及以下，出鋼溫度控制在1620?1660°C ;出鋼過程中采用低碳錳鐵進(jìn)行錳合金化，至鋼水中錳含量為0.20?0.30%，低碳錳鐵中Mn 80?87wt%、C < 0.4wt%，最好為牌號(hào)FeMn84C0.4；避免使用會(huì)使成品碳、硅含量超標(biāo)的硅質(zhì)合金或高碳合金;采用鋁錠進(jìn)行鋼水脫氧，鋁錠加入量為1.3?1.6kg/噸鋼。
[0015](2)LF精煉工序:采用強(qiáng)攪拌化渣;采用鋁基脫氧劑脫除渣中的氧(深脫氧)，采用鋁線脫除鋼水中的氧，避免加入硅質(zhì)脫氧劑導(dǎo)致鋼水增硅;采用低碳錳鐵進(jìn)行錳成分調(diào)整，低碳錳鐵中Mn 80?87wt%、C < 0.4wt%，最好為FeMn84C0.4 ；采用鋁線進(jìn)行鋁成分調(diào)整，考慮到連鑄過程鋼水酸溶鋁損失，為了保證成品Al s含量0.007%?0.015%，控制出站鋼水中Als含量為0.010?0.020wt%;采用鈣鐵線進(jìn)行鋼水鈣處理，控制Ca/Al為0.08?1.2 ；出站前軟吹時(shí)間不小于10分鐘，利于夾雜物的上浮排除;這樣既避免了連鑄坯氣泡缺陷，又保證了鋼水的可澆性；出鋼鋼水中主要合金成分的重量配比為:C<0.06%, Mn 0.25?0.50%, Si <0.07%。
[0016]上述強(qiáng)攪拌化渣:轉(zhuǎn)爐出鋼過程中會(huì)不可避免的會(huì)帶渣，同時(shí)，轉(zhuǎn)爐出鋼過程中會(huì)加入石灰形成頂渣，因此鋼包在由轉(zhuǎn)爐爐后工位吊包至LF精煉工位時(shí)，由于頂部溫降大于鋼水內(nèi)部溫降，故頂部會(huì)形成渣殼。因此，需要在LF精煉進(jìn)站時(shí)采用大氬氣量強(qiáng)攪拌，沖破渣殼，并利用內(nèi)部鋼水高溫熔化渣殼，同時(shí)，此過程中需加入石灰、螢石等渣料，低溫塊狀渣料與高溫鋼水接觸并迅速熔化，形成以CaO-Al2O3-S12-MgO為主的熔融液態(tài)層覆蓋于鋼水表面。
[0017]上述鋁基脫氧劑深脫氧工藝為:將鋁基脫氧劑通過LF精煉觀察口加入鋼包中，伴隨著大流量底吹氬操作，通過蘸渣操作觀察渣樣顏色，渣樣顏色變化依次為:亮黑—淺暗黑—蠟黃—淺黃—暗白—明白，必須保證渣樣顏色至淺黃，此時(shí)，渣中氧化鐵0.8%?1.5%。最好采用下述標(biāo)準(zhǔn)的招基脫氧劑:粒度1?50mm，招含量50wt%、三氧化二招約25wt%、氧化I丐約25wt%。
[0018](3)矩形坯連鑄工序:大包采用氬封保護(hù)套管，采用整體式中間包進(jìn)行保護(hù)澆注，連鑄第一包開澆初期加入無碳覆蓋劑，以減少鋼水的二次氧化，控制中間包鋼水過熱度為20?40°C，以改善鋼水的可澆性。
[0019]實(shí)施例1:本矩形連鑄生產(chǎn)低碳低硅鋼的方法采用下述工藝步驟，其中成分配比均為質(zhì)量分?jǐn)?shù)。
[0020](I)轉(zhuǎn)爐冶煉工序:轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn):C 0.04%,Mn 0.06%，出鋼溫度1642°C。轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入2.44kg/噸鋼的低碳錳鐵FeMn84C0.4，加入脫氧劑鋁錠1.4kg/噸鋼。出鋼后鋼包溫度為:1603°C;主要化學(xué)成分:C 0.042%^Mn 0.25%、Si 0.02%o
[0021 ] (2)LF精煉工序:LF精煉進(jìn)站加入石灰、螢石等渣料進(jìn)行強(qiáng)攪拌化渣，使用鋁基脫氧劑脫除渣中的氧、使用鋁線脫除鋼水中的氧;采用電極加熱進(jìn)行溫度補(bǔ)償;脫氧、脫硫合格后，加入低碳錳鐵FeMn84C0.40.4kg/噸鋼調(diào)整錳含量，喂入鋁線0.7kg/噸鋼(鋁含量97wt%)調(diào)整鋁含量;再次采用電極加熱進(jìn)行鋼水升溫，升溫原則為保證喂鈣線及靜吹溫降；溫度、成分合格后，鋼水喂入鈣線進(jìn)行鈣處理，鈣線(Ca 30wt%，其余為Fe)1.3kg/噸鋼。
[0022]出站前軟吹時(shí)間10分鐘；LF精煉鋼水出站溫度:1625°C ；化學(xué)成分:C 0.05%,Mn
0.28%、Si0.03%、Als 0.018%、Ca 0.0019%;余量為鐵和不可避免的雜質(zhì)。
[0023](3)矩形坯連鑄工序:大包采用氬封保護(hù)套管，采用整體式中間包進(jìn)行保護(hù)澆注，連鑄坯斷面250 X 360 ；澆注過程中，連鑄第一包開澆初期中間包液面加入無碳覆蓋劑，以黑渣面操作為準(zhǔn)，以減少鋼水的二次氧化;澆注過程中每隔1min進(jìn)行中間包鋼水測(cè)溫一次，控制中間包鋼水過熱度為30?35°C。所得連鑄坯的主要化學(xué)成分:C 0.053%,Mn 0.28%、Si0.03%、Als 0.0143%。
[0024]實(shí)施例2:本矩形連鑄生產(chǎn)低碳低硅鋼的方法采用下述工藝步驟。
[0025](I)轉(zhuǎn)爐冶煉工序:轉(zhuǎn)爐吹煉終點(diǎn):C 0.03%,Mn 0.05%，出鋼溫度1620°C。轉(zhuǎn)爐出鋼過程中加入2.45kg/噸鋼的低碳錳鐵(C 0.4wt%、Mn 82wt%)，加入脫氧劑鋁錠1.3kg/噸鋼。出鋼后鋼包溫度為:1595°C;主要化學(xué)成分:C 0.035%,Mn 0.24%、S1.025%。
[0026](2)LF精煉工序:LF精煉進(jìn)站加入石灰、螢石等渣料進(jìn)行強(qiáng)攪拌化渣，使用鋁基脫氧劑脫除渣中的氧、使用鋁線脫除鋼水中的氧;采用電極加熱進(jìn)行溫度補(bǔ)償;脫氧、脫硫合格后，加入低碳錳鐵(C 0.4wt%、Mn 82wt%)0.8kg/噸鋼調(diào)整錳含量，喂入鋁線0.6kg/噸鋼(鋁含量97wt%)調(diào)整鋁含量;再次采用電極加熱進(jìn)行鋼水升溫，升溫原則為保證喂鈣線及靜吹溫降;溫度、成分合格后，鋼水喂入鈣線進(jìn)行鈣處理，鈣線(Ca 30被％，其余為?6)1.11^/噸鋼。
[0027]出站前軟吹時(shí)間10分鐘;LF精煉鋼水出站溫度:1624°C；主要化學(xué)成分: