[發明專利]一種低硅鋼采用硅合金脫氧的方法

有效

• 申請號: 201310224095.0
• 申請日: 2013-06-06
• 公開（公告）號: CN103276151B
• 公開（公告）日: 2016-11-30
• 發明（設計）人: 李偉東;袁皓;楊輝;舒耀;王成青;趙晨光;王向輝
• 申請（專利權）人: 鞍鋼股份有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06
• 代理公司: 鞍山嘉訊科技專利事務所 21224
• 代理人: 張群

技術領域

本發明涉及煉鋼技術領域，尤其涉及一種低硅鋼采用硅合金脫氧的方法。

背景技術

在冷軋IF鋼、硅鋼等超低碳鋼在轉爐生產時，為保證RH的深脫碳的氧含量要求及嚴格的磷含量要求，冶煉終點碳含量控制較低，出鋼后一般需在氬站采用喂鋁線的方式控制氧含量至450~650ppm之間。

轉爐冶煉終點鋼中的氧是氧化物夾雜的主要來源，無論是生產超低碳鋼或是低碳鋼一般均采用鋁合金進行氧含量的調整，導致渣中Al₂O₃較高，鋼的潔凈度降低，從而導致鑄坯中Al₂O₃夾雜相對增多，使得冷軋深沖鋼板表面容易出現夾雜缺陷。

目前國內外各鋼廠主要采用降低轉爐冶煉終點的氧含量來降低脫氧劑消耗。新日鐵、寶鋼等先進的鋼廠采用鐵水三脫或轉爐雙聯冶煉等方式保證了超低碳鋼磷含量的準確控制，從而在轉爐高碳出鋼的情況下，能夠得到低磷鋼水，因此能夠顯著降低鋼水中的氧含量，一般控制在600ppm以下，因此生產超低碳鋼時轉爐工序基本不必對氧含量進行調整。

而對采用傳統的工藝冶煉低磷鋼的鋼廠，唯有低碳才能達到深脫磷，因此即使較好的底吹效果，終點鋼中的氧含量依然較高，一般高于700ppm，針對企業現狀，只能從脫氧工藝上采取措施提高鋼水的潔凈度。

采用碳脫氧、鎂脫氧替代鋁脫氧的技術已經在一些鋼廠有了生產上的應用。碳作為替代鋁脫氧的一種脫氧劑，脫氧產物為CO氣體，不會在鋼水中存留，缺點是反應劇烈，容易導致大的噴濺，因此在轉爐的使用上受到限制。鎂脫氧也由于反應激烈，并且脫氧效率不穩定，使用也處于研究和試用階段。由于超低碳鋼要求較低的硅（≤0.030%），使用硅合金脫氧容易導致鋼水增硅，因此至今未有人嘗試使用硅合金為轉爐煉鋼的脫氧劑的報道。

發明內容

本發明的目的是提供一種低硅鋼采用硅合金脫氧的方法，將硅合金用于低硅鋼進行脫氧，其脫氧產物為SiO₂，精煉處理過程容易上浮去除，凈化鋼水，且硅合金成本低于鋁合金，采用其脫氧可降低脫氧劑消耗。

為實現上述目的，本發明的技術方案是：

一種低硅鋼采用硅合金脫氧的方法，在轉爐-RH真空精煉-板坯連鑄的生產工藝路線中，分別在轉爐出鋼過程和RH處理過程中添加硅合金作為脫氧劑，去除轉爐區域超低碳鋼中的過剩氧及RH脫碳結束的過剩氧，其具體實現步驟如下：

1）轉爐工序需沸騰出鋼，出鋼過程加入硅鐵進行脫氧，不加入其他脫氧劑，硅鐵加入量根據冶煉終點鋼水氧含量[%O]進行調整，其加入量計算公式如下：

??——公式1；

2）RH處理過程中，根據初始氧含量，在保證脫碳氧足夠的情況，在處理過程中也采用硅鐵進行預脫氧，加入量按公式1計算；

3）RH脫碳結束后，首先按2~5kg/t·鋼加入白灰粒，隔離鋼包頂渣，循環3min以上，加鋁進行終脫氧，臨界氧含量可按0.045%計算，并進行成分調整。

所述轉爐出鋼后需進行扒渣作業，防止精煉回硅，進一步降低成品硅含量。

上述硅脫氧反應的平衡方程式如下：

依據硅脫氧的平衡反應方程式，在單獨用硅鐵脫氧時，其產物為純SiO₂或被它所飽和的爐渣時，，在生產IF鋼時，罐內溫度為1650℃時，帶入平衡方程式可導出：

[O]=116595.87×[Si]]]>

從式中可以看出，鋼水中的平衡氧與鋼水中溶解硅的平方根成反比，IF鋼要求成品硅小于0.030%，帶入公式可計算出，鋼水中的氧含量為0.0448%，說明只要保證鋼水中的氧含量大于0.0448%，無論加入多少硅鐵脫氧，鋼水中的硅含量也不會大于0.030%，實際生產中可將臨界氧含量設定為0.05%。

實際生產中根據轉爐終點氧含量、臨界氧含量，并假定硅鐵100%參與脫氧的效率計算脫氧硅鐵量，可保證鋼水中的硅含量不超標。