[發明專利]一種生產高鋁鋼板坯的方法

有效

• 申請號: 201210548744.8
• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103014221A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王博;楊州;張冠鋒;劉美;劉洪銀;馬琳
• 申請（專利權）人: 萊蕪鋼鐵集團有限公司
• 主分類號: C21C5/30
• 分類號: C21C5/30;C21C7/00;C21C7/10;C21C7/072;B22D11/111;B22D11/18
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧;韓素云

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶煉技術領域，具體地講，本發明涉及一種鋁含量超過1.5wt%的高鋁鋼板坯的生產方法。

背景技術

通常，將鋼中的[Al]含量大幅度提高到1.5%～2.5%，可保證鋼材具有很高的強塑指標和良好的加工性能。然而，轉爐-精煉-連鑄工藝生產這種高鋁鋼會面臨著許多技術難題，一是如何保證鋁與初煉鋼液和轉爐下渣發生的脫氧反應生成的大量Al₂O₃夾雜物的吸附脫除，從而保證鋼液的潔凈度；二是在精煉和澆注過程中，如何避免鋼水中的鋁與所接觸的爐渣（尤其是渣中的SiO₂組份）或者耐火材料發生還原反應，從而避免生成大量Al₂O₃夾雜物污染鋼液和改變爐渣的物理化學屬性，降低其冶金功能。經熱力學計算表明，在連鑄過程中，如果中間包覆蓋渣和結晶器保護渣中的SiO₂含量大于2%，那么就會發生Al還原SiO₂的反應，這將導致鋼水的Si成分超標和生成大量Al₂O₃夾雜物堵塞水口；更嚴重的是，結晶器保護渣一旦發生成分變化，其粘度、熔點、結晶化率等物理性能將發生改變，造成鑄坯裂紋、夾渣和粘結漏鋼等嚴重質量事故。

關于高鋁鋼的生產，公布號為CN102069157A的發明專利申請公開了一種高鋁鋼的生產方法。該生產方法采用轉爐初煉-氬站-LF精煉-RH-連鑄工藝路線生產，連澆爐數可達到5-8爐。所述生產方法在轉爐出鋼后在精煉位置采取分二次喂入鋁的方式，可使鋁含量達到0.7%～1.1%，其中，第一次喂鋁量能使鋼水中的鋁含量超過0.4%但小于0.7%，第二次喂鋁后能使鋼水中鋁含量至小于1.1%。

公布號為CN102051439A的中國專利公布了一種高鋁鋼的生產方法。該生產方法采用電弧爐冶煉LF精煉-真空處理連鑄過程生產，在LF處理過程中要求先扒除90%～92%的鋼渣，再向鋼水中加入1%～1.3%的鋁，再進一步處理。在該生產方法中，利用電弧爐作為初煉爐，生產效率低，成本較高，且精煉過程需扒渣處理，過程較為復雜。此外，公告號為CN102069157A的發明專利申請中描述的鋼中的鋁含量為0.7wt%～1.1wt%，難以達到1.5wt%以上，且該方法主要用于方坯生產，難以滿足生產難度較大的板坯連鑄生產的要求。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種鋁含量可達1.5wt%以上的板坯連鑄用高鋁鋼的生產方法。

根據本發明，提供了一種生產高鋁鋼板坯的方法，所述方法包括下述步驟：采用轉爐執行初煉工序，在初煉過程中使用氬氣作為底吹氣體，控制終點碳含量不小于0.06wt%；出鋼過程中嚴格控制下渣量，并對鋼水進行脫氧合金化以及增碳作業，然后利用造渣材料進行造渣；出鋼后執行LF精煉工序，其中，將鋼水送至LF工位，進行一次喂入鋁線，一次喂鋁的量使得鋼水中的Al含量增加0.25wt%～0.30wt%，并且在喂鋁線的同時進行氬氣弱攪拌；一次喂鋁后用氬氣攪拌，然后通電、補充渣料，進行調溫處理，過程中加入Al粒擴散脫氧，保證白渣操作，并進行二次喂鋁，二次喂鋁的量使鋼水中的Al含量增加1.1wt%～1.2wt%；對二次喂鋁后的鋼水進行RH真空處理和成分微調，將鋼水中的Al含量調至1.5wt%以上的同時，將其它各種合金調至成分要求范圍；將RH真空處理后的鋼水注入中間包，并將鋼水從中間包澆注到板坯連鑄結晶器內，完成連鑄生產，從而得到高鋁鋼板坯。

根據本發明的一方面，在初煉工序中，使用紅凈鋼包，并且鋼包中無殘鋼、殘渣，透氣磚的透氣效果良好。

根據本發明的一方面，在初煉工序中，當鋼水出至1/4時開始進行合金化，并且在鋼水出至3/4時加完進行合金化的材料，其中，對鋼水進行脫氧合金化以及增碳作業的步驟包括：加入重量為鋼水總量的0.15%的Al進行合金化和脫氧，并且加入中錳進行合金化，同時加入增碳劑增碳。

根據本發明的一方面，造渣材料具有小于30mm的粒度，造渣材料的加入時機為在放鋼1/2時開始加入，至3/4時加完。根據本發明，造渣材料為合成渣或者為活性石灰和螢石，其中，石灰與螢石的重量比在7:3至9:1的范圍內，石灰中的SiO₂<1wt%，螢石中的SiO₂<2.5wt%。