一种无扩散沉淀脱氧冶炼钢液降低含氧量的方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于钢铁冶炼技术领域，特指一种无扩散沉淀脱氧冶炼钢液降低含氧量的 方法。
【背景技术】
[0002] 在电弧炉冶炼过程中，繁长的扩散脱氧制度对钢液质量会产生影响，对能耗、对经 济成本的影响更大。有资料指出：长时间的扩散脱氧，不但影响生产效率，而且钢液中气体 和夹杂物含量也会上升。国内的某些炼钢企业在碱性电弧炉冶炼中了采取无还原期操作， 这种方法取消了工业电弧炼钢炉冶炼还原期，在完成采用强制沉淀脱氧后实行合金化，因 而缩短了冶炼时间，节省了大量电能，减少了钢液中气体和杂质，改善了成品的质量。与时 同时，还给工厂在缩短生产周期，降低辅助材料消耗，延长炉盖及炉衬寿命等生产技术指标 带来很大好处。
[0003] 以上主要是针对碱性电弧炉炼钢，对于酸性电弧炉炼钢主要存在以下问题：（1) 酸性电弧炉冶炼是否也可以取消还原期或者是取消扩散脱氧，缩短冶炼时间，提高生产效 率？ （2)取消扩散脱氧是否会对钢的质量，对铸件的质量产生影响？ （3)文献中碱性炉冶 炼强制脱氧的方法是插铝。是否能采用别的复合脱氧剂来进行？ 由于酸性电弧炉的冶炼特点：在净沸腾做完后，钢渣中FeO的含量相对较低，这可以从 渣样观察出来；好的净沸腾的标志是：表面棕黄色，断面豆绿色，无气孔；因此还原前不扒 出全部钢渣。如果用插铝的方法脱氧，铝的比重轻，易浮在渣层中，被渣子裹住，起不到良好 的脱氧作用。本发明开发出一种无扩散沉淀脱氧冶炼钢液降低含氧量的方法，采用的是加 入比重较重的硅铝钡铁合金进行无扩散沉淀脱氧。
【发明内容】
[0004] 一种无扩散沉淀脱氧冶炼钢液降低含氧量的方法，其特征为，ZG31Mn2Si钢在5T 酸性电弧炉上冶炼，成分控制范围：C0.26-0.36wt%，Si0.5-0.9wt%，Mn1.1-1.6wt%，S、 P彡0? 05wt%。主要工艺要点如下。
[0005] 装料，熔化，熔化末期根据熔化情况应及时造渣，熔毕碳：C0. 3-0. 45wt%，S、 P< 0. 04wt% ;氧化期加炉料0. 5wt%的铁矿石进行氧化脱碳，当碳降至0. 15-0. 20wt%时， 流出部分钢渔，并加入炉料的0. 3wt%石灰石进行静沸腾，静沸腾时间8min- 12min，静沸 腾做好的标志：渣样表面棕色；钢液温度1620-1640°C;钢液经充分静沸腾后，加入炉料的 0. 3wt%石灰石与炉料的0.1wt%石圭铁粉保持5min，进行还原，然后加入炉料的0.3wt%石圭 铝钡铁合金进行无扩散沉淀脱氧，搅拌2-3min后，加入锰铁合金化调整成分，同期测定钢 液中氧含量。温度达到1710_1730°C时出钢，浇注前将炉料的0.Iwt%复合稀土变质剂加入 浇注小包中，复合稀土变质剂为,Nd10~15wt%、Ce10~15wt%、Y8~12wt%、Tb6~ 8wt%、Sc5 ~7wt%、Pr5 ~7wt%、La+Yb+Gd+Er+Tm+Lu+Dy+Ho为 10 ~20wt%、B4 ~ 6wt%，V2 ~4wt%，W2 ~4wt%、余为铁。
【具体实施方式】 实施例
[0006]ZG31Mn2Si钢在5T酸性电弧炉上冶炼，成分控制范围：C0. 26-0. 36wt%，Si 0? 5-0. 9wt%，MnI. 1-1. 6wt%，S、P彡 0? 05wt%。主要工艺要点如下。
[0007] 装料，熔化，熔化末期根据熔化情况应及时造渣，熔毕碳：C0. 3-0. 45wt%，S、 P< 0. 04wt% ;氧化期加炉料0. 5wt%的铁矿石进行氧化脱碳，当碳降至0. 15-0. 20wt%时， 流出部分钢渔，并加入炉料的0. 3wt%石灰石进行静沸腾，静沸腾时间8min- 12min，静沸 腾做好的标志：渣样表面棕色；钢液温度1620-1640°C;钢液经充分静沸腾后，加入炉料的 0. 3wt%石灰石与炉料的0.1wt%石圭铁粉保持5min，进行还原，然后加入炉料的0.3wt%石圭 铝钡铁合金进行无扩散沉淀脱氧，搅拌2-3min后，加入锰铁合金化调整成分，同期测定钢 液中氧含量。温度达到1710_1730°C时出钢，浇注前将钢液0.lwt%复合稀土变质剂加入浇 注小包中。
[0008] 表1为采用硅铝钡铁合金进行无扩散沉淀脱氧后，测定的钢液含氧量。
[0009] 表1无扩散沉淀脱氧钢液含氧量的变化
由表1和表2可以看出：用硅铝钡铁合金沉淀脱氧比用碳化硅粉和碳粉进行扩散脱氧 无论是在脱氧速度和脱氧效果上都好得多。钢液氧含量下降速度快，钢液中氧原始含量低， 可保证得到高的稀土残余含量和高的冲击韧性。是比较好的冶炼复合脱氧剂，可用来做优 化炼工艺。三炉稀土残余含量分别为：〇. 434%、0. 472%、0. 431%，相应的的冲击功分别为： 38J,40J,37J〇
