[發明專利]一種提高Ti系含鋁鎮靜鋼澆注性能的方法

有效

• 申請號: 201210430953.2
• 申請日: 2012-11-02
• 公開（公告）號: CN102925626A
• 公開（公告）日: 2013-02-13
• 發明（設計）人: 朱志鵬;王光進;耿恒亮;王金平;張鵬飛;王歡泉;黃光新;王彥林
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵（集團）公司
• 主分類號: C21C7/064
• 分類號: C21C7/064;C21C7/06;C21C5/28
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 段姣姣

技術領域

本發明涉及工程用鋼的冶煉方法，屬于含Ti鋼的冶煉方法，確切地指提高Ti系含鋁鎮靜鋼澆注性能的方法。

背景技術

隨著汽車工業、高層建筑、大型橋梁、管道工程、工程機械的發展，用戶對潔凈鋼(clean?steel)和低合金高強度鋼(HSLA?steel)的需求量與日俱增，同時對其質量要求也越來越苛刻。金屬鈦均具有良好的脫氧效果，一直以來都是冶金中重要的脫氧劑。

對于含鈦鋼，由于Ti與氧的親和力較強，易產生鈦化物即TiOx夾雜物，這種TiOx夾雜物也極易導致在水口與耐材結合形成結瘤物并迅速長大，嚴重影響鋼水的澆注性能。因此，采取將LF精煉爐的精煉時間控制為至少45分鐘，認為精煉時間越長，對清除鋼水中的TiOx夾雜物越干凈，鋼水的潔凈度越高，澆注性能越好。

對于鈦系含鋁鎮靜鋼，屬于Ti脫氧鋼。由于鋼中Ti含量較高，大罐內側罐壁渣中含Al殘余熔渣，通過Ti脫氧后渣中Al₂O₃被還原至鋼水，造成鋼水增Al，間接的形成了鋼中Ti與Al同時存在的格局，隨著LF爐精煉過程，鋼中形成部分Al₂O₃夾雜物，研究表明在[Ti]/[Al]>10時．鋼中TiOx夾雜物比Al₂O₃穩定。所以鋼中部分含量Al與鋼中大量的TiOx形成A1-Ti-O系夾雜物。這種夾雜物表層為還原產物A1₂0₃的環狀結構，內核為尚未被還原的?TiOx。該類夾雜物被燒結在一起，類似一種“鋼筋混凝土”結構。由于該類夾雜物比重大，其流經水口時容易在水口壁的停滯區滯留，與水口耐材結合形成結瘤物并迅速長大，因其堅固、致密，危害也更大。這種空隙型Al₂O₃-TiOx夾雜形成的原因是，Ti脫氧產物被鋼中[AI]還原。Al₂O₃首先在鈦脫氧產物表面形成，其內部的鈦氧化物隨時間增加被逐漸還原，還原過程產生的體積變化導致了微觀空隙的形成。這是目前相關文獻鈦系含鋁鎮靜鋼水口結瘤傾向大于普通鋁鎮靜鋼的新解釋。

經初步檢索，刊登于2011年第4期名稱為《工業加熱》文獻，其指出，采用先Al后Ti脫氧工藝時，當[Ti]/[Al]>10時，鋼中TiOx夾雜物比Al₂O₃穩定；采用Ti、Al同時脫氧工藝時，隨著[Ti]/[Al]比增加，夾雜物中的TiOx含量明顯增加，隨著反應時間的延長，則?Al₂O₃夾雜物又逐漸占據優勢，即TiOx夾雜物重新被Al還原。另外隨著反應時間的延長，夾雜物形貌發生一定程度的改變。該文獻只說明了夾雜物的形成機理和夾雜物的含量變化，未能直接說明如何控制該類夾雜物的去除。同時含鈦鋼的生產在工藝控制上并沒有外部加Al，而是鋼中Ti元素的強還原性將Al還原至鋼水，造成鋼水增Al，而非同時脫氧或先后脫氧工藝。

發明內容

本發明的目的在于解決Ti系含鋁鎮靜鋼澆注中由于TiOx夾雜物，尤其A1-Ti-O系夾雜物對澆注產生的波動及連澆爐數低的不足，提供一種通過對TiOx夾雜物的改性，使該鋼系在澆注中流動穩定、至少可連續澆注5爐的Ti系含鋁鎮靜鋼澆注性能的方法。

實現上述目的的技術措施：

一種提高Ti系含鋁鎮靜鋼澆注性能的方法，其步驟：

1）進行鐵水脫硫，并控制鐵水中的S的重量百分比含量≤0.002%；

2）進行轉爐冶煉：

a、在出鋼到鋼水重量百分比的20～25%時，開始一次性按照3.3～4.17公斤/噸鋼加入石灰；

b、控制進入鋼水中的爐渣≤2.5公斤/噸鋼；

3）在LF爐中進行精煉：

a、控制精煉時間在30～40分鐘；

b、按照0.8～1.7公斤/噸鋼加入石灰，并控制爐渣的二元堿度在3～8；

c、在精煉結束前的5分鐘內，開始按照0.38～0.52公斤/噸鋼一次性加入Ca—Fe線；

d、控制最終鋼水中O的重量百分比含量≤25PPm；

4)按照常規澆注成坯。

其特征在于：在精煉時，按照0.8～1.7公斤/噸鋼加入螢石。

本發明中主要工序的參數控制理由：