冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法和連鑄低碳鋁鎮靜鋼的方法技術

本發明專利技術提供一種冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法，該方法包括：使用轉爐頂底復合吹煉進行初煉，然后將初煉得到的鋼水出鋼到鋼包中；在出鋼過程中進行擋渣和預脫氧，擋渣使得進入鋼包的ＦｅＯ和ＭｎＯ的總含量為進入鋼包中的鋼水的量的３－５重量％，所述預脫氧為向鋼水中加入鋁鐵脫氧劑，所述預脫氧使得鋼水的氧含量為１０－１００ｐｐｍ；在出鋼后對鋼包中的鋼水進行精煉之前，對鋼包中的鋼水進行一次喂鋁；對所述一次喂鋁后的鋼水進行精煉并在精煉時進行二次喂鋁；去除漂浮在鋼水液面上的夾雜物。本發明專利技術還提供一種連鑄低碳鋁鎮靜鋼的方法，該方法將通過本發明專利技術的冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法冶煉得到的鋼水澆注到結晶器以被連續拉動和冷卻。使用本發明專利技術的冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法可以顯著提高鋼水的純凈度并減少連鑄結瘤。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及。
技術介紹
連鑄是目前普遍采用的鋼鐵鑄造工藝，具體地，將煉好的鋼水(倒在中間包中(可 裝幾十噸鋼水))，液態的鋼水通過中間包下的小孔垂直地流到不停振動的結晶器中。結晶 器外用高壓水不停冷卻，鋼水在結晶器中形成外部是固態，內部還是液態的形態。結晶器外 是一段弧形的冷卻輥道，在該冷卻輥道上拉動鑄坯并使鑄坯依次經過水冷區和空冷區而得 到全部成固態的鑄坯。連鑄低碳鋁鎮靜鋼時，鋼水中的夾雜物容易在澆注水口形成結瘤，嚴重影響了鋼 水的流動速度并使連鑄的拉速產生很大的波動，影響連鑄生產和鑄坯質量。在連鑄澆注水 口處提取的結瘤物主要成份為Al2O3 (91重量％以上)。由于低碳鋁鎮靜鋼的鋼水出鋼后使 用鋁鐵脫氧劑進行預脫氧，然后使用含鋁材料進行深脫氧，即對中間包中的低碳鋁鎮靜鋼 鋼水喂鋁。預脫氧和深脫氧都會在鋼水中形成難熔的Al2O3，進而夾雜或懸浮在鋼水中并隨 鋼水流動。另外，由于出鋼到鋼包內的鋼渣例如!^0、MnO氧化性很強，在澆注過程中，鋼渣 中的氧向鋼水中傳遞并與鋼水中鋁進行反應，從而在鋼水上層生成大量Al2O3,這些Al2O3也 是造成鋼水在澆注后期水口堵塞的主要原因。
技術實現思路
本專利技術提供一種能夠提高鋼水純凈度并減少澆注過程中結瘤的冶煉低碳鋁鎮靜 鋼的方法和連鑄低碳鋁鎮靜鋼的方法。本專利技術的冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法包括使用轉爐頂底復合吹煉進行初煉，然后 將初煉得到的鋼水出鋼到鋼包中；在出鋼過程中進行擋渣和預脫氧，擋渣使得進入鋼包的 FeO和MnO的總含量為進入鋼包中的鋼水的量的3_5重量％，所述預脫氧為向鋼水中加入鋁 鐵脫氧劑，所述預脫氧使得鋼水的氧含量為IO-IOOppm ；在出鋼后對鋼包中的鋼水進行精 煉之前，對鋼包中的鋼水進行一次喂鋁，所述一次喂鋁為在出鋼后對鋼水喂鋁；對所述一次 喂鋁后的鋼水進行精煉并在精煉時進行二次喂鋁；去除漂浮在鋼水液面上的夾雜物。