专利名称：一种改善中低碳钢钢水可浇性的方法
技术领域：
本发明涉及钢铁冶金和连铸技术领域，更具体地讲，涉及一种能够提高中低碳钢连浇炉数的方法。
背景技术：
在现有技术中，采用连铸工艺浇注中低碳钢的工艺过程中，由于钢水中的高熔点的氧化铝(Al2O3)系夹杂物以及硅酸钙(CaSiO3)等夹杂物容易粘附在结晶器浸入式水口内壁上，使其发生堵塞，所以造成一个中间包次的连浇炉数较低(例如，小于6炉)，生产成本增加，生产组织受到极大影响。尤其是浇铸断面较小(例如，断面不大于40000mm2)的连铸坯时，由于结晶器浸入式水口内径较小，堵塞更严重。为了克服上述问题，现有技术中采用钙处理等方式对高熔点的Al2O3系夹杂物进行变性处理，使其转变为低熔点的Al2O3系夹杂物，从而达到改善钢水可浇性的目的，但此方法增加了生产成本。
发明内容
本发明提供了一种改善中低碳钢钢水可浇性的方法，所述方法能够改善铝重量百分含量小于0.01%的中低碳钢钢水可浇性。更具体地讲，所述方法尤其适合于在采用中小断面(例如，铸坯横断面面积< 40000mm2)方坯连铸工艺浇铸酸溶铝百分含量小于0. 01 % 的中低碳钢时，改善钢水可浇性。本发明提供了一种改善中低碳钢钢水可浇性的方法，所述方法包括以下步骤将铁水中的硫含量控制为不大于0. 015% ；对铁水进行初炼以形成钢水，分两次将钢水出钢到钢包中；在按重量百分比计出钢20% 30%的过程中，根据初炼终点时钢水中的氧含量加入含铝量按重量百分比计不大于的脱氧剂2. 0 4. Okg/吨钢；在按重量百分比计出钢 31 % 50 %的过程中，根据钢水中的氧含量加入3. 0 5. OKg/吨钢的活性石灰和加入量为活性石灰的20%的萤石；第一次吹氩精炼；向钢包渣面处加入1. 5 2. 5kg/吨钢的熔渣发泡剂，并根据钢水脱硫要求向钢水中加入1.5 3kg/吨钢的高碱度精炼渣，然后加热，进行钢包精炼；第二次吹氩精炼；采用连铸工艺进行浇铸。在本发明的一个实施例中，所述第一次吹氩精炼的步骤还可包括向钢水中喂入
0.1 0. 3Kg/吨钢的铝，以调节钢水中的氧含量。在本发明的一个实施例中，所述加入高碱度精炼渣可以用以下步骤替代，即可根据钢水脱硫要求向钢水中加入1. 5 3kg/吨钢的活性石灰以及占活性石灰重量的20%的萤石。在本发明的一个实施例中，所述脱氧剂优选为硅钙钡合金，所述硅钙钡合金可以由10% 20%的钙、60% 70%的硅、10% 20%的钡和0 的铝组成。在本发明的一个实施例中，所述第一次吹氩精炼步骤的吹氩强度可以为0.8
1.5NL/(吨钢·分钟)，且第一次吹氩精炼的吹氩时间可以为5 15分钟；在本发明的一个实施例中，所述第二次吹氩精炼步骤的吹氩强度可以为0.8 1. 5NL/(吨钢·分钟)，第二次吹氩精炼的吹氩时间可以为5 15分钟。在本发明的一个实施例中，所述方法浇铸形成的铸坯的横断面面积可以不大于 40000mm2。并且本发明的方法能够将中间包连浇炉数提高至不小于8炉。与现有技术相比，本发明通过采用合适的脱氧工艺及过程控铝模式、精炼造渣去除夹杂物、钢水扩散脱氧等方法，使得钢水可浇性得到有效改善、水口堵塞现象得以缓解， 而且使得低铝含量中低碳铝钢连铸过程中的中间包连浇炉数不小于8炉，达到了经济生产的目的。此外，本发明的方法不需要钙处理就能提高单个中间包连浇炉数至不小于8炉。另外，本发明的方法尤其适合于解决铸坯横断面面积不大于40000mm2的连铸工艺过程中的水口堵塞问题。
具体实施例方式通过对水口堵塞的原因和堵塞机理进行分析，可以得出造成水口堵塞的主要原因包括钢水质量、钢水温度、水口材质和结构、水口传热和二次氧化等诸多方面。实验表明铝氧化物在水口壁上的附着烧结以及钢液与水口耐火材料之间发生的化学反应是造成水口堵塞的重要原因。根据实验和分析，可以得知钢中铝氧化物的主要来源有(1)钢水中悬浮的夹杂物(例如，主要为脱氧产物α-Al2O3颗粒)靠界面张力的作用粘附在水口壁上；(2)水口材料与钢水发生 3Si02(S)+3C(S)+4Al = 2A1203 (S)+3Si+3C (L)反应生成的 Al2O3 ；(3)水口耐火材料空隙中吸附的&与钢水中的Al反应生成的Al2O3 ；(4)空气中的仏与钢水中的Al反应生成的Al2O3 ( S卩，钢水中的铝被二次氧化形成的 Al2O3)；(5)随水口内壁钢水温度下降析出的A1203。