专利名称：一种提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法
技术领域：
本发明属于镇静钢技术领域，特别是涉及一种提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方 法。
背景技术：
低碳铝镇静钢有两种生产方法，一种是以LF炉精炼工艺为代表的渣精炼方法，一 种是以钢包吹Ar、CAS、RH精炼工艺为代表的吹Ar精炼方法。用LF炉精炼工艺的方法生产 出的低碳铝镇静钢钢水可浇性好，国内很多钢铁企业采用这种方法尤其是CSP流程的钢铁 企业，如专利号为ZL 200510031484. 7的“一种低硅低碳铝镇静钢的精炼方法”，这种方法 中采用LF精炼工艺，造还原渣进行渣精炼脱硫，LF精炼结束喂钙铁丝或者钙铁线对夹杂物 进行变性，使得脱氧后以Al2O3为主的夹杂物变性为以铝酸钙为主的夹杂物，从而改善了钢 水的可浇性。但是这种方法LF炉采用电极升温化渣，导致钢水增碳量大，为了保证成品较 低的碳含量不得不降低出钢碳含量，从而加大了钢水对转炉的侵蚀，增加了转炉的负担，同 时钢水终点氧高，导致钢中原始夹杂物多，不利于钢水洁净度的提高；而且LF炉造还原渣， 使得渣中S^2还原进入钢水中，导致钢水增硅，这种工艺很难生产出Si含量小于0. 02% 的低碳铝镇静钢；同时LF炉精炼工艺很容易增氮，采用这种工艺生产出的钢水氮含量也较 高。低碳铝镇静钢用途主要为冲压用，有的进行镀锌或者镀锡，钢中较高的C、N含量以及较 大的球形夹杂物对其冲压性能有不利影响，Si含量高对涂镀性能也有不利影响；LF炉工艺 采用电极化渣升温，需要渣料造渣，能耗较高，生产成本较高。大型钢铁企业低碳铝镇静钢都转向采用钢包吹Ar、CAS、RH精炼为主的生产方法， 这种方法转炉出钢后不存在增碳、增硅问题，增氮量也较LF炉工艺低，精炼结束后不喂钙 铁丝或者钙铁线对夹杂物进行变性，钢中夹杂物以Al2O3为主，夹杂物形态和大小与LF炉工 艺的球形铝酸钙不同，对钢材的冲压性能影响小，其生产成本也较LF炉工艺低很多，这种 精炼工艺不能脱S，钢水中硫的控制主要通过铁水脱硫和转炉抑制回硫来实现，同时铁水脱 硫的成本也低于LF炉成本。但是这种方法生产出的低碳铝镇静钢，因Al2O3夹杂物容易附 着在水口壁上，导致水口堵塞，连铸可浇性较差。因此必须采取措施，提高钢水洁净度，降低 钢水中Al2O3夹杂物含量，从而改善连铸的可浇性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法，解决了水口堵 塞，连铸可浇性较差等问题。本发明采用了“转炉铁水脱磷、少渣脱碳炼钢”的两步冶炼工艺，转炉终点氧含量 低，钢水脱氧后原始夹杂物少，从夹杂物产生的源头进行控制。将钢包顶渣改质成为具有较 强吸附夹杂物能力的炉渣，强调CAS精炼罩内“无渣”操作以及较长的纯吹氩时间保证了夹 杂物的充分上浮，连铸采用高碱度覆盖剂和结晶器专用保护渣有有利于吸附夹杂物，从夹 杂物产生后的各个环节采取措施去除夹杂物。采用这种方法钢包内钢水T. 0含量< 30ppm，钢水洁净度高，连铸可浇性好。本方法所采用的工艺流程合理，生产成本低。采用本发明的低碳铝镇静钢的生产方法，钢水成品碳含量C含量< 0.050%，成品 Si含量< 0. 020%，钢水可浇性好，连铸不会发生水口堵塞。本发明采用KR铁水脱硫-“转炉铁水脱磷-少渣脱碳炼钢”(该工艺为铁水先在 脱磷转炉进行脱磷操作，然后将脱磷后的铁水兑入脱碳转炉，在脱碳转炉进行脱碳操作，脱 碳炉采用的是少渣冶炼操作。)"CAS精炼-连铸的工艺路线，在工艺步骤中控制的技术参数 如下(1)采用KR搅拌法进行铁水脱硫，脱硫后铁水中硫含量彡0. 005%，脱硫渣全部扒 掉；(2)转炉采用“转炉铁水脱磷-少渣脱碳炼钢的两步法炼钢工艺”，脱碳炉终渣 TFe ^ 10% ；(3)转炉采用Al脱氧镇静出钢，出钢过程中在线底吹Ar搅拌，出钢过程中向钢包 内加入石灰进行钢包顶渣改质，改质后钢包顶渣二元碱度(Ca0/Si02) = 1. 20 2. 