本專利技術的連鑄低碳鋁鎮靜鋼的方法將通過本專利技術的冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法冶 煉得到的鋼水澆注到結晶器以被連續拉動和冷卻。使用本專利技術的冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法可以顯著降低精煉時鋼水的氧含量，從而 減少精煉喂鋁時產生的ai2O3。在出鋼時通過擋渣減少下渣量，因此，使用本專利技術的冶煉低 碳鋁鎮靜鋼的方法可以提高鋼水的純凈度并顯著減少結瘤，從而穩定連鑄的拉速，改善連鑄生產質量。具體實施例方式本專利技術的冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法包括使用轉爐頂底復合吹煉進行初煉，然后將初煉得到的鋼水出鋼到鋼包中；在出鋼過程中進行擋渣和預脫氧，擋渣使得進入鋼包的 FeO和MnO的總含量為進入鋼包中的鋼水的量的3-5重量％，所述預脫氧為向鋼水中加入鋁 鐵脫氧劑，所述預脫氧使得鋼水的氧含量為IO-IOOppm ；在出鋼后對鋼包中的鋼水進行精 煉之前，對鋼包中的鋼水進行一次喂鋁，所述一次喂鋁為在出鋼后對鋼水喂鋁；對所述一次 喂鋁后的鋼水進行精煉并在精煉時進行二次喂鋁；去除漂浮在鋼水液面上的固體。由于低碳鋁鎮靜鋼都是通過脫氧材料中的鋁進行脫氧，因此，連鑄低碳鋁鎮靜鋼 時出現的結瘤基本上都是Al2O3造成的，低碳鋁鎮靜鋼都適用本專利技術的冶煉低碳鋁鎮靜鋼 的方法。首先，可以通過轉爐頂底復合吹煉降低出鋼鋼水的含氧量，復合吹煉可以強化熔 池攪拌，促進鋼-渣界面反應，反應更接近于平衡狀態，所以顯著地降低了鋼水和熔渣中的 過剩氧含量。轉爐頂底復合吹煉是本領域公知的轉爐煉鋼方法，因此，本專利技術在此不做詳細 說明。優選地，所述轉爐頂底復合吹煉為頂吹氧氣、底吹保護氣體，頂吹氧氣 20000-30000標準立方米/小時，底吹保護氣體的強度為0. 015-0. 045Nm3/噸鋼水·π η。例 如，可以在吹煉前期底吹不活潑氣體(例如氮氣)，在吹煉后期切換為底吹惰性氣體(例如 氬氣)。另外，所述轉爐頂底復合吹煉還包括出鋼后底吹6-lOmin氬氣，強度為0. l-3Nm3/ 噸鋼水· min，以強化出鋼前的終點前攪拌，從而進一步降低出鋼鋼水的含氧量。其次，為了減少鋼包中的高氧化性鋼渣與鋼水中的鋁反應產生Al2O3，可以在出鋼 時通過擋渣嘴除去大部分高氧化性鋼渣，使得進入鋼包的鋼渣FeO和MnO的含量為進入鋼 包中的鋼水的量的3-5%，從而降低因鋼渣中的氧與鋼水中的鋁反應產生的Al2O3的量。具 體地，擋渣嘴設置在略低于鋼水液面的位置上，從而將漂浮在鋼水液面上的鋼渣擋住并使 得鋼水從擋渣嘴下方通過。同時，在出鋼過程中，通過向鋼水中加入鋁鐵脫氧劑(Al含量為40-80重量％ ) 進行預脫氧，使得鋼水的氧含量為10-100ppm。由于預脫氧是在出鋼過程中進行，預脫氧形 成的Al2O3有足夠的時間上浮到鋼水表面，易于除去。優選地，預脫氧加入的鋁鐵脫氧劑為 0. I-Ikg/噸鋼水。由于復合吹煉使出鋼鋼水中的氧含量大大降低，預脫氧進一步使得鋼包中的鋼水 氧含量下降，因此，可以減少對出鋼到鋼包中的鋼水喂鋁所產生的ai2O3。優選地，一次喂鋁 時對鋼水喂鋁0. I-Ikg/噸鋼水。更優選地，可以在將鋼包從轉爐運送到精煉爐的過程中通 過的氬站進行一次喂鋁，從而利用氬站的吹氬進行攪拌。