[發明專利]一種降低鋼包內襯耐材消耗的含硼鋼生產方法

有效

• 申請號: 201310295314.4
• 申請日: 2013-07-15
• 公開（公告）號: CN103422006A
• 公開（公告）日: 2013-12-04
• 發明（設計）人: 常金寶;李雙武;馬德剛;劉善喜;韓志杰;于勇;王蘭玉;王新東;李一棟;項有兵;王子然;孫志魁
• 申請（專利權）人: 河北鋼鐵股份有限公司唐山分公司
• 主分類號: C22C33/04
• 分類號: C22C33/04;C21C5/28;C21C7/06;C21C7/10;C21C7/072;B22D11/111
• 代理公司: 石家莊冀科專利商標事務所有限公司 13108
• 代理人: 李桂琴

技術領域

本發明涉及一種降低鋼包內襯耐材消耗的含硼鋼生產方法，屬于煉鋼生產技術領域。

背景技術

硼微合金化可以提高鋼材的淬透性、降低鋼材的屈服強度；加入適量硼還可以降低鋼中夾雜物的熔點，實現夾雜物塑性化要求。然而，由于存在一定量的B₂O₃，爐渣性能發生了較大的變化，其與耐材的作用機理以及對耐材侵蝕的控制方法同樣值得關注。由MgO-B₂O₃相圖可看出，B₂O₃易與MgO反應生成MgO·B₂O₃、2MgO·B₂O₃、3MgO·B₂O₃等低熔點的化合物。含硼鋼與滑板的反應（國外耐火材料，1999年第8期）一文研究表明，B₂O₃沿鎂質耐材空隙向內部滲透并在反應界面處生成低熔點的MgO·B₂O₃化合物，這與相圖預測結論相符。B₂O₃對MgO耐材的侵蝕呈現一定的選擇性，其一方面與MgO質耐材內部結構相關，另一方面主要與受含B₂O₃熔渣流動性影響。于雄等（重慶大學學報，2011年第一期）和祝貞學等（上海金屬，2006年第一期）研究發現，B₂O₃改善熔渣流動性能，雖然對機理解釋有所偏差，但均普遍認為，B₂O₃對熔渣具有助熔效果；同時，B₂O₃替代CaF₂實現無氟渣系的應用正在為更多的研究者所關注。爐渣的表面張力等性能對B₂O₃與MgO的反應也具有重要的影響。綜上，隨著溫度升高、渣中B₂O₃含量增加、MgO含量減少以及堿度降低，B₂O₃對MgO質包襯的滲透性和反應性均增強，損耗速率大幅增加。

不同研究者分別提到利用真空冶煉（例如中國專利200810015497.9）以及在中間包長水口噴射含硼粉劑（例如中國專利200910011914.7）等方法，此類方法不僅顯著提高了硼的收得率（最高70~90%），同時因最小程度降低了爐渣中B₂O₃含量而不存在鋼包內襯的損耗速率增大等問題，但其卻存在諸如硼收得率不穩定、真空處理費用高、中間包長水口處鋼水氧化嚴重等問題。背景技術工藝中，通常先用鋁脫氧，再用釩、鋯、鈦等固氮，最后采用硼鐵或硼包芯線合金化三步驟操作，此類控制方法（中國專利201110293963.1、200710049005.3、200710053097.2）旨在通過對鋼水控氧和控氮提高和穩定硼的收得率，其優點在于硼合金化在精煉末期、渣中B₂O₃含量增加有限、鋼包耐材損耗不顯著，弊端是鈦、釩、鋯等脫氮合金的消耗增加了冶煉成本等。中國專利200910115090.8僅依靠控制LF精煉期間鋼水Als和T[O]?含量，即不需單獨固氮處理便可實現較高的硼收得率，由于硼合金化多處于白渣期間，硼的收得率波動較大，同時，含硼渣與鋼包內襯接觸時間較長，鋼包耐材損耗較高。因此，如何既提高和穩定硼收得率，又有效降低鎂質鋼包內襯消耗速率，是本領域亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明目的是提供一種降低鋼包內襯耐材消耗的含硼鋼生產方法，既提高和穩定硼收得率，又有效降低鎂質鋼包內襯消耗速率，降低綜合冶煉成本，解決背景技術中存在的上述問題。