[發明專利]一種鋁鎮靜鋼液氧化鋁夾雜物去除強化方法

有效

• 申請號: 202111343505.4
• 申請日: 2021-11-13
• 公開（公告）號: CN114058787B
• 公開（公告）日: 2022-12-13
• 發明（設計）人: 王萬林;龍乾;高旭;齊江華;鄭慶;趙如;劉文華;黃道遠
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/00
• 代理公司: 長沙市融智專利事務所(普通合伙) 43114
• 代理人: 蔣太煒

本發明提供一種鋁鎮靜鋼液氧化鋁夾雜物去除強化方法，包括：確定所要強化的鋼種；在鋼種所限定元素以及各元素范圍內；研究除鐵外至少一種元素對所選定鋼種在A溫度下氧化鋁夾雜物之間的接觸角θ_LP的影響；根據θ_LP最大化原則，在鋼種所限定元素以及各元素范圍內選擇各元素的用量。本發明是在現用生產鋼精煉過程鋁脫氧和合金元素含量的適用范圍內，通過優化脫氧和合金元素含量，有效提高夾雜物之間的聚合效果，達到夾雜物有效控制，大幅度降低由于夾雜物造成的產品缺陷。

技術領域

本專利涉及提高鋼液中夾雜物去除的方法，尤其涉及鋁鎮靜鋼中夾雜物的去除強化方法。

技術背景

生產超低碳鋼過程中，經過轉爐吹氧獲得超低碳鋼，一般通過加入鋁、硅、錳元素或者三種組合使用進行深度脫氧；脫氧元素與鋼液中氧形成非金屬氧化物，由于鋼液之間的密度差快速上浮達到去除的效果，但是鋼液中非金屬夾雜物難以完全去除。夾雜物破壞了金屬基體的連續性，使鋼的品質變壞。一般說非金屬夾雜物對鋼的力學性能、物理性能和化學性能都有相當大的危害。

鋁鎮靜鋼是指采用鋁作為脫氧元素而獲得的一類鋼種，脫氧過程產生的脫氧產物為氧化鋁非金屬夾雜物。為了減少了鋁用量的波動，穩定了夾雜控制水平。公告號CN111455137A公布了一種低碳IF鋼精確控制鋁用量的方法。包括：轉爐不經脫氧合金化出鋼；RH精煉過程中，加入高碳錳鐵脫氧，且以鋼水自身碳含量為依據確定加入所述高碳錳鐵的量，并以金屬錳補足鋼種錳含量要求；在脫碳結束后加入鋁以脫氧。

為了提高經濟效率，公告號CN109487034A公布了一種復合脫氧生產低碳IF鋼的方法，包括：一，轉爐煉鋼時，控制終點碳含量：0.03wt％～0.04wt％，終點氧含量≤700ppm，出鋼溫度1695～1720℃；出鋼時底吹攪拌；二，RH真空處理時，抽真空2～3分鐘時加入中碳錳鐵；第一次定氧時如果氧含量≥450ppm，則加入硅鐵平氧；第二次定氧時將氧含量控制在250～400ppm，加入脫氧鋁和成分鋁；然后加入成分合金，包括鈦鐵，硅鐵及鈮鐵；凈循環8分鐘以上，破空，測溫，取樣，搬出。

為了提高鋼液的純凈度，專利號CN 201510765175公開了一種提高低碳IF鋼潔凈度的方法。本發明采用中間包澆鑄鋼水，澆次第一爐，中間包液位達到穩定水平后，在所述中間包內第一次加入高鈣鋁渣球；澆次第二爐，中間包液位達到穩定水平后，在所述中間包內第二次加入高鈣鋁渣球；澆次第三爐，將中間包液位上升至最高，通過中間包溢渣口排出中間包渣，然后將中間包液位降至穩定水平，第三次加入高鈣鋁渣球；從澆次第四爐開始，重復澆次第二爐和澆次第三爐的操作，直至澆鑄結束。

除此以外，為了獲得特性能的鋼種，一般會添加一些合金元素，例如IF鋼中加鈦、鈮等合金元素，將超低碳鋼中的碳、氮等間隙原子固定為碳氮化合物，從而得到超低碳的純凈鐵素體鋼。為了降低精煉鋼合金化處理的經濟成分。公告號CN1228457 C公布了一種適用于精煉鋼合金化處理的鈦鋁鐵合金，屬于合金技術。本發明合金的主要成分為氧、鈦、鋁、硅、鐵和碳，該合金重量百分組成是：Ti 15～45％，Al 15～45％，C和Si等不可避免的雜質2％，Fe為余量。本發明具有制備方法簡易，組分含量合理，合金化處理方便且易控制，收得率高和綜合經濟效益較高等特點。

但是，目前通過鋁脫氧生產的超低碳鋼仍然存在一定數量大顆粒鋁脫氧內生夾雜物氧化鋁，無法完全去除，降低了鋼水純凈度，嚴重影響板坯質量，合金元素添加成本高等問題。因此，在實際生產精煉過程中提高鋼液的純凈度和降低合金添加成本是一個重要目標。

發明內容