一种降低钢中溶解氧含量的方法

摘要

本发明涉及一种降低钢中溶解氧含量的方法，它包括下述的步骤：Ⅰ转炉炉内钢水≥1630℃，钢水成分达以下条件出钢；C 0.03—0.10%；Si ≤0.02%；Mn≤0.15%；P≤0.035%；S≤0.035%；[O] 350—850ppm；转炉出钢时加入铝合金、硅合金、石灰及含Al

说明书

技术领域

本发明涉及一种降低钢中溶解氧含量的方法。

背景技术

目前，对于标准中铝含量不作判定依据的钢种，用铝作为终脱氧剂时，如果要使钢中的溶解氧降低到≤25ppm，钢中的铝含量一般控制在0.015—0.07%，脱氧成本较高，同时由于钢中的Al₂O₃夹杂物难以排出，会导致连铸浇铸时发生水口堵的现象。目前较多的做法是精炼工序出站之前对钢水进行钙处理以使连铸浇铸更加顺畅。但对钢水进行钙处理会进一步增加生产成本。

发明内容

为了克服现有降低钢中溶解氧含量的方法的上述不足，本发明提供一种生产成本较低的、而且不会在连铸发生水口堵现象的降低钢中溶解氧含量的方法。

本发明的技术方案是这样实现的，其工艺路线为：转炉→炉后吹氩站→LF炉→连铸。

转炉出钢合金化时，加入铝合金，控制LF炉进站送电化渣后钢中铝含量≤0.01%；加入硅合金，控制LF炉进站送电化渣后钢中硅含量范围0.05-0.65%。同时向钢包中加入石灰、含Al₂O₃的渣料，控制LF炉处理结束时渣成分的Al₂O₃含量占渣中的比例在10%～30%的范围，而且CaO/SiO₂≥3.5。由于渣中Al₂O₃的存在,降低了SiO₂的活度,可使钢中溶解氧降得更低,钢中溶解氧含量可稳定控制在≤25ppm的范围。在LF精炼过程中不加入含铝合金。

本发明包括下述依次的步骤：

Ⅰ 当转炉炉内钢水温度≥1630℃，钢水成分的质量百分配比达到以下条件即出钢；

C  0.03—0.10%；    Si  ≤0.02%；       Mn  ≤0.15%；

P  ≤0.035%；     S ≤0.035%；         [O]  350—850 ppm   

其余为Fe与不可避免的杂质。

转炉出钢的过程中，随钢流在钢包中加入铝合金，加入量是LF炉进站送电化渣后钢中铝含量≤0.01%（本发明中加入的铝合金不能够充分脱氧，即可控制到这点）；并且加入硅合金，加入量是使LF炉进站送电化渣后钢中硅含量0.05-0.65%，同时向钢包中加入石灰、含Al₂O₃的渣料，加入量是LF炉处理结束时的渣成分的Al₂O₃含量在10%～30%的范围，且CaO/SiO₂≥3.5。 

Ⅱ  转炉出钢结束后，到吹氩站，测温、取样，钢水的温度为1575—1610℃，钢水成分的质量百分配比为：

C  0.06—0.25%；    Si  0.05-0.65%；       Mn  0.30—1.30%；

P  ≤0.035%；       S ≤0.035%；           [O]  20—45 ppm   

其余为Fe与不可避免的杂质。

Ⅲ  钢包进入LF炉后，送电化渣5-10分钟，钢水温度达到1580—1610℃。石灰、含Al₂O₃的渣料全部熔化后，取样分析，钢水成分的质量百分配比为：

C  0.06—0.25%； Si  0.05-0.65%； Mn  0.30—1.30%； P≤0.035%；  S ≤0.030%；   Al≤0.01%；    [O]  15—35 ppm；

