一种焊条钢高效脱氧的工艺方法
【专利摘要】本发明公开了一种焊条钢高效脱氧的工艺方法，涉及钢铁冶金领域，特别涉及在连铸过程中进行焊条钢脱氧的工艺领域。本发明通过在精炼获得的钢水进入中间包并进行中间包开浇前在中间包冲击区内投放金属铝、并同时结合对中间包内钢水液面高度的合理调整的方法，有效地减少了焊条钢精炼时间、降低了钢水中氧含量，本方法操作简便、明显降低了生产控制难度。
【专利说明】一种焊条钢高效脱氧的工艺方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种钢铁冶金领域的工艺方法，特别是一种在连铸过程中用于焊条钢 高效脱氧的工艺方法。
【背景技术】
[0002] 我国金属制品市场广泛，需求量大，特别对高质量焊条钢的需求。焊条钢的生产成 本一般较高，主要是钢水中氧、铝含量很难控制，若氧含量高，会导致铸坯产生气孔，乳材产 生飞皮，拉丝断丝，同时连铸漏钢率增加，直接影响生产衔接，此外还会直接增加中间包耐 火材料的消耗，影响钢质和生产成本；若精炼炉钢水中铝含量较高，则会直接影响钢水可浇 注性能。目前对焊条钢中氧、铝含量的控制主要通过在转炉炼钢的出钢过程中加入含铝脱 氧剂，将钢水搅拌后定氧，其后根据检测的氧活度加入铝线，再对加入铝线后的钢水进行搅 拌与定氧，重复这种操作直到氧活度达到要求范围再出钢，这需要耗费大量的生产时间并 增加实际的控制难度，影响其后续工序的生产连续性，同时为了保证其后的浇注过程正常、 铸坯不产生皮下气孔，精炼后的钢水氧含量需要准确控制在30?40ppm，这进一步增加了 精炼中脱氧控制的难度。
【发明内容】
[0003] 本发明希望提出一种利于快速生产、便于操作同时能够有效消除焊条钢皮下气孔 的工艺方法。
[0004] 本发明首先通过以下技术方案来实现上述目的：一种焊条钢高效脱氧的工艺方 法，包括以下步骤：将由精炼产生的钢水注入中间包冲击区内，在所述钢水注入中间包冲击 区之前，在中间包冲击区内先放置金属铝，钢水经含有金属铝的冲击区进入中间包后，待中 间包内钢水的液面高度达到中间包高度的50?70%后再经所述中间包分配到所述结晶器 内冷却成型；所述金属铝的加入量满足每吨合格钢水中加入的铝元素的量为2. Og?6. 0g。
[0005] 上述中间包的冲击区为钢水从精炼炉中转入中间包时的一个临时的贮存与缓冲 区域，钢水在该区域内上升至一定高度时，会通过其侧面的缺口流入中间包内；上述加入的 金属铝的形态、大小等可以在满足用量的前提下选择性调整，如在形态上，其可以为铝粒、 铝锭、铝条等等。本领域技术人员可以理解的是，为了不在钢水中引入其它杂质，使用的不 同形态的金属铝中铝的纯度显然必须很高，如可达99. 9%。
[0006] 优选的是：钢水经冲击区与铝反应后进入中间包，再由中间包进入结晶器，在由中 间包进入结晶器的钢水中铝元素的含量< 0. 001%。
[0007] 优选的是：钢水经中间包开始进入结晶器的速率满足结晶器内钢水液面高度的增 速为 1. 5 ?2. 2m/min〇
[0008] 进一步优选的是：钢水经中间包进入结晶器且结晶器内钢水的液面保持稳定后， 提高经中间包进入结晶器的钢水的进入速率，所述速率满足结晶器内液面的增速为2. 2? 2. 4m/min〇
[0009] 另一优选为：钢水的质量为75?80t，加入的金属铝为铝条，其规格为Φ 10? 13mm、长200mm，加入的铝条的数量为4?6根。
[0010] 另一优选为：精炼的过程中包括以下步骤：向进入精炼炉并升温后的钢水内加入 不含铝的脱氧剂进行扩散脱氧，并根据钢水中硅的含量投入纯钙线或硅钙线或复合钙线， 待钢水中的成分与温度符合所炼钢种的要求后，用氩气进行吹氩，吹氩时间多3min，出钢时 钢水中的氧含量为30?70ppm。
[0011] 上述精炼所需要的时间小于40min。
[0012] 上述钢水的成分一般包括钢水中（：、5丨、5^11、？、0、附、(：11等元素，不同钢种对上 述元素的含量有不同的要求，可以参照国标、工厂的内控指标等等，本优选并不仅限于其中 的一种要求，且该优选方法的实行并不受钢种的不同，即钢水成分与钢水温度的不同的限 制，而只需要做到出钢时钢水中的氧含量为30?70ppm即可。上述优选中的复合钙线是指 娃与妈相复合的妈线，如中心为实芯纯妈线（妈纯度^ 95% )、外壳为铁皮、外壳与中心之 间填充粉状硅铁粉的钙线。
[0013] 本发明的有益效果体现在：
[0014] 1)本发明的工艺方法可使精炼时间得到有效控制，其可稳定在40min之内，相对 于传统的工艺过程其减少了 5?lOmin，提高了生产效率；
