本发明涉及无间隙原子钢冶炼技术领域，尤其是一种无间隙原子钢顶渣改质
方法。
背景技术：
无间隙原子钢冶炼过程中，顶渣中主要包括CaO、MgO、SiO2及 Al2O3，顶渣中的MgO含量高，而SiO2含量低（<5%），使得顶渣处于一个高碱度、高熔点渣系，吸附钢液中夹杂物的能力较差。现有的无间隙原子钢顶渣改质方法是在转炉出钢后加入改质剂、石灰、精炼渣等造渣料对钢包顶渣进行改质处理。现有的顶渣改质方法存在以下缺点：第一，在炼钢条件下大部分高碱度、高熔点的顶渣处于非熔融状态，使得顶渣均匀性以及吸附钢液中夹杂物的能力差；第二、含铝改质剂对非熔融状态的顶渣的脱氧效果差，顶渣含氧量高，浇铸过程向钢液大量传氧，影响钢液的洁净度。
技术实现要素：
本发明的目的是提供一种无间隙原子钢顶渣改质方法，这种无间隙原子钢顶渣改质方法可以解决顶渣吸附夹杂物的能力差以及含氧量高的问题。
为了解决上述问题，本发明采用的技术方案是：
这种无间隙原子钢顶渣改质方法在转炉出钢过程中加入0.67~2.67Kg/t·钢的石灰、0.2～0.67Kg/t·钢的萤石球和0.4～1.33Kg/t·钢的石英砂；出钢结束时，在顶渣表面加入0.27～1.33Kg/t·钢的铝粒；其中，石灰的粒径为5mm～20mm，萤石球的粒径为10mm～60mm，石英砂的粒径为5mm～20mm，铝粒的粒径为8mm~25mm。
进一步的，控制终渣的成分及重量百分比为：TFe＜10%、10.75%≤SiO2≤13.99%、32.48%≤CaO≤37.75%、5.19%≤MgO≤7.65%、32.15%≤Al2O3≤36.74%，其余为微量杂质。
进一步的，控制终渣的成分及重量百分比为：TFe的含量为6.68%、SiO2为11.73%%、CaO的含量为33.31%、MgO的含量为5.85%，Al2O3的含量为32.19%，其余为微量杂质。
进一步的，控制终渣的成分及重量百分比为：TFe的含量为5.19%、SiO2为10.75%、CaO的含量为32.48%、MgO的含量为5.19%，Al2O3的含量为32.15%，其余为微量杂质。
由于采用了上述技术方案，本发明与现有技术相比具有如下有益效果：
1、传统顶渣改质方法石灰加入量为2.67 Kg/t·钢~6 Kg/t·钢，而本发明石灰加入量为0.67Kg/t·钢~2.67 Kg/t·钢，本发明在转炉出钢过程中添加的生石灰的量较少；另一方面，本发明添加了石英砂，提高了顶渣中SiO2的含量，从而降低了顶渣的二元碱度，使顶渣渣系熔点温度分布在1400℃左右，顶渣中各化学成分得到了有效控制，顶渣熔点低、不易结盖、均匀性好、有效利用率高，吸附钢液中的Al2O3类夹杂物的能力显著提高。
2、本发明通过采用铝粒对顶渣进行脱氧，与传统的高铝改质剂相比，一方面，更利于目标渣系的控制；另一方面，铝粒的脱氧能力强，能快速脱氧，有利于钢液向顶渣中氧气的传递快速达到平衡，又降低了Al2O3带入量；浇铸过程顶渣向钢液传氧少，钢中全氧含量低，钢水洁净度得到明显提高，连浇性好，连浇炉次由常规的6炉左右提高到10~12炉每浇次。
3、控制终渣的组成，保证改质后的顶渣的二元碱度在3.4以下，钢水全氧含量≤22ppm。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步详述：
实施例1
本实施例在转炉出钢过程中加入石灰2.67Kg/t·钢、萤石球0.67Kg/t·钢和石英砂1.33Kg/t·钢，加入石灰、萤石球、石英砂的同时采取钢包底吹氩搅拌；出钢结束时，在顶渣表面加入铝粒1.33Kg/t·钢；然后不另加其它物料，钢水直接进入真空精炼工序进行脱碳、脱气、脱氧及合金化等常规处理工艺，破空后不进行钙处理和顶渣改质处理直接上连铸浇铸。
本实施例石灰的粒径为5mm～20mm，萤石球的粒径为10mm～60mm，石英砂的粒径为5mm～20mm，铝粒的粒径为8mm~25mm。
经过改质后，本实施例顶渣成分为：TFe的含量为6.68%、SiO2为11.73%、CaO的含量为33.31%、MnO的含量为1.52%、MgO的含量为5.85%，Al2O3的含量为32.19%，二元碱度为2.84，钢水全氧含量为11ppm。
实施例2
本实施例在转炉出钢过程中加入石灰0.67Kg/t·钢、萤石球0.2Kg/t·钢和石英砂0.4Kg/t·钢，加入石灰、萤石球、石英砂的同时采取钢包底吹氩搅拌；出钢结束时，在顶渣表面加入铝粒0.27Kg/t·钢；然后不另加其它物料，钢水直接进入真空精炼工序进行脱碳、脱气、脱氧及合金化等常规处理工艺，破空后不进行钙处理和顶渣改质处理直接上连铸浇铸。
本实施例石灰的粒径为5mm～20mm，萤石球的粒径为10mm～60mm，石英砂的粒径为5mm～20mm，铝粒的粒径为8mm~25mm。
经过改质后，本实施例顶渣成分为：TFe的含量为5.19%、SiO2为10.75%、CaO的含量为32.48%、MnO的含量为1.52%、MgO的含量为5.19%，Al2O3的含量为32.15%，二元碱度为3.02，钢水全氧含量为11ppm。
实施例3
本实施例在转炉出钢过程中加入石灰1.5Kg/t·钢、萤石球0.4Kg/t·钢和石英砂1Kg/t·钢，加入石灰、萤石球、石英砂的同时采取钢包底吹氩搅拌；出钢结束时，在顶渣表面加入铝粒0.4Kg/t·钢；然后不另加其它物料，钢水直接进入真空精炼工序进行脱碳、脱气、脱氧及合金化等常规处理工艺，破空后不进行钙处理和顶渣改质处理直接上连铸浇铸。
本实施例石灰的粒径为5mm～20mm，萤石球的粒径为10mm～60mm，石英砂的粒径为5mm～20mm，铝粒的粒径为8mm~25mm。
经过改质后，本实施例顶渣成分为：TFe的含量为8.78%、SiO2为13.99%、CaO的含量为37.75%、MnO的含量为3.2%、MgO的含量为7.65%，Al2O3的含量为36.74%，二元碱度为3.35，钢水全氧含量为22ppm。