[發明專利]一種高純凈度鋁鎮靜鋼的生產工藝

在審

• 申請號: 201910203464.5
• 申請日: 2019-03-18
• 公開（公告）號: CN109880967A
• 公開（公告）日: 2019-06-14
• 發明（設計）人: 顏慧成;孫玉虎;李建文;鞏彥坤;靖振權;王強;楊海濱
• 申請（專利權）人: 邯鄲鋼鐵集團有限責任公司;河鋼股份有限公司邯鄲分公司
• 主分類號: C21C7/00
• 分類號: C21C7/00
• 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

本發明涉及一種高純凈度鋁鎮靜鋼的生產工藝，包括轉爐冶煉、精煉、連鑄工序，其改進之處為：在精煉工序中進行喂鈣線操作，鈣線加入量介于1.40Alinc與50ppm之間；Alinc為鋼液中全鋁Alt量與酸溶鋁Als量的差值。本發明提出了提高鋁鎮靜鋼純凈度的新措施，即以鋼中夾雜鋁為依據進行鈣處理，通過優化精煉與連鑄工藝，以及鋼中低鋁含量控制，使鋼中夾雜鋁降低，完成夾雜物變性，提高鋼水純凈度，節約用鋁，降低生產成本，本發明適用于所有鋁鎮靜鋼。

技術領域

本發明屬于煉鋼技術領域，特別涉及一種高純凈度鋁鎮靜鋼的生產工藝。

背景技術

鋁鎮靜鋼是鋁脫氧鋼，其必然會產生大量Al₂O₃夾雜，這些夾雜不僅影響鋼的質量，增加總氧量，而且容易在浸入水口產生大量結瘤物，影響鋼的澆注性能。因此長期以來，業內均利用鈣處理技術進行Al₂O₃夾雜的去除。鈣處理技術即在鋼液中加入一定量鈣，使異形的氧化鋁夾雜化合成為鈣鋁酸鹽復合夾雜，其中理想成分為低熔點的球狀7 Al₂O₃.12CaO，這種球狀夾雜不僅容易上浮去除，而且因為在鋼中呈熔融狀態不易在水口結瘤，大大改善鋼水的澆注性能、提高了鋼水純凈度。

為減少水口堵塞，改善鋼液的流動性，實現Al₂O₃變性后去除，早先Faulring 等在論文“Steel flow through nozzles: influence of calcium”[I ＆ SM，1980，7(2)]中提出控制鋼中T[Ca]/[Al]s≥0.14；從此業內通常將鋼成分Ca/Al≥0.14指標作為常規工藝，進行喂鈣線操作。而在實際生產中，這個指標僅僅起到了參考作用，其局限性大致歸納為兩個方面：一是因為該指標導出的鈣含量是以鋼中全Al為基準的，鋼中全Al含量往往波動很大，并且有些鋼種要求Al含量比較高，這樣致使鈣含量高且波動大，從而對生產造成較大影響，如鈣過高會侵蝕塞棒的塞頭，影響拉速控制，過低時夾雜物變性效果不理想，引起水口結瘤，有時喂鈣線量沒有達到該量時，連鑄依然順利；二是因為即使接近該比例時，鋼中鈣鋁酸鹽夾雜物的形態比較復雜，并不是單一的7Al₂O₃.12CaO，依然會導致水口堵塞等技術問題。為此，現在大量的研發工作將Ca/Al比進行調整，并且結論都不一致，如汪開忠等在《低碳高鋁鋼鈣處理工藝及鋼中夾雜物的影響》[鋼鐵研究，2005,22(3):38]中認為應控制Ca/Al比在0.09～0.14之間,張彩軍等在《管線鋼硫化物夾雜及鈣處理效果研究》（鋼鐵，2006,41（8）：31）中提出Ca/Al比應在0.013～0.2之間,張立峰等在《鋼液鈣處理過程中鈣加入量精準計算的熱力學研究》[煉鋼，2016.4]中認為實現夾雜物“液態窗口”的鈣質量分數在應介于22.6～47.4ppm。除此之外，Ca/Al比指標對少數鋼種的純凈度提高沒有參考價值，如軸承鋼GCr5，因為疲勞壽命，對Ds類夾雜有嚴格要求，高級別品種一般不進行鈣處理。

所有鈣處理進行夾雜物變性的理論與操作規程都依據鋼中全鋁Alt含量來推算Ca含量，由于精煉過程鋼中Al、Ca極易氧化進入渣層或蒸發進入大氣，其含量難以穩定，因此按照目前的鈣鋁比規程，很難進行精準操作，變性后的夾雜物成分和形態難以控制，影響鋼液流動性，增加水口堵塞風險。

發明內容

本發明的目的在于提供一種提高鋁鎮靜鋼純凈度的生產工藝，根據鋼中Al₂O₃含量精確喂入鈣線，使夾雜變為低熔點的球狀7Al₂O₃.12CaO，促進夾雜物上浮，提高鋼水純凈度，改善鋁鎮靜鋼澆注性能，節省鈣合金用量。

為了達到上述目的，本發明的技術方案為：