另外，二次喂鋁后可以吹送氬氣，從而對鋼水進行弱攪拌并防止鋼水裸露，以使鋼 水適當翻騰，從而使鋼水均勻脫氧并使產生的Al2O3漂浮在鋼水液面上，以便從鋼水中去 除。優選地，吹送氬氣的強度為INm3/噸鋼水· min，吹送時間為6-lOmin。另外，一次喂鋁和二次喂鋁時向鋼水中加入的鋁可以為鋁線或者鋁丸。雖然預脫 氧、一次喂鋁和二次喂鋁都可以降低鋼水的含氧量，但是鋼水在出鋼過程中以及盛放在鋼 包中以從轉爐運送到氬站和精煉爐的過程中會接觸到外部環境中的氧氣，鋼水中的含氧量 并不能保持。因此，優選地，可以通過一次喂鋁使得鋼水中氧含量為2-30ppm。針對一次喂 鋁和二次喂鋁之間鋼水含氧量的變化，可以通過二次喂鋁使得鋼水中氧含量為2-20ppm。在進行澆注之前可以將上浮到鋼水液面上的夾雜物(主要是固體Al2O3)去除，從而避免Al2O3隨鋼水一起澆注。優選地，在出鋼1/3-3/4時進行所述預脫氧，出鋼后2-20min進行精煉，從而使預 脫氧形成的Al2O3有足夠時間上浮到鋼水液面上。本專利技術的連鑄低碳鋁鎮靜鋼的方法將通過本專利技術的冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法冶 煉得到的鋼水澆注到結晶器以被連續拉動和冷卻。本專利技術主要針對冶煉方法進行改進，其 它工序例如澆注、拉動等是本領域公知的方法，在此不做詳細說明。優選地，為了防止連鑄 時鋼水或鋼坯二次氧化，在澆注鋼水過程中和鋼坯被連續拉動、冷卻過程中，對鋼水和鋼坯 提供惰性氣體保護。下面通過具體實施例說明本專利技術的冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法和連鑄低碳鋁鎮靜 鋼的方法的優點。實施例1復合吹煉時頂吹純氧20000-30000標準立方米/小時，底吹純氬氣強度 0. 015-0. 045Nm3/噸鋼水·π η，在出鋼后底吹氬氣6_10min，強度為0. l-3Nm3/噸鋼水·π η， 以在出鋼前進行強化攪拌，使得出鋼時鋼水含氧量為100-600ppm;出鋼時擋渣使得FeO和 MnO的總含量為3重量％并在出鋼1/3時加入Ikg/噸鋼水的鋁鐵脫氧劑(Al含量為45 重量％ )以進行預脫氧，使得鋼水含氧量為10-50ppm;出鋼5min后在氬站進行本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種冶煉低碳鋁鎮靜鋼的方法，該方法包括：使用轉爐頂底復合吹煉進行初煉，然后將初煉得到的鋼水出鋼到鋼包中；在出鋼過程中進行擋渣和預脫氧，擋渣使得進入鋼包的ＦｅＯ和ＭｎＯ的總含量為進入鋼包中的鋼水的量的３－５重量％，所述預脫氧為向鋼水中加入鋁鐵脫氧劑，所述預脫氧使得鋼水的氧含量為１０－１００ｐｐｍ；在出鋼后對鋼包中的鋼水進行精煉之前，對鋼包中的鋼水進行一次喂鋁；對所述一次喂鋁后的鋼水進行精煉并在精煉時進行二次喂鋁；去除漂浮在鋼水液面上的固體。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李利剛，楊森祥，雷輝，黃登華，
申請(專利權)人：攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司，攀鋼集團攀枝花鋼釩有限公司，
類型：發明
國別省市：51[中國|四川]