专利名称：小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法
所属领域本发明涉及一种小方坯连铸ML12-20Al钢的生产方法，特别适用于小方坯连铸低碳低硅铝镇静钢的生产。
背景技术：
国内生产ML12-20Al钢传统工艺为转炉或电炉冶炼→浇注模铸钢锭或大方坯铸机浇注钢坯→初轧开坯→线材或棒材轧机轧材。采用该方法生产的ML12-20Al钢，工序多，劳动强度大，成材率低，生产成本高。随着冶金工业的技术进步，传统的模铸生产工艺逐步被连铸工艺取代，并逐步降低生产成本，因此研究采用连铸工艺生产ML12-20Al低碳低硅铝镇静钢成为重要课题。
传统采用小方坯连铸工艺生产的钢种要求钢中Al≤0.006％。ML12-20Al成份C≯0.25％，Si≯0.10％，Al≥0.020％，属低碳低硅铝镇静钢。小方坯连铸生产的难点是严格控制钢水氧化性，保证脱氧产生的Al2O3夹杂充分上浮，在钢水纯净度较高的情况下，调整钢中Al≥0.020％，并保证连铸不出现水口结瘤停浇发生，得到表面质量良好的连铸坯。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种采用小方坯连铸工艺稳定地生产ML12-20Al钢的方法。在保证工艺顺行、铸坯质量及良好冷镦性能的前提下，部分代替模铸生产工艺，从而降低生产成本，生产性价比合理的产品。
本发明涉及一种小方坯连铸低碳低硅铝镇静钢的生产方法，包括铁水脱硫扒渣→转炉冶炼→挡渣出钢→钢包脱氧合金化→钢包渣改质→LF钢包精炼→喂Al线、Ca线→钢包底吹氩软吹→全保护浇铸，其特征在于转炉采用双渣操作，终点碳按0.08～0.18％控制，出钢温度1640～1680℃，挡渣出钢；用Al-Mn-Fe终脱氧，加入量3.0～5.0kg/t钢；每炉加200～400kg合成渣；控制到站氧活度≤10ppm；冶炼过程酸溶铝控制按中包0.02-0.035％、精炼离站0.030-0.050％、精炼离位0.002-0.010％和精炼到站0.025-0.038％的加铝模型实施分层次控制；喂Al丝后按Ca/Als约0.1调整喂入Ca-Si线。
根据转炉终点成分计算转炉脱氧合金加入量，并在出钢过程中加入二元改质渣CaO，65-85％；CaF2，15-35％和铝篦子，精炼到站渣中(FeO+MnO)＜4％。
精炼结束喂SiCa线400m/炉，保证钢中Ca/Al 0.09-0.14。
连铸中包设置挡渣墙；控制中包钢液面深度≥670mm；严格控制大包长水口在中包液面的插入深度大于200mm，中包浸入水口插入结晶器液面以下120mm。
本发明可稳定控制钢中Als 0.02-0.05％，改写了国内小方坯铸机不能连铸Als超过0.006％的低碳铝镇静钢的历史。试制ML15Al质量优良，已形成批量生产，发到用户使用，反映良好。
该发明的工艺路线铁水脱硫扒渣→80t转炉冶炼→挡渣出钢→钢包脱氧合金化→钢包渣改质→LF钢包精炼，包括提温、合金微调、脱硫→喂Al线、Ca线→钢包底吹氩软吹→130mm2方坯铸机，包括碱性中间包、过滤挡墙、全保护浇铸、电磁搅拌→铸坯表面质量检查。
该发明的主要工艺措施—转炉采用双渣操作，终点碳按0.08～0.18％控制，出钢温度1640～1680℃，挡渣出钢。
—用Al-Mn-Fe终脱氧，加入量3.0～5.0kg/t钢。后吹或终点碳低补加铁芯铝，含铝50％。Mn收得率按80％考虑，不足锰用中碳Mn-Fe补齐。
—每炉加200～400kg合成渣，出完钢后向钢包内渣面上加铝蓖子。
—控制到站氧活度≤10ppm。根据到站渣厚和转炉终点控制情况调整造白渣用铝量。
—冶炼过程酸溶铝控制按中包0.02-0.035％、精炼离站0.030-0.050％、精炼离位0.002-0.010％和精炼到站0.025-0.038％的加铝模型实施分层次控制，并将重点放在精炼到站和精炼离位。
—喂Al丝后按Ca/Als约0.1调整喂入Ca-Si线，进行夹杂物变形处理，软吹时间按12-18min控制，确保软吹效果，使钢中夹杂充分上浮。并保证连铸不出现水口结瘤停浇发生，得到表面质量良好的连铸坯。
