[發明專利]一種減少鋁鎮靜鋼中硅錳類夾雜物的冶煉方法

在審

• 申請號: 202210607328.4
• 申請日: 2022-05-31
• 公開（公告）號: CN114908219A
• 公開（公告）日: 2022-08-16
• 發明（設計）人: 李占春;李世健;李義龍;黃建軍
• 申請（專利權）人: 聯峰鋼鐵(張家港)有限公司
• 主分類號: C21C7/06
• 分類號: C21C7/06;C21C7/10;C22C33/06
• 代理公司: 南京智造力知識產權代理有限公司 32382
• 代理人: 朱旭

本發明涉及一種減少鋁鎮靜鋼中硅錳類夾雜物的冶煉方法，采用“初煉爐+LF精煉+真空脫氣+保護澆注”的工藝路線，從防止夾雜物生成的角度全流程精細化控制：初煉工序的出鋼過程依據出鋼量分批依次加入鋁錠進行鋁脫氧，加入硅鐵合金、低碳錳鐵及其他合金進行合金化，加入鋁酸鈣預熔渣和石灰造渣操作，控制LF精煉過程爐渣堿度為5?8，真空脫氣破空后鋼液中鋁質量百分含量控制范圍為0.01～0.025％；通過控制初煉爐氧位、出鋼過程合金化制度及合金類型，避免了出鋼過程硅錳類夾雜物的生成；通過控制精煉過程爐渣成分及脫氣破空后的鋁含量，避免了精煉過程硅錳類夾雜物的生成，顯著提高了鋼液潔凈度，特別適用于包括42CrMo的硅、錳含量較高的鋁鎮靜鋼。

技術領域

本發明屬于鋼鐵冶金生產領域，具體涉及一種減少鋁鎮靜鋼中硅錳類夾雜物的冶煉方法，特別適用于42CrMo等硅、錳含量較高的鋁鎮靜鋼。

背景技術

鋁鎮靜鋼中夾雜物類型通常為氧化鋁、鎂鋁尖晶石、鈣鋁酸鹽等。當鋼液中局部氧濃度或硅、錳含量較高時，也會生成硅錳類夾雜物，這類夾雜物熔點低、尺寸大，與鋼液潤濕性好，不容易去除，最終有很大可能性遺傳至成型的材料上，從而降低夾雜物評級合格率。當鋼中存在大尺寸非金屬夾雜物時，破壞了基體的連續性，導致產生應力集中，將會嚴重影響壽命及可靠性。因此，夾雜物呈細小、彌散化分布是煉鋼技術人員不斷追求的目標。

郭明玉等人通過研究發現，鋁鎮靜鋼LF精煉開始3min后，鋼中的夾雜物以Al₂O₃-SiO₂-MnO和純Al₂O₃為主，其中前者主要是在出鋼過程中形成的[鋼鐵釩鈦,2002,28(3):14-18]。肖尊湖等人通過研究發現，低碳鋁鎮靜鋼在LF精煉中后期補加硅鐵、硅錳時，LF出站和中間包鋼液中均發現了Al₂O₃-SiO₂-MnO夾雜物[鋼鐵，2019,54(9):62-72]，為了避免Al₂O₃-SiO₂-MnO夾雜物的生成，肖尊湖等人提出需要嚴格控制LF精煉中后期補加硅鐵、硅錳的操作。隋亞飛等人認為低碳鋁鎮靜鋼精煉過程中出現Al₂O₃-SiO₂-MnO夾雜物是由于硅錳合金中的夾雜物與脫氧產物反應生成或Al、Si、Mn同時被氧化而生成[煉鋼,2020,36(4):25-31.]。需要指出的是，夾雜物的控制是一項系統工程，Al₂O₃-SiO₂-MnO夾雜物的控制與出鋼合金化制度、合金類型、合金補加制度等均密切相關，基于此，有必要通過全流程精細化控制，減少特別是硅、錳含量較高的鋁鎮靜鋼中的硅錳類夾雜物。

發明內容

本發明旨在至少在一定程度上解決上述技術問題之一，本發明提供一種減少鋁鎮靜鋼中硅錳類夾雜物的冶煉方法，從防止夾雜物生成的角度全流程精細化控制，顯著提高了鋼液潔凈度，避免了出鋼和精煉過程硅錳類夾雜物的出現，特別適用于硅、錳含量較高的鋁鎮靜鋼。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種減少鋁鎮靜鋼中硅錳類夾雜物的冶煉方法，方法包括依次進行的初煉、LF精煉、真空脫氣和保護澆注工序，所述初煉工序的出鋼過程依據出鋼量分批依次加入鋁錠進行鋁脫氧，加入硅鐵合金、低碳錳鐵及其他合金進行合金化，加入鋁酸鈣預熔渣和石灰造渣操作，防止出鋼過程Al₂O₃-SiO₂-MnO夾雜物生成，控制鋼液氧位在80-200ppm；控制LF精煉的爐渣堿度為5-8，真空脫氣破空后鋼液中鋁質量百分含量控制在≥0.01％。

進一步地，所述初煉工序采用轉爐或電弧爐，實現包括升溫、脫碳及脫磷的初煉任務，初煉結束時，出鋼條件：碳含量控制范圍為0.20～0.30％，鋼液溫度為1610～1650℃。

進一步地，所述初煉工序中出鋼量達到1/5～1/4時，噸鋼加鋁量為0.8～1.2kg/t。