[0015] 2)该发明的工艺方法可使中间包的液面保持一个较稳定的状态，钢水进入结晶器 的起始速度和上升后的速度稳定而且适宜，对生产的影响小，可减少溢钢、拉漏等非计划性 的停流和钢水接不上造成的非计划性的堵流等；
[0016] 3)本发明的工艺方法可使对进入连铸工序的钢水的氧含量的要求范围加宽至 30?70ppm，有利于快速高效的生产；
[0017] 4)本发明的工艺方法可快速将由精炼炉进入连铸工序的钢水中的氧含量大范围 地降到最低，使得铸坯质量好，不含有皮下气孔；
[0018] 5)本发明的使用铝条脱氧的过程主要在中间包及中间包冲击区内进行，便于操 作，铝条加入量少；若在精炼炉中加入铝条，容易将钢水中的氧脱死，造成连铸开浇时钢水 的流动性较差，从而导致停机，而在连铸时于中间包冲击区内加入铝条，由于钢水不断地流 动到中间包冲击区内，可以保证钢水内的氧不脱死，也不偏高，最终避免因氧强造成开浇溢 钢和漏钢事故，也避免因氧弱造成开浇断流停机事故，同时也避免了铸坯产生皮下气孔。
【具体实施方式】
[0019] 将由精炼产生的合格钢水注入中间包冲击区内，在钢水注入中间包冲击区之前， 中间包冲击区内先放置金属铝，金属铝的加入量满足每吨合格钢水加入的铝元素的量为 2. Og?6. Og，钢水经放有金属铝的中间包冲击区进入中间包，待中间包内钢水的液面高度 达到中间包高度的50?70%后再经中间包分配到结晶器内冷却成型。钢水在中间包冲击 区内会与加入的金属铝进行反应，从而使钢水中氧大范围内降低。所述金属铝只要满足用 量，就可以选择不同的形状或大小，如铝条、铝粒、铝锭等等，又如钢水的质量为75?80t 时，加入规格为Φ 10?13mm、长200mm的铝条4?6根，铝条中铝的纯度为99. 9%，可以在 市面上购得。
[0020] 精炼的过程中包括以下步骤：向进入精炼炉并升温后的钢水内加入不含铝的脱氧 剂进行扩散脱氧，并根据钢水中硅的含量投入纯钙线或硅钙线或复合钙线，待钢水中的成 分与温度符合所炼钢种的要求后，用氩气进行吹氩，吹氩时间多3min，出钢时氧含量的范围 较传统要求更宽，可达30?70ppm，精炼所需要的时间小于40min。
[0021] 在精炼中加入纯钙线、硅钙线或复合钙线的一个例子如下表所示：
[0022] 纯钙线或硅钙线或复合钙线的投入量（米）
[0023]
【权利要求】
1. 一种焊条钢高效脱氧的工艺方法，包括以下步骤：将由精炼产生的钢水注入中间包 冲击区内，所述钢水由中间包冲击区进入中间包，其后再经中间包分配到结晶器内冷却成 型，其特征在于：在所述钢水注入中间包冲击区之前，所述中间包冲击区内先放置金属铝， 所述钢水经含有金属铝的冲击区进入所述中间包后，待中间包内钢水的液面高度达到中间 包高度的50?70%后再经所述中间包分配到所述结晶器内冷却成型；所述金属铝的加入 量满足每吨合格钢水加入的铝元素的量为2. 0g?6. 0g。
2. 根据权利要求1所述的焊条钢高效脱氧的工艺方法，其特征在于：所述钢水从中间 包进入结晶器时其铝元素的含量< 〇. 001 %。
3. 根据权利要求1所述的焊条钢高效脱氧的工艺方法，其特征在于：所述钢水经中间 包开始进入结晶器的速率满足结晶器内钢水液面高度的增速为1. 5?2. 2m/min。
4. 根据权利要求3所述的焊条钢高效脱氧的工艺方法，其特征在于：所述钢水经中间 包进入结晶器且结晶器内钢水的液面保持稳定后，提高经中间包进入结晶器的钢水的进入 速率，所述速率满足结晶器内液面的增速为2. 2?2. 4m/min。
5. 根据权利要求1所述的焊条钢高效脱氧的工艺方法，其特征在于：所述钢水的质量 为75?80t，所述金属铝为规格为<i> 10?13mm、长200mm的铝条，其加入的数量为4?6 根。
6. 根据权利要求1所述的焊条钢高效脱氧的工艺方法，其特征在于：所述精炼的过程 包括向进入精炼炉并升温后的钢水内加入不含铝的脱氧剂进行脱氧，其后根据钢水中硅的 含量投入纯钙线或硅钙线或复合钙线，待钢水中的成分与温度符合所炼钢种的要求后，用 氩气进行吹氩，吹氩时间多3min，出钢时钢水中的氧含量为30?70ppm。
7. 根据权利要求6所述的焊条钢高效脱氧的工艺方法，其特征在于：所述精炼的时间 小于40min〇
【文档编号】B22D11/116GK104480250SQ201510003085
【公开日】2015年4月1日 申请日期:2015年1月5日 优先权日:2015年1月5日
【发明者】黄生权, 万朝明, 梁东, 陶开健, 彭可雕, 钱庆, 王西江, 蔡国, 张金富, 罗宏, 余海滨 申请人:攀钢集团成都钢钒有限公司