50 ；(4)CAS精炼进行排渣操作，保证浸渍罩内没有渣子，CAS纯吹氩时间18 35分 钟；(5)连铸采用全保护浇注，大包到中包增氮量小于2ppm ；高碱度中包覆盖剂，高碱 度覆盖剂中SiA ^6%, C^ 1% ；低碳铝镇静钢专用保护渣，该保护渣二元碱度CaO/SiA =0. 9 1. 0，Al2O3 彡 4%。转炉终点碳含量在0. 030 0. 045 %，终点氧含量彡600ppm。出钢过程中石灰在出钢前期加入，石灰中SiO2含量彡2%，石灰的活性度 彡370ml/l，石灰的粒度在10 50mm之间。钢包底吹位置与CAS罩同心，CAS排渣后降罩前钢水亮面直径符合“钢水亮面直径 /CAS罩内径” =1. 0 1. 2，保证降罩后CAS罩内无渣子。所使用的低碳铝镇静钢专用保护渣在使用过程中保护渣粘度变化在1 10%。本发明具有如下优点1、采用KR机械搅拌脱硫，利用了铁水脱硫优势，脱硫成本低。2、采用了转炉铁水脱磷、少渣脱碳的两步法炼钢工艺，转炉终点氧含量低，产生的 原始夹杂物少。3、采用优质石灰进行钢包顶渣改质，原料简单，利用出钢过程中的冲混作用，成渣 快，利于夹杂物的上浮去除到改质的顶渣中。4、出钢过程中在线底吹Ar搅拌，节约了吹氩时间，同时促进夹杂物上浮去除。5、采用CAS精炼工艺，生产成本低。6、采用特殊的中包覆盖剂和保护渣，利于夹杂物的去除和连铸工艺的稳定。
具体实施例方式为清楚地说明本发明的生产要点及其实施效果，提供了 300吨转炉流程的实施例 和实施效果。实施例根据本发明所提供的一种提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法，采用KR铁水脱硫，将铁水中硫含量降低到小于50ppm，脱硫后铁水成份见表1，采用“转炉铁水脱磷、少渣 脱碳炼钢”的两步法炼钢工艺”冶炼低碳铝镇静钢，脱碳炉终点钢水成份见表1，钢包开到出 钢位，打开底吹，脱碳炉出钢，采用Al铁脱氧，出钢过程中向钢包内加入石灰对钢包进行顶 渣改质，钢包顶渣改质后成份见表1，钢包采用吊车或者轨道运送到CAS精炼站，进CAS精炼 位，打开与CAS罩同心的那个位置的底吹进行排渣，当排出的渣眼直径超过CAS罩内径时降 罩，然后降低底吹流量，进行CAS底吹Ar和合金、温度调整，CAS罩内径、排渣后的钢水亮面 直径以及吹氩时间见表1，当吹氩时间、温度和成份合适时，CAS精炼结束，钢包吊至连铸浇 注位进行浇注，采用高碱度覆盖剂和专用保护渣，覆盖剂见表2和保护渣理化指标见表3， 在中包内钢水出口位置取样分析钢中T. 0含量，见表1，采用该工艺，单中包连浇炉数可达 12炉以上，总时间达11小时以上。表1过程工艺参数
连 浇 顺 序铁水成份脱碳炉终点钢水成份钢包顶渣 CaOZAl2O3CAS排渣效果吹Ar 时间， min中包钢水 T. 0, ppm[%c][%S][%c][%S]0, ppmCAS罩 内 径，m钢水 亮面 直 径，m14. 630. 0030. 0350. 0105501. 731. 601. 70202824. 570. 0020. 0400. 0085001. 581. 601. 65222534. 360. 0020. 0300. 0076001. 331. 601. 63252644. 920. 0020. 0370. 0085601. 921. 601. 80232754. 630. 0010. 0420. 0065002. 101. 601. 73192664. 520. 0020. 0320. 0076001. 831. 601. 60183074. 280. 0010. 0430. 0055302. 301. 601. 67262584. 380. 0050. 0300. 0095951. 751. 601. 702325105. 420. 0020. 0380. 0075701. 451. 601. 732822114. 170. 0010. 0420. 0064901. 231. 601. 843020124. 590. 0040. 0450. 0104701. 691. 601. 803318表2覆盖剂成份，％