  其余为Fe与不可避免的杂质。

Ⅳ LF炉过程以500—700Nl/min的氩气流量搅拌5—15min后，取样分析钢水成分的质量百分配比为：

C  0.06—0.25%；    Si  0.05-0.65%；       Mn  0.30—1.30%；

P  ≤0.031%；     S ≤0.025%；   Al≤0.01%；   [O]  5—25 ppm；

其余为Fe与不可避免的杂质。

渣成分的Al₂O₃含量在10%～30%，且CaO/SiO₂≥3.5。

  钢包从LF炉开出前3—10分钟，进行钢包底氩气弱搅拌，氩气总流量50—130Nl/min。

 浇注成连铸坯，不发生水口堵的现象。

上述降低钢中溶解氧含量的方法，其特征是：在步骤Ⅰ出钢过程中，随钢流在钢包中加入铝合金（如铝锰铁或其它铝合金）、硅合金、锰合金与石灰及含Al₂O₃的渣料，加入量按每吨钢水算，铝合金折合纯铝量0.75—1.0kg；硅合金，折合纯硅量1—7kg；锰合金，折合纯锰量3—17kg；石灰2.5—3.5kg，含Al₂O₃的渣料1—2kg。

本发明仅在出钢过程中加入含铝合金，钢中生成的Al₂O₃夹杂尺寸较大且到LF炉出站有较长的排出时间，对连铸水口影响很小，不会发生水口堵的现象。本发明可以有效减少铝合金的用量，不需对钢水进行钙处理，连铸时不会发生水口被堵现象，而且生产成本较低。

具体实施方式

下面结合实施例详细说明本发明的具体实施方式，但本发明的具体实施方式不局限于下述的实施例。

实施例一

本实施例冶炼的是Q235，所用转炉公称容量为180t。 

Q235的成分的质量百分配比为：

C  0.14～0.22%；    Si  0.08～0.30%；  Mn 0.30～0.65%；

    P≤0.045% ；  S≤0.045%；   其余为Fe与不可避免的杂质。

本实施例为下述依次的步骤：

Ⅰ  当转炉炉内钢水1660℃，钢水成分的质量百分配比达到以下条件即出钢；

C  0.08 %；    Si  0.02 %；       Mn  0.05 %；

    P  0.015% ；    S 0.020%；         [O]   500ppm；

其余为Fe与不可避免的杂质。

转炉出钢的过程中，随钢流在钢包中加入铝锰铁450kg，硅锰500kg，硅铁230kg，高锰300kg，碳粉240kg；石灰500kg，含Al₂O₃ 40%的渣料275kg。