根据对炼钢工艺过程中采集的样品进行研究分析，可以得出，随着夹杂物中CaO 含量的增加，Al2O3夹杂物发生转变的顺序如下Al2O3^CaO ·6Α1203 —CaO ·2Α1203 —CaO .Al2O3^UCaO ·7Α1203 — 3Ca0 .Al2O3^Ca 0o表1示出了各种非金属夹杂物的物理特性。Al2O3系夹杂物的密度和熔化温度见表1。从表1可以看出，12Ca0 · 7A1203的熔化温度为1455°C，因此其在钢水浇注过程中为液态，3Ca0 · Al2O3 也会出现部分液态，而 A1203、CaO · 6A1203、CaO · 2A1203、CaO · Al2O3 的熔点均较高，在连铸钢水浇铸过程中会先析出，并粘附于塞棒和浸入式水口上端间隙和浸入式内壁及下口端面，从而造成水口变流发生堵塞。表1各种非金属夹杂物物理特性
权利要求
1.一种改善中低碳钢钢水可浇性的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤将铁水中的硫含量控制为不大于0. 015% ；对铁水进行初炼以形成钢水，分两次将钢水出钢到钢包中；在按重量百分比计出钢20% 30%的过程中，根据初炼终点时钢水中的氧含量加入含铝量按重量百分比计不大于的脱氧剂2. 0 4. Okg/吨钢；在按重量百分比计出钢31 % 50%的过程中，根据钢水中的氧含量加入3. 0 5. OKg/ 吨钢的活性石灰和加入量为活性石灰的20%的萤石；第一次吹氩精炼；向钢包渣面处加入1. 5 2. 5kg/吨钢的熔渣发泡剂，并根据钢水脱硫要求向钢水中加入1. 5 3kg/吨钢的高碱度精炼渣，然后加热，进行钢包精炼；第二次吹氩精炼；采用连铸工艺进行浇铸。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一次吹氩精炼的步骤还包括向钢水中喂入0. 1 0. 3Kg/吨钢的铝，以调节钢水中的氧含量。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述加入高碱度精炼渣用以下步骤替代，即根据钢水脱硫要求向钢水中加入1. 5 3kg/吨钢的活性石灰以及占活性石灰重量的20% 的萤石。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述脱氧剂为硅钙钡合金，所述硅钙钡合金由10% 20%的钙、60% 70%的硅、10% 20%的钡和0 的铝组成。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一次吹氩精炼步骤的吹氩强度为 0. 8 1. 5NL/(吨钢·分钟)，且第一次吹氩精炼的吹氩时间为5 15分钟。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二次吹氩精炼步骤的吹氩强度为 0. 8 1. 5NL/(吨钢·分钟)，第二次吹氩精炼的吹氩时间为5 15分钟。
7.如权利要求1至6中任意一项所述的方法，其特征在于，所述方法浇铸形成的铸坯的横断面面积不大于40000mm2。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法能够将中间包连浇炉数提高至不小于8炉。
全文摘要
本发明提供了一种改善中低碳钢钢水可浇性的方法。所述方法包括将铁水中的硫含量控制为不大于0.015％；对铁水进行初炼以形成钢水，然后将钢水出钢到钢包中；在按重量百分比计出钢20％～30％的过程中，根据初炼终点时钢水中的氧含量加入适量的基本不含铝或不含铝的脱氧剂；在按重量百分比计出钢31％～50％的过程中，根据钢水中的氧含量加入3.0～5.0Kg/吨钢的活性石灰和加入量为活性石灰的20％的萤石；第一次吹氩精炼；钢包炉精炼并进行第二次吹氩精炼；采用连铸工艺进行浇铸。本发明不需要进行钙处理，就使得钢水可浇性得到有效改善，水口堵塞现象得以缓解，低铝含量中低碳铝连铸过程中的中间包连浇炉数不小于8炉，达到了经济生产的目的。
文档编号C21C7/06GK102268513SQ201110181109
公开日2011年12月7日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者寄海明, 曾建华, 李桂军, 李清春, 杨森祥, 郭奠荣, 陈亮, 陈天明, 陈永, 雷辉 申请人:攀钢集团攀枝花钢钒有限公司, 攀钢集团有限公司, 攀钢集团研究院有限公司