[發明專利]硅脫氧鋼造酸性渣精煉過程中硼元素含量的控制方法

有效

• 申請號: 201811043314.4
• 申請日: 2018-09-07
• 公開（公告）號: CN109136467B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: 廖揚標;吳義強;段光豪
• 申請（專利權）人: 武漢鋼鐵有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/00
• 代理公司: 42104 武漢開元知識產權代理有限公司
• 代理人: 胡鎮西

本發明公開了一種硅脫氧鋼造酸性渣精煉過程中硼元素含量的控制方法，包括如下步驟：1)鋼水經轉爐吹煉出鋼，出鋼過程加入硅鐵和錳鐵進行脫氧合金化，根據出鋼碳含量加入低氮碳粉，并加入終渣改質劑，出鋼終點采用擋渣出鋼；2)LF爐化渣升溫后補加硅鐵進行渣面脫氧，加入量為0.17～0.35kg/噸鋼；加入石灰2～4kg/噸鋼，造高堿度還原渣，渣中FeO+MnO≤2.0％，堿度≥2；3)根據精煉鋼水成分調整合金，加入石英砂調整堿度≤1.2，化渣后軟吹15～20min后，加入硼鐵進行合金化；4)硼鐵加入后吹氬攪拌至少5min，鋼水離站。本發明通過在O、N均較穩定的精煉后期進行硼合金化，將鋼中硼含量波動控制在6ppm以內，硼收得率提高15％，硼鐵加入量減少30％。

技術領域

本發明涉及一種鋼水精煉過程中硼元素含量的控制方法，特別是指一種硅脫氧鋼造酸性渣精煉過程中硼元素含量的控制方法。

背景技術

鋼中B可溶于Fe，形成間隙式和置換式固熔體，同時與Fe、C、N、O等形成化合物，硼元素主要靠降低奧氏體相變核的成核率推遲相變，使鋼的s曲線向右平移，提高鋼的淬透性。加入0.001％的硼可以成倍提高鋼材的淬透性。含硼鋼中硼含量較低，若鋼中硼含量過多，鋼在熱處理過程中易產生“硼相”，對鋼的性能產生不利影響，因此，硼成份控制范圍比較窄，大多控制在0.001％～0.0035％左右。

硼元素是一種非?；顫姷慕饘僭?，在煉鋼的溫度范圍內，硼的氧化能力僅次于鋁、鈦、硅，與氧、氮能形成穩定的化合物，酸不溶硼的產生是由于煉鋼時脫氧不足與固氮引起的，對鋼的淬透性無益，又叫無效硼，其穩定性隨溫度的下降而增加。

傳統工藝采用投入法添加硼鐵合金，冶煉過程中易氧化燒損，收得率非常不穩定。鋼水經轉爐出鋼至連鑄平臺澆注，鋼中硼含量隨著鋼水精煉過程復雜的氧化還原反應而變化，通過定量加入硼鐵無法準確控制鋼水的硼含量。對于煉鋼廠而言，相鄰爐次間成分波動大將嚴重影響鋼材的使用性能。

鋼水在精煉過程造堿性渣或造酸性渣是由鋼種特性來決定的，通過渣的堿度來控制鋼水成分、夾雜等特性，兩種不同的精煉處理方式導致精煉過程鋼水的氧化性差異較大。鋁脫氧鋼或在精煉過程爐造堿性渣的鋼種，因在精煉過程鋼水氧化性低且較穩定，硼元素含量相對容易控制，已有多篇論文和專利進行報導。

中國專利申請CN201410722212.0公開了一種真空感應爐冶煉含硼鋼時硼含量的精確控制方法，該方法使用碳粉進行初脫氧，使用鋁進行終脫氧，加入硼鐵后迅速澆鋼，避免了冶煉過程中爐襯增硼。

中國專利申請CN201010033821.7公開了一種硼收得率高的含硼合金冶煉方法，該方法先在電爐內熔煉含硼合金，當合金的溫度高于液相線溫度以上180～230℃時，加入0.2％～0.5％的硅鈣合金預脫氧，再加入0.12％～0.18％的鋁終脫氧，然后加入0.2％～0.3％的鈦鐵固定金屬溶液中的氮，最后將用鋁板包裹嚴實的硼鐵和鈦鐵一起加入金屬液體中，當含硼合金的溫度高于液相線溫度以上200～260℃時，含硼合金液體出爐即可用于鑄件或鑄錠的澆注。

上述專利文獻中，對于硼元素的控制涉及鋼種均為含鋁鋼，方法為通過強脫氧元素鋁平衡鋼中氧，造高堿度、還原性爐渣，使得鋼水氧化性穩定在極低水平(一般定氧氧活度在10ppm以下)。但對于酸性渣精煉的鋼水，鋼水氧化性偏高，熔渣氧化性和流動性不如堿性渣，導致精煉過程準確硼元素含量控制不穩定，波動較大。

硼鐵中硼含量不高，且價格高，因此，尋找一種合理的硼元素控制方法既可以降低成本，又能穩定產品質量。

發明內容

本發明的目的在于提供一種硅脫氧鋼造酸性渣精煉過程中硼元素含量的控制方法，以實現酸性渣鋼水精煉過程中硼元素含量的穩定控制。

為實現上述目的，本發明所提供的硅脫氧鋼造酸性渣精煉過程中硼元素含量的控制方法，包括如下步驟：