Ⅱ  转炉出钢结束后，到吹氩站，测温、取样，钢水的温度为1600℃，钢水的成分的质量百分配比为：

C  0.15 %；    Si  0.15 %；      Mn  0.35%；     P 0.016%；

S 0.018%；     Al  0.008%；    [O]  35  ppm   

其余为Fe与不可避免的杂质。

Ⅲ  钢包进入LF炉后，送电化渣5分钟，钢水温度达到1600℃。石灰、含Al₂O₃的渣料全部熔化后，取样分析，钢水成分的质量百分配比为：

C  0.16%；      Si  0.13%；       Mn  0.35%； P  0.018% ；

S  0.015%；     Al 0.006% ；  [O] 30  ppm   

其余为Fe与不可避免的杂质。

Ⅳ  LF炉过程以600Nl/min氩气流量搅拌8min后，取样分析钢水成分的质量百分配比为：

C  0.15%；      Si  0.13%；       Mn  0.36%；  P  0.019% ；

S  0.013%；       Al 0.009%；     [O]  17  ppm   

其余为Fe与不可避免的杂质。

渣成分的Al₂O₃含量为25%，且CaO/SiO₂  为4.1

  钢包从LF炉开出前8分钟，进行钢包底氩气弱搅拌，氩气总流量80Nl/min。

Ⅵ  浇注成连铸坯，未发生水口堵的现象。

实施例二

本实施例冶炼的是Q345，所用转炉为180t。 

Q345的成分的质量百分配比为：

C  0.14～0.20%；    Si  0.08～0.20%；  Mn 1.10～1.60%；

    P≤0.035% ；    S≤0.035%；   其余为Fe与不可避免的杂质。

本实施例为下述依次的步骤：

Ⅰ  当转炉炉内钢水1670℃，成分达到以下条件即出钢。

C  0.060%；    Si  0.015 %；      Mn  0.06%；

P  0.014%；     S 0.030%；    [O]  450ppm ；

其余为Fe与不可避免的杂质。

转炉出钢的过程中，随钢流在钢包中加入铝锰铁450kg，硅锰1500kg，高锰2200kg；石灰500kg，含Al₂O₃ 40%的渣料275kg。

Ⅱ  转炉出钢结束后，到吹氩站，测温、取样，钢水的温度为1585℃，钢水的成分的质量百分配比为：

C  0.17 %；    Si   0.13 %；       Mn  1.42%；   P 0.016% ；

S 0.019%；     Al  0.008%；      [O]  30  ppm ；

其余为Fe与不可避免的杂质。

Ⅲ  钢包进入LF炉后，送电化渣5分钟，钢水温度达到1590℃。石灰、含Al₂O₃的渣料全部熔化后，取样分析，钢水的成分的质量百分配比为：

C  0.17%；       Si  0.10%；       Mn  1.43 %；  

P  0.018% ；     S  0.015%；       Al 0.005%；； [O] 20  ppm   

其余为Fe与不可避免的杂质。

Ⅳ LF炉过程以600Nl/min氩气流量搅拌8min后，取样分析钢水成分的质量百分配比为：

C  0.15%；       Si  0.09%；       Mn  1.44 %；  P  0.019% ；

S  0.010%；      Al 0.009%；；       [O]  8  ppm   

其余为Fe与不可避免的杂质。

渣成分的Al₂O₃含量为21%，且CaO/SiO₂  为3.8。

  钢包从LF炉开出前8分钟，进行钢包底吹氩气弱搅拌，氩气总流量80Nl/min。

Ⅵ  浇注成连铸坯，未发生水口堵的现象。

实施例三

本实施例冶炼的是SS400，所用转炉公称容量为180t。 

SS400的成分的质量百分配比为：

C  0.16～0.21%；    Si  0.08～0.30%；  Mn 0.35～0.65%；

P≤0.035% ；       S≤0.035%； 其余为Fe与不可避免的杂质。

本实施例为下述依次的步骤：

Ⅰ  当转炉炉内钢水1665℃，成分达到以下条件即出钢。

C  0.05%；    Si  0.02%；       Mn  0.05%；   P  0.015% ；    S  0.020%；    [O]   600ppm     其余为Fe与不可避免的杂质。

转炉出钢的过程中，随钢流在钢包中加入铝锰铁450kg，硅锰500kg，硅铁220kg，高锰330kg，碳粉300kg；石灰500kg，含Al₂O₃ 40%的渣料275kg。

Ⅱ  转炉出钢结束后，到吹氩站，测温、取样，钢水的温度为1600℃，钢水成分的质量百分配比为：

C  0.18 %；    Si  0.13 %；     Mn  0.37%；    P 0.017% ；

S 0.018%；     Al 0.009%；     [O]  35  ppm   

其余为Fe与不可避免的杂质。

Ⅲ  钢包进入LF炉后，送电化渣5分钟，钢水温度达到1590℃。石灰、含Al₂O₃的渣料全部熔化后，取样分析，钢水的成分的质量百分配比为：

C  0.18%；       Si  0.12%；     Mn  0.35%；   P  0.018% ；     S  0.015%；     Al 0.005%；   [O] 28  ppm   

其余为Fe与不可避免的杂质。

Ⅳ LF炉过程以600Nl/min氩气流量搅拌8min后，取样分析钢水成分的质量百分配比为：

C  0.19%；       Si  0.12%；     Mn  0.37%；  P  0.019% ；

S  0.013%；     Al 0.009%；      [O]  13  ppm ；

其余为Fe与不可避免的杂质。

渣成分的Al₂O₃含量为24%，且CaO/SiO₂  为4.6。

  钢包从LF炉开出前8分钟，进行钢包底氩气弱搅拌，氩气总流量80Nl/min。

Ⅵ  浇注成连铸坯，未发生水口堵的现象。