提高钢水浇铸性能的钢的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种提高钢水浇铸性能的钢的制造方法，更具体地讲，涉及一种提高钢水浇铸性能的制造方法。
【背景技术】
[0002]控制钢中的夹杂物是炼钢工艺研究的重要内容。非金属夹杂物降低了钢的塑性、韧性和疲劳性能，使钢的冷热加工性能乃至某些物理性能变坏。同时，非金属夹杂物对钢水的浇铸性能有较大影响。
[0003]铝是强脱氧元素，能有效地将钢水中的氧含量降到较低水平，所以在炼钢工艺中作为脱氧剂被广泛应用。常规工艺不仅在初炼钢水过程中采用铝脱氧，而且在LF炉也多次(包括终脱氧)加入铝沉淀脱氧。然而多次用铝沉淀脱氧后，特别是在LF炉中后期钢水中的氧含量极低，钢中容易形成细小的难以上浮的A1203夹杂物，在连铸时易于粘附在水口壁上引起水口堵塞而断流。同时粘附的结瘤物进入钢水中造成钢材探伤检验不合格。
[0004]目前，采用喂钙线对钢水中的高熔点的A1203夹杂进行变性处理，形成低熔点的铝酸钙，以此来提高钢水的浇铸性能。然而，如果钙加入量不足，则容易生成高熔点铝酸钙系；如果钙加入量过多，则会产生更加难以解决的高熔点的CaS夹杂的问题。这样不仅不能达到预期的冶金效果，反而会恶化钢的浇铸性能。
[0005]在中国专利公布CN101565771A中，炼钢方法包括电炉冶炼、出钢及预脱氧、钢水钙处理、搅拌上浮等步骤。而喂入钙丝的量为钢水中夹杂物的0.02%?0.03%，主要目的是减少钢水中的夹杂物，例如，降低B类夹杂物的评级。然而，在该方法中，经过钢水预脱氧后喂入钙丝，此时夹杂物未充分上浮，钙处理对夹杂物的变性效果受到影响，同时钢水中夹杂物的含量不易掌握，因此，喂入钙丝的量难以确定。此外，该中国专利公布的方法中也未涉及到钢水浇铸性能方面的内容。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于提供一种能够解决上述技术问题中至少一个技术问题的提高钢水浇铸性能的钢的制造方法。
[0007]根据本发明的提高钢水浇铸性能的钢的制造方法包括以下步骤:初炼钢水；在出钢至钢包的过程中向钢包加入预脱氧剂；在LF炉中精炼钢水，其中，在LF炉中精炼钢水的过程中，将铝加入钢水中进行沉淀脱氧，然后将合成渣料加入到钢包内，之后进行加热，待合成渣料熔化后，向钢包内加入扩散脱氧剂进行强化脱氧。
[0008]预脱氧剂可以是铝和硅铝钡钙合金，铝的加入量可以是lKg/t钢?1.5Kg/t钢，硅铝钡钙合金的加入量可以是3Kg/t钢?3.5Kg/t钢，硅铝钡钙合金按重量百分比计可以包含以下组分:50%彡 Si ( 55%,8%^ Ca ( 14%,8%^ A1 ( 14%,8%^ Ba ( 14%,0%< S彡0.05%,0%< P ( 0.05%,0%< C彡2.0%，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0009]预脱氧剂也可以全用铝，铝的加入量可为2.2Kg/t钢?2.5Kg/t钢。
[0010]在LF炉精炼中将铝加入到钢水中进行沉淀脱氧之前，钢水中的全氧含量可以为0.0060wt%?0.0120wt%。
[0011]将铝加入钢水中进行沉淀脱氧的步骤可以包括:以0.4Kg/t钢?0.8Kg/t钢的量将铝线喂入钢水进行沉淀脱氧。
[0012]合成渣料的加入量可以是12Kg/t钢?14Kg/t钢，在100重量份的合成渣料中，可以包含60?68重量份的Ca0、15?20重量份的A1203、不超过5.0重量份且不为0重量份的Si02、不超过3.0重量份且不为0重量份的Mg0、10?15重量份的CaF2。
[0013]扩散脱氧剂可以是粒度为0.5?1.0mm的硅钙粉，硅钙粉的加入量可以是0.4Kg/t钢?0.8Kg/t钢，硅钙粉按重量百分比计包含以下组分:28%<Ca<35%、50%^ Si ^ 65%,0%< C ^ 1.2%,0%< A1 ^ 2.4%,0%< P ^ 0.04%,0%< S ^ 0.08%,其余为不可避免的杂质，各组分的含量之和为100%。
[0014]在向钢包内加入扩散脱氧剂之后可以形成白渣,所述白渣中的FeO和MnO的总量可以是0?0.5wt%，白渣的碱度可以为3?5。
[0015]该方法还可包括将白渣保持15分钟?30分钟。
[0016]该方法还可包括:在将白渣保持15分钟?30分钟之后，以向钢水喂钙合金线的方式对钢水进行钙处理，喂入的钙合金线中的金属钙的量为0.12Kg/t钢?0.30Kg/t钢，钙处理后软吹IS 8分钟?10分钟。
[0017]在进行钙处理之前，钢水的硫含量可控制为0?0.012wt%，全铝含量可控制为0.015 ?0.025wt%。
[0018]该方法还可包括:在软吹氧8分钟?10分钟之后，停止软吹氧并使钢水静置10分钟?15分钟。
