【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于钢铁冶炼，具体涉及一种控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法。
技术介绍
1、对大多数钢种而言，硫是有害元素。当钢中硫元素含量较高时，会使钢的热加工性能变坏，即造成钢的“热脆性”。此外，钢中的硫含量增加，硫化物夹杂物的尺寸大小和数量随之增加，易造成a类夹杂物超标，钢的韧性降低，因此，需要降低钢中的硫含量，实现低硫钢的生产。
2、钢中的氧化物夹杂对钢材的疲劳性能影响非常大。钢中的氧化物夹杂以al2o3为主的b类夹杂物以及钙铝酸盐类的d类、ds类夹杂物为主。由于此类夹杂物的熔点较高，不易变形，材料服役过程中在交变应力作用下容易引起应力集中，成为疲劳裂纹源，进而导致裂纹扩展，引起材料失效，因此需要严格控制钢中的氧化物夹杂的数量、尺寸大小、成分、分布等特征。
3、对于含铝低硫钢，钢水在深脱硫与控制氧化物夹杂物之间一定的矛盾关系，这主要是由于炼钢过程中为了使钢水中的硫含量尽可能低，精炼过程中须采用铝脱氧、高碱度、高还原性炉渣，同时进行大流量的底吹氩搅拌，使炉渣与钢液充分接触，完成脱硫过程，降低钢中的硫含量。但在此热力学和动力学条件下，钢液中的酸溶铝会和炉渣中cao、mgo组元以及炉衬不断发生以下的反应，使钢水中的钙和镁含量较高，从而导致钢中的氧化物夹杂物数量较多、尺寸较大。[al]+(cao)＝[ca]+(al2o3)
4、[al]+(mgo)＝[mg]+(al2o3)
5、中国专利cn102443679a公开了一种超低氧化夹杂物钢的生产方法，采取两次真空处理工艺，第一次真空处理利
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，通过对初炼炉冶炼终点、出钢钢水脱氧合金化、lf炉精炼、rh精炼工艺进行优化，实现了同时降低钢中硫含量以及氧化物夹杂数量和尺寸大小的目的，使钢中的硫含量稳定控制在0.005％以下的同时，b类、d类夹杂物稳定控制在1.0级以下，ds类夹杂物控制在1.5级以下。克服了钢中低硫含量与钢中易生成氧化物夹杂物之间的矛盾。
2、为实现上述目的，本专利技术采取的技术方案如下：
3、一种控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，所述方法包括以下步骤：
4、(1)电炉或转炉冶炼：硫含量控制在0.025％以下，出钢过程中采用含有碳、硅、锰其中一种或者多种元素的合金进行脱氧和合金化，加入冶金石灰和萤石进行预精炼；
5、(2)lf炉精炼：lf精炼前期加入石灰、硅钙钡和萤石进行造渣；每次加热期间、每次加热结束及lf炉精炼后期，均向炉渣表面撒入电石和碳化硅；精炼过程中将除铝元素以外其他元素的含量调整至钢种目标值；
6、(3)rh精炼：破空过程中向钢水中喂入铝线，将铝含量调整至钢种目标值+大包到中包的铝损值，破空后不进行软吹；
7、(4)连铸。
8、步骤(1)中，冶炼终点炉渣二元碱度控制在2.5～4.0之间，出钢温度大于1600℃。
9、步骤(1)中，控制钢包底吹氩流量在800～1000nl/min的范围内，以促进钢-渣间的反应。
10、步骤(2)中，lf炉精炼全程底吹氩搅拌。
11、步骤(2)中，lf精炼前期加入石灰、硅钙钡和萤石进行造渣，石灰和硅钙钡按2:1～3:1的重量比在第一次加热期间通过高位料仓加入钢包中，石灰的加入量为1～5.0kg/t钢，萤石加入量为0.2～2.0kg/t钢。
12、步骤(2)中，炉渣中cao的质量分数在40％～60％之间，sio2的质量分数在20％～35％之间，al2o3的质量分数在5％～20％之间，tfe质量分数在0.8％以下。步骤(2)中，每次加热期间，将钢包底吹氩流量调至400～600nl/min，并分批向炉渣表面撒0.01～3.0kg/t钢的电石和碳化硅；每次加热结束后，向炉渣表面撒0.01～3.0kg/t钢电石和碳化硅，同时将底吹氩流量调整至800～1000nl/min，持续时间4～6分钟的强烈底吹氩搅拌；lf炉精炼后期，每隔5分钟向炉渣表面撒0.01～2.0kg/t钢电石和碳化硅，直至钢水出站。
13、步骤(3)中，控制真空度小于100pa的条件下，真空处理时间≥10min，真空处理过程中不进行成分调整。
14、所述含铝低硫钢中，硫含量稳定控制在0.005％以下的同时，b类、d类夹杂物稳定控制在1.0级以下，ds类夹杂物控制在1.5级以下。
15、本专利技术提供的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，在转炉出钢、lf炉精炼采用无铝材料进行脱氧，同时在lf炉精炼过程中采用石灰、硅钙钡造低碱度渣，进行扩散脱氧，使钢水[s]含量≤0.005％的同时，钢中的[al]、[ca]含量非常低，不具备生成b、d、ds夹杂物的条件。在rh真空循环末期，此时钢中的氧含量非常低，喂入铝线对钢水进行终脱氧并调整铝含量至目标值，根据冶金热力学和冶金动力学原理，此时钢中生成的是非常细小的氧化物夹杂，从而达到控制钢中的氧化物夹杂物的目的。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：
