[發明專利]鋼中鋁成分的控制方法

無效

• 申請號: 201010559160.1
• 申請日: 2010-11-25
• 公開（公告）號: CN102021276A
• 公開（公告）日: 2011-04-20
• 發明（設計）人: 王海兵;蘇雄杰;李勇;黃國玖;王鑫;張珉
• 申請（專利權）人: 攀鋼集團鋼鐵釩鈦股份有限公司;攀鋼集團成都鋼釩有限公司
• 主分類號: C21C7/076
• 分類號: C21C7/076;C21C7/06
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所 51124
• 代理人: 高蕓;武森濤

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金技術領域，涉及鋼中鋁成分的控制方法。

背景技術

近年來，隨著我國石油、核電等工業的發展，用戶對低碳鋁鋼的需求量越來越大。低碳鋼中含有適量鋁元素(要求鋼材中Al_total含量0.020～0.050％)，可細化鋼的晶粒，提高鋼的強度和低溫沖擊性能。但因鋁元素的化學性質非常活潑，在熔煉過程中極易與鋼中和空氣中的氧反應，同時也易與熔渣中的SiO₂、FeO、MnO等不穩定氧化物反應，如有2/3[Al]+1/2(SiO₂)＝1/3(Al₂O₃)+1/2[Si]等反應，從而導致鋁的收得率極不穩定。

為滿足用戶對質量的較高要求，生產廠家采用了真空處理手段來提高鋼的純凈度。鋼液經LF+真空處理比單純LF處理生產周期長，而且動力學條件大為改善，冶金反應更充分，若渣中的SiO₂含量偏高，鋁成分的損失將會增大，其鋁成分可控性也變差；同時，真空處理時鋁將揮發損失一部分。因此單純采用LF精煉鋼中的鋁成分很容易控制，而采用LF+真空處理后，鋼中的鋁含量極難控制。因此，如何精準控制低碳鋁鋼鋁成分、降低成本就成為一個很有意義的研究課題。

中國專利(申請號03113293.6)公開了一種“含鋁鋼種的生產工藝”，該工藝采用電爐、LF爐精煉及連鑄工藝生產鋁含量≥0.020％的鋼種，但生產時未經真空處理，也未見鋁成分控制方法的報道。

中國專利(申請號200710092682.3)公開了一種“控鋁鋼用LF爐精煉渣”，此渣料由鋁礬土、石灰、白云石、石灰石和硅灰石配制，其化學成份的重量％為：CaO60.23～67.54，SiO₂1.90～3.86，Al₂O₃10.58～17.57，Mg1.84～5.57，H₂O0.09～0.23，S0.036～0.042，其余為燒損loss。該方法屬于一種精煉渣料的生產方法，并非LF爐精煉后熔渣的組分控制。采用此精煉渣生產控鋁鋼LF爐精煉后熔渣的堿度(％CaO)/(％SiO₂)為4～6.8，FeO化學成份的(重量％)為1.15～3.02。但控鋁鋼未經真空處理，也未見鋁成分具體控制方法的報道。

中國專利(申請號03115465.4)公開了一種“含S、Al連鑄合金鋼的生產方法”，該方法采用直流電爐、LF爐、真空處理、連鑄工藝生產含S、Al合金鋼，但只有一爐含S、Al合金鋼的實施例，重點在于整個生產過程上，而非鋁成分控制方法上。其缺陷在于在直流電爐出鋼過程中加入2.5～3.0公斤/噸鋼的SiAlFe脫氧劑，經LF處理時采用兩次補喂Al線調整Al成分，用硅石調整渣的堿度，堿度(CaO/SiO₂)控制在2.5～3.0，熔渣堿度偏低，渣中SiO₂的活度偏高，鋼中的鋁極易還原渣中的SiO₂而損耗，因此在真空處理后取樣，等試樣分析結果后，再補喂Al線調整Al成分。

發明人以往采用電爐或轉爐冶煉-LF一真空處理一連鑄流程生產低碳鋁含量鋼，其中出鋼采用SiAlBaCa(Si含量50～60％)脫氧，經LF+真空處理，在LF工位，爐渣堿度按3～5控制，熔渣中的SiO₂含量達10～20％偏高，補喂鋁線次數達2～4次，且僅憑經驗控制鋼中鋁成分，但經真空處理后，加上鋼渣之間的充分反應，致使鋼液中的鋁還原渣中的SiO₂增硅量達0.05～0.09％，鋁的損失較大，稍有不慎，將導致鋁、硅成分超標。鋁成分控制合格率僅為80～85％。

綜上，在現有技術背景下，本領域亟待解決低成本精準控制鋼中鋁成分的技術問題。

發明內容

本發明所解決的技術問題是提供一種可精準、穩定控制鋼中鋁成分的方法，尤其是控制低碳鋁鋼的鋁成分。

煉鋼的工藝路線為：電爐或轉爐冶煉→LF精煉→連鑄；或者在LF精煉后輔助真空精煉，即工藝路線為：電爐或轉爐冶煉→LF+真空精煉→連鑄。本發明解決技術問題是通過以下技術方案實現的，它包括如下步驟：

A、電爐或轉爐冶煉，初煉鋼水出鋼后用鋁脫氧；

B、LF精煉工序：

C、連鑄；