[0010] 对比例 ZG31Mn2Si钢在5T酸性电弧炉上冶炼，成分控制范围：C0. 26-0. 36wt%，Si0. 5-0. 9wt%，MnI. 1-1. 6wt%，S、P彡 0? 05wt%。主要工艺要点如下。
[0011] 装料，熔化，熔化末期根据熔化情况应及时造渣，熔毕碳：C0.3-0.45wt%，S、 P< 0. 04wt% ;氧化期加炉料0. 5wt%的铁矿石进行氧化脱碳，当碳降至0. 15-0. 20wt%时， 流出部分钢渔，并加入炉料的0. 3wt%石灰石进行静沸腾，静沸腾时间8min- 12min，静沸 腾做好的标志：渣样表面棕色；钢液温度1620-1640°C;钢液经充分静沸腾后，加入炉料的 0. 3wt%石灰石与炉料的0.Iwt%石圭铁粉保持5min，进行还原，然后加入炉料的0. 3wt%碳 化硅粉和碳粉进行扩散脱氧，搅拌2-3min后，加入锰铁合金化调整成分，同期测定钢液中 氧含量。温度达到1710-1730°C时出钢，浇注前将钢液0.lwt%复合稀土变质剂加入浇注小 包中。三炉稀土残余含量分别为：0. 401%、0. 420%、0. 381%，相应的冲击功分别为：35J、 38J,33J〇
[0012] 由表2可以看出，在加入碳化硅粉和碳粉进行扩散脱氧时还原期内钢液含氧量下 降速度不是很大。锰铁的回收率也不是很高。
[0013] 表2扩散脱氧钢液含氧量的变化
【主权项】
1. 一种无扩散沉淀脱氧冶炼钢液降低含氧量的方法，其特征为，ZG31Mn2Si钢在5T 酸性电弧炉上冶炼，成分控制范围：C 0.26-0. 36wt%，Si 0.5-0. 9 wt%，Mn L 1-1.6 wt%， S、P < 0. 05 wt% ;主要工艺要点如下：装料，熔化，熔化末期根据熔化情况应及时造渣，熔 毕碳：C 0. 3-0. 45 wt%，S、P < 0. 04 wt% ;氧化期加炉料0. 5wt%的铁矿石进行氧化脱碳， 当碳降至0. 15-0. 20 wt%时，流出部分钢渣，并加入炉料的0. 3 wt%石灰石进行静沸腾， 静沸腾时间8min - 12min，静沸腾做好的标志：渣样表面棕色；钢液温度1620-1640°C ; 钢液经充分静沸腾后，加入炉料的〇. 3 wt%石灰石与炉料的0.1 wt%硅铁粉保持5min， 进行还原，然后加入炉料的0. 3 wt%硅铝钡铁合金进行无扩散沉淀脱氧，搅拌2-3min后， 加入锰铁合金化调整成分，同期测定钢液中氧含量；温度达到1710-1730°C时出钢，浇 注前将炉料的〇. I wt%复合稀土变质剂加入浇注小包中，复合稀土变质剂为，Nd 10~ 15wt%、Ce 10 ~15wt%、Y 8 ~12wt%、Tb 6 ~8wt%、Sc 5 ~7wt%、Pr 5 ~7wt%、 La+Yb+Gd+Er+Tm+Lu+Dy+Ho 为 10 ~20wt%、B 4 ~6wt%，V 2 ~4wt%，W 2 ~4wt%、余为铁； 用硅铝钡铁合金沉淀脱氧比用碳化硅粉和碳粉进行扩散脱氧无论是在脱氧速度和脱氧效 果上都好得多，钢液氧含量下降速度快，钢液中氧原始含量低，可保证得到高的稀土残余含 量和高的冲击韧性；是比较好的冶炼复合脱氧剂，可用来做优化炼工艺；三炉稀土残余含 量分别为：0.434%、0.472%、0.431%，相应的的冲击功分别为：381、4(^、37了。2. 根据权利要求1所述一种无扩散沉淀脱氧冶炼钢液降低含氧量的方法，三炉稀土残 余含量分别为：〇. 434%、0. 472%、0. 431%，相应的的冲击功分别为：38J、40J、37J。3. 根据权利要求1所述一种无扩散沉淀脱氧冶炼钢液降低含氧量的方法，三炉冲击功 分别为：38J、40J、37J。
【专利摘要】一种无扩散沉淀脱氧冶炼钢液降低含氧量的方法，属于钢铁冶炼技术领域，其特征为，ZG31Mn2Si钢在5T酸性电弧炉上冶炼，成分控制范围:C0.26-0.36wt%，Si0.5-0.9wt%，Mn1.1-1.6wt%，S、P≤0.05wt%。装料，熔化，熔化末期根据熔化情况应及时造渣，氧化期加炉料0.5wt%的铁矿石进行氧化脱碳，并加入炉料的0.3wt%石灰石进行静沸腾，加入炉料的0.3wt%硅铝钡铁合金进行无扩散沉淀脱氧，搅拌2-3min后，加入锰铁合金化调整成分，浇注前将钢液0.1wt%复合稀土变质剂加入浇注小包中。
【IPC分类】C21C5/52, C21C7/06, C21C7/064
【公开号】CN105087859
【申请号】CN201410199238
【发明人】杨嵩, 胡建军, 李晓薇, 张志敏
【申请人】镇江忆诺唯记忆合金有限公司
【公开日】2015年11月25日
【申请日】2014年5月13日