SiO2Al2O3Fe2O3CaOMgOFC水分熔点温度。C5. 1035. 071. 5044. 967. 601. 800. 800. 801300. 00表3连铸过程保护渣粘度变化(1300°C，泊)
权利要求
1.一种提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法，低碳铝镇静钢成品C含量< 0. 050%，成 品Si含量彡0. 020 %，采用KR铁水脱硫-“转炉铁水脱磷、少渣脱碳炼钢” -CAS精炼-连 铸的工艺路线，其特征在于在工艺步骤中控制的技术参数如下(1)采用KR搅拌法进行铁水脱硫，脱硫后铁水中硫含量<0. 005%，脱硫渣全部扒掉；(2)转炉采用“转炉铁水脱磷-少渣脱碳炼钢的两步法炼钢工艺”，脱碳炉终渣 TFe ^ 10% ；(3)转炉采用Al脱氧镇静出钢，出钢过程中在线底吹Ar搅拌，出钢过程中向钢包内加 入石灰进行钢包顶渣改质，改质后钢包顶渣二元碱度CaO/SiA = 1. 20 2. 50 ；(4)CAS精炼进行排渣操作，保证浸渍罩内没有渣子，CAS纯吹氩时间18 35分钟；(5)连铸采用全保护浇注，大包到中包增氮量小于2ppm；高碱度中包覆盖剂，高碱度 覆盖剂中SW2 ^6%, C^ 1% ；低碳铝镇静钢专用保护渣，该保护渣二元碱度CaO/SiA =0.9 1. 0，Al2O3 彡 4%。
2.如权利要求1所述的提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法，其特征在于转炉终点 碳含量在0. 030 0. 045%，终点氧含量；^ 600ppm。
3.如权利要求1所述的提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法，其特征在于出钢过程 中石灰在出钢前期加入，石灰中SiO2含量彡2%，石灰的活性度彡370ml/l，石灰的粒度在 10 50mm之间。
4.如权利要求1所述的提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法，其特征在于钢包底吹 位置与CAS罩同心，CAS排渣后降罩前钢水亮面直径符合“钢水亮面直径/CAS罩内径”=1.0 1. 2，保证降罩后CAS罩内无渣子。
5.如权利要求1所述的提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法，其特征在于所使用的 低碳铝镇静钢专用保护渣在使用过程中保护渣粘度变化在1 10%。
6.如权利要求1所述的提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法，其特征在于所述的转 炉铁水脱磷-少渣脱碳炼钢工艺为铁水先在脱磷转炉进行脱磷操作，然后将脱磷后的铁 水兑入脱碳转炉，在脱碳转炉进行脱碳操作，脱碳炉采用的是少渣冶炼操作。
全文摘要
一种提高低碳铝镇静钢钢水洁净度的方法，属于镇静钢技术领域。采用了“转炉铁水脱磷、少渣脱碳炼钢”的两步冶炼工艺，转炉终点氧含量低，钢水脱氧后原始夹杂物少，从夹杂物产生的源头进行控制。将钢包顶渣改质成为具有较强吸附夹杂物能力的炉渣，强调CAS精炼罩内“无渣”操作以及较长的纯吹氩时间保证了夹杂物的充分上浮，连铸采用高碱度覆盖剂和结晶器专用保护渣有利于吸附夹杂物，从夹杂物产生后的各个环节采取措施去除夹杂物。采用这种方法钢包内钢水T.O含量≤30ppm，钢水洁净度高，连铸可浇性好。优点在于工艺流程合理，生产成本低。
文档编号C21C5/28GK102140566SQ20111003181
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月29日 优先权日2011年1月29日
发明者乔焕山, 何道娟, 刘建华, 单庆林, 张丙龙, 彭国仲, 朱立新, 李一丁, 李敏, 李永林, 李波, 杨铁城, 王保生, 王志鹏, 王朝斌, 王莉, 田志红, 罗伯钢, 薛勇强, 郭亮, 阳代军, 陈俊峰, 陈玉鑫, 高圣勇, 魏钢, 黄学启 申请人:首钢总公司