17、(1)本专利技术充分利用冶金热力学、冶金动力学理论，通过采用高氧位时用碳以及硅锰脱氧、lf炉精炼采用中低碱度以及低al2o3含量渣系、强化炉渣扩散脱氧的工艺，实现了在钢液低硫条件下，最大程度地抑制了钢中炉渣及耐材中的(cao)、(mgo)与钢液之间的反应，使钢中的钙铝酸盐夹杂物数量变少、尺寸变小，达到了控制d类钙铝酸盐夹杂物的目的；
18、(2)本专利技术充分利用钢中形核粒子的成熟长大机制，提出了精炼终点低氧位条件下用铝进行脱氧、合金化的工艺，使钢中铝含量满足产品技术要求、钢液低硫的同时，在精炼终点使钢中生成的氧化铝夹杂物细小、弥散，达到了控制b类夹杂物的目的；
19、(3)本专利技术提供的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法中，经rh精炼工艺后，钢中的氧化物夹杂物不会聚集长大，钢中基本为小尺寸夹杂物。
20、(4)本专利技术提供的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，实现了同时降低钢中硫含量、钙含量、镁含量以及氧化物夹杂数量和尺寸大小的目的，使钢中的硫含量稳定控制在0.005％以下的同时，b类、d类夹杂物稳定控制在1.0级以下，ds类夹杂物控制在1.5级以下。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(1)中，冶炼终点炉渣二元碱度控制在2.5～4.0之间，出钢温度大于1600℃。
3.根据权利要求1所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(1)中，控制钢包底吹氩流量在800～1000NL/min的范围内。
4.根据权利要求1所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(2)中，LF炉精炼全程底吹氩搅拌。
5.根据权利要求1所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(2)中，LF精炼前期加入石灰、硅钙钡和萤石进行造渣，石灰和硅钙钡按2:1～3:1的重量比在第一次加热期间通过高位料仓加入钢包中，石灰的加入量为1～5.0kg/t钢，萤石加入量为0.2～2.0kg/t钢。
6.根据权利要求5所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(2)中，炉渣中CaO的质量分数在40％～60％之间，SiO2的质量分数在20
7.根据权利要求1-6任意一项所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(2)中，每次加热期间，将钢包底吹氩流量调至400～600NL/min，并分批向炉渣表面撒0.01～3.0kg/t钢的电石和碳化硅；每次加热结束后，向炉渣表面撒0.01～3.0kg/t钢电石和碳化硅，同时将底吹氩流量调整至800～1000NL/min，持续时间4～6分钟的强烈底吹氩搅拌；LF炉精炼后期，每隔5分钟向炉渣表面撒0.01～2.0kg/t钢电石和碳化硅，直至钢水出站。
8.根据权利要求1所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(3)中，控制真空度小于100Pa的条件下，真空处理时间≥10min，真空处理过程中不进行成分调整。
9.根据权利要求1所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，所述含铝低硫钢中，硫含量稳定控制在0.005％以下的同时，B类、D类夹杂物稳定控制在1.0级以下，Ds类夹杂物控制在1.5级以下。
...【技术特征摘要】
1.一种控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(1)中，冶炼终点炉渣二元碱度控制在2.5～4.0之间，出钢温度大于1600℃。
3.根据权利要求1所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(1)中，控制钢包底吹氩流量在800～1000nl/min的范围内。
4.根据权利要求1所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(2)中，lf炉精炼全程底吹氩搅拌。
5.根据权利要求1所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(2)中，lf精炼前期加入石灰、硅钙钡和萤石进行造渣，石灰和硅钙钡按2:1～3:1的重量比在第一次加热期间通过高位料仓加入钢包中，石灰的加入量为1～5.0kg/t钢，萤石加入量为0.2～2.0kg/t钢。
6.根据权利要求5所述的控制含铝低硫钢中氧化物夹杂物的方法，其特征在于，步骤(2)中，炉渣中cao的质量分数在40％～60％之间，sio2的质量...
【专利技术属性】
技术研发人员：郭俊波，陆强，张晓峰，梁健，车晓健，荣光平，常正昇，韩东，
申请(专利权)人：马鞍山钢铁股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。