—采用全保护浇铸，中包设置挡渣墙，结晶器使用Al2O3≤4％的低碳保护渣。
—小方坯连铸，结晶器采用电磁搅拌。
—加强铸坯检查，保证轧机轧槽、导卫等状态良好，确保轧材表面质量。
—线材厂严格控制钢坯加热温度，加热温度1050～1100℃，开轧温度1000～1050℃，吐丝温度900～950℃，风冷段风机全部关闭，在相变温度区保持较缓慢的冷却速度，确保线材性能。
1.成品成分和性能控制表1 ML15Al钢化学成分控制 ％
表2 ML15Al性能控制
具体实施方式
本发明可在钢铁联合企业实施，下面是首钢第三炼钢厂—第三线材厂，采用本发明生产ML15Al钢的实例。
工艺路线为铁水脱硫扒渣→三炼钢80t转炉冶炼→挡渣出钢→钢包脱氧合金化→钢包渣改质→LF钢包精炼→喂Al线、Ca线→钢包底吹氩软吹→130mm2方坯铸机→铸坯表面质量检查→高速线材轧机轧制∮6.5～14mm盘条(或型材轧机轧制∮16～25mm棒材)→轧后缓冷→成品包装。
转炉主要工艺参数如下表。
精炼主要工艺数据如下表。
连铸及轧制工艺参数见下表。
成品成分及轧材性能见下表。
权利要求
1.一种小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法，包括铁水脱硫扒渣→转炉冶炼→挡渣出钢→钢包脱氧合金化→钢包渣改质→LF钢包精炼→喂Al线、Ca线→钢包底吹氩软吹→全保护浇铸，其特征在于转炉采用双渣操作，终点碳按0.08～0.18％控制，出钢温度1640～1680℃，挡渣出钢；用Al-Mn-Fe终脱氧，加入量3.0～5.0kg/t钢；每炉加200～400kg合成渣；控制到站氧活度≤10ppm；冶炼过程酸溶铝控制按中包0.02-0.035％、精炼离站0.030-0.050％、精炼离位0.002-0.010％和精炼到站0.025-0.038％的加铝模型实施分层次控制；喂Al丝后按Ca/Als约0.1调整喂入Ca-Si线。
2.如权利要求1所述的小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法，其特征在于根据转炉终点成分计算转炉脱氧合金加入量，并在出钢过程中加入二元改质渣CaO，65-85％；CaF2，15-35％和铝篦子，精炼到站渣中(FeO+MnO)＜4％。
3.如权利要求1所述的小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法，其特征在于精炼结束喂SiCa线400m/炉，保证钢中Ca/Al 0.09-0.14。
4.如权利要求所述的小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法，其特征在于连铸中包设置挡渣墙；控制中包钢液面深度≥670mm；严格控制大包长水口在中包液面的插入深度大于200mm，中包浸入水口插入结晶器液面以下120mm。
全文摘要
本发明涉及一种小方坯连铸低碳低硅含铝钢的生产方法，其特征在于转炉采用双渣操作，终点碳按0.08～0.18％控制，出钢温度1640～1680℃，挡渣出钢；用Al－Mn－Fe终脱氧，加入量3.0～5.0kg/t钢；每炉加200～400kg合成渣；控制到站氧活度≤10ppm；冶炼过程酸溶铝控制按中包0.02－0.035％、精炼离站0.030－0.050％、精炼离位0.002－0.010％和精炼到站0.025－0.038％的加铝模型实施分层次控制；喂Al丝后按Ca/Als约0.1调整喂入Ca－Si线。本发明可稳定控制钢中Als 0.02－0.05％，改写了国内小方坯铸机不能连铸Als超过0.006％的低碳铝镇静钢的历史。试制ML15Al质量优良，已形成批量生产，发到用户使用，反映良好。
文档编号C21C5/28GK1597998SQ03157160
公开日2005年3月23日 申请日期2003年9月17日 优先权日2003年9月17日
发明者许晓东, 李永东, 李本海, 曾利, 王丽萍, 于广石, 刘光明 申请人:首钢总公司