[0019]该方法还可包括:在使钢水静置10分钟?15分钟之后，通过连铸将钢水铸成钢坯。
[0020]以向钢水喂钙合金线的方式对钢水进行钙处理的步骤可包括:以0.4Kg/
t钢?0.8Kg/t钢的量将硅钙线喂入钢水，硅钙线按重量百分比计包含以下组分:28%^ Ca ^ 35%,50%^ Si ^ 65%,0%< C ^ 1.2%,0%< A1 ^ 2.4%,0%< P ^ 0.04%,0%< 0.08%，其余为不可避免的杂质，各组分的含量之和为100%。
[0021]根据本发明的提高钢水浇铸性能的钢的制造方法，可净化钢液，有效防止了水口的结瘤，提高钢水的浇铸性能。此外，本发明的提高钢水浇铸性能的钢的制造方法简便易操作，充分利用了现有工艺流程和设备，不需要对设备进行添加或改造，具有很好的应用前旦
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【具体实施方式】
[0022]根据本发明的提高钢水浇铸性能的钢的制造方法包括:初炼钢水、预脱氧和LF炉(钢包精炼炉)精炼钢水。
[0023]首先，在转炉内加入铁水，利用转炉吹氧脱碳的功能，将铁水初炼成钢水。也可选择地，在电炉(通常所说的电炉是指电弧炉)内加入废钢铁料，利用电弧加热的功能，将废钢铁料初炼成钢水。
[0024]初炼钢水完成之后，向钢包内出钢。在出钢过程中向钢包内加入预脱氧剂进行预脱氧。所述预脱氧剂可以是铝或铝和硅铝钡钙合金的组合，即，预脱氧剂可以是铝，预脱氧剂也可以是铝和硅铝钡钙合金的组合。在一个实施例中，可以在出钢过程中采用底吹氩气来搅拌钢水，使钢水与预脱氧剂充分混合，提高预脱氧的效果。硅铝钡钙合金按重量百分比计包含以下组分:50% 彡 Si 彡 55%、8% 彡 Ca 彡 14%,8%^ A1 ^ 14%,8%^Ba^ 14%,0%< S彡0.05%,0%< P彡0.05%,0%< C彡2.0%，余量为Fe和不可避免的杂质。
[0025]在使用铝和硅铝钡钙合金的组合作为预脱氧剂的情况下，铝的加入量可为lKg/t钢?1.5Kg/t钢，硅铝钡钙合金的加入量可为3Kg/t钢?3.5Kg/t钢。如果铝的加入量小于lKg/t钢和/或硅铝钡钙合金的加入量小于3Kg/t钢，则钢水脱氧不良，会增加后工序的脱氧负担，延长精炼时间。如果硅铝钡钙合金的加入量大于3.5Kg/t钢，则钢水中的硅含量偏高，相应地LF炉精炼时炉渣碱度偏低。如果铝的加入量多于1.5Kg/t钢，则铝因较轻而容易上浮，收得率低，脱氧效果差，消耗过大。
[0026]在使用铝作为预脱氧剂的情况下，铝的加入量可为2.2Kg/t钢?2.5Kg/t钢。如果铝的加入量少于2.2Kg/t钢，则钢水脱氧不良，会增加后工序的脱氧负担，延长精炼时间。如果铝的加入量多于2.5Kg/t钢，则铝因较轻而容易上浮，收得率低，消耗过大。
[0027]然后，采用LF炉在底吹氩的条件下进行钢水精炼。在LF炉精炼期间，可以将所有的化学组分控制在要求的范围内。
[0028]具体地讲，钢水到LF炉精炼工位后，向钢包内喂入铝线进行沉淀脱氧，然后加入用于造渣的合成渣料。之后，进行加热造渣，待合成渣料熔化后，加入扩散脱氧剂(例如硅钙粉)强化脱氧，快速形成白渣，使得渣中FeO和MnO的总量在0?0.5wt %，炉渣碱度(wt% Ca0/wt% Si02)为3?5。如果碱度低于3，则脱氧、脱硫效果差。如果碱度高于5，则炉渣的流动性变差。
[0029]在LF炉中加入铝之前，钢水的全氧含量可以为0.0060wt%?0.0120wt%。所述铝的加入量可为0.4Kg/t钢?0.8Kg/t钢。如果铝加入量少于0.4Kg/t钢，则不能有效地脱除钢中的氧；如果铝加入量多于0.8Kg/t钢，则钢水中的铝含量过高，容易产生二次氧化。
[0030]用于造渣的合成渣料的加入量可以为12Kg/t钢?14Kg/t钢。如果合成渣料的加入量少于12Kg/t钢，则影响炉渣的脱硫效果；如果合成渣料的加入量多于14Kg/t钢，则渣量过大，将多消耗电能。在100重量份的合成渣料中，可以包含60?68重量份的CaO、15?20重量份的A1203、不超过5.0重量份且不为0重量份的Si02、不超过3.0重量份且不为0重量份的Mg0、10?15重量份的CaF2。
[0031]在使用粒度为0.5?1.0mm的硅钙粉作为扩散脱氧剂的情况下，硅钙粉的加入量可以是0.4Kg/t钢?0.8Kg/t钢。如果硅钙粉的加入量少于0.4Kg/t钢，则不能充分还原炉渣中的Fe0、Mn0，脱氧效果差；如果硅钙粉的加入量多于0.8Kg/t钢，则钢水容易增硅。硅钙粉按重量百分比计包含以下组分:28%彡Ca^ 35%,50%^ Si ( 65%,0%< C彡1.2%,0%<A1 ^2.4%,0%<P^0.04%,0%<S^0.08%,其余为不可避免的杂质，各组分的含量之和为100%。
[0032]根据本发明的提高钢水浇铸性能的钢的制造方法，在出钢过程中向钢包内加入充足的预脱氧剂进行预脱氧，使溶解氧