专利名称：一种中碳含铝钢转炉脱氧的方法
技术领域：
本发明属于转炉炼钢技术领域，特别提供了一种中碳含铝钢转炉脱氧的方法。通过先加入含碳质元素的物质，如碳粉等，然后再加入Al合金，使钢中氧充分与碳元素反应， 可以有效降低Al合金类脱氧剂的加入量，从而降低脱氧剂成本。
背景技术：
当钢液中大量元素被氧化后，钢液中含有0. 02 0. 08%的氧，需要去除，脱氧过程也是夹杂物生成的过程，含铝钢采用的主要的脱氧方式为出钢时加入Al铁或者AlMn铁， 使钢中的氧与Al元素发生氧化反应，生成Al2O3类夹杂物，Al2O3类夹杂物含量高容易引起拉伸、韧性等性能的降低，若钢水不进行脱氧，则钢液结晶时就有易容类共晶体自晶界析出，产生热脆。通常情况下，中碳含Al钢采用的脱氧工艺为，在出钢过程中加入Al铁及其他合金等，脱氧剂与合金进入钢水以后首先被氧化的脱氧元素为Al元素，其他元素仅有少量氧化，因此Al元素基本上承担着脱氧剂的角色，金属Al市场价格较高，吨铝达2万元以上，因此降低铝消耗对于钢企意义重大。本发明采用新的脱氧工艺，首先加入含碳质元素的物质，如碳粉等，然后再加入Al 合金，使钢中氧充分与碳之元素反应，可以有效降低Al合金类脱氧剂的加入量，从而降低脱氧剂成本。脱氧元素形成的新氧化物成为脱氧产物，脱氧产物可以从钢液中排除，也可以通过向含量低的还原性渣扩散。元素脱氧能力越强，则与相同量的各元素相平衡的氧的浓度就越低，常用各元素的脱氧能力大小排序为A1 >C。但是在温度越高的情况下碳的脱氧能力就越强。碳的脱氧产物是气体C0，钢液中气体CO的溶解度很小，因此利用碳脱氧可以减少钢液中的夹杂物，同时碳质元素较合金元素成本上要低，因此，通过发明一种新的脱氧工艺，充分发挥碳质元素的脱氧能力对于提高钢水质量，减少金属与非金属氧化物在钢水中的停留起了积极作用；另外，使用碳质元素脱氧还可以起到降低脱氧剂成本的作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种中碳含铝钢转炉脱氧的方法。解决了脱氧过程中以铝合金类作为脱氧剂成本高的问题。本发明的具体工艺步骤如下(1)在转炉出钢钢水量为总钢水量的1/3-1/6时加入碳质材料进行脱氧，碳质材料分两种，分别为A与B，其中A是碳粉，主要组成为C元素，碳粉纯度大于90%，B是碳化钙颗粒，碳化钙颗粒直径在Imm 5mm之间；使用A时加入量为吨钢0. Ikg 0. 8kg间，使用B时加入量为吨钢0. 2kg 1. 2kg 间；(2)加入A或者B时，提高钢包底吹氩气流量，达到钢水表面涌动效果，在线钢包底吹氩气强度在0. OIL/ (t. min) 0. IL/ (t. min)之间；
(3)A或B加入完毕后，出钢钢水质量占总量的40% -70%之间再加入Al合金与 Si、Mn铁合金，进行深脱氧与合金化。在出钢后可同时加入A和B，此时，A与B的吨钢加入量各减半，A的加入量为吨钢 0. 05kg 0. 4kg间，B的加入量为吨钢0. Ikg 0. 6kg间；当出钢碳含量低于0. 02 %时，首先加入含纯铝量在0. lkg/t 0. 3kg/t的Al合金或纯铝进行脱氧，防止钢水“翻包”事故产生；本发明的优点在于本脱氧工艺可充分发挥碳质元素的脱氧能力，对于提高钢水质量，减少金属与非金属氧化物在钢水中的停留起了积极作用；另外，使用碳质元素脱氧还可以起到降低脱氧剂成本的作用。
具体实施例方式实施例1 含铝钢D32-1的冶炼，采用工艺路线铁水脱硫预处理-转炉-LF精炼-浇注。过程参数如表1所示。表 1
钢种 D32-1转炉拉碳出钢结束出钢量IOOtIOOt碳含量0.04%0.07%氧含量719ppm20ppm铝含量00.028%中碳锰铁604kg硅锰铁1023kgAl铁316kg碳粉20kg转炉出钢量100t，转炉拉碳后对钢水定氧，氧含量为719ppm，钢水碳含量为 0. 04%,转炉出钢温度1670°C，出钢质量至总钢水质量的1/6时加入A碳质材料20kg，待出钢质量占总出钢量的1/2时加入合金A1铁3Wkg，中碳锰铁604kg，硅锰铁1023kg，出钢完毕后取样，钢水碳含量增至0. 07% ；其中，中碳锰铁增碳0. 01%，硅锰铁增碳0. 02%，相当于出钢后加入的20kg碳粉基本用来脱氧。实施例2 含铝钢Q345R的冶炼，采用工艺路线铁水脱硫预处理-转炉-LF精炼-浇注。过程参数如表2所示。表权利要求
1.一种中碳含铝钢转炉脱氧的方法，其特征在于工艺步骤如下，(1)在转炉出钢钢水量为总钢水量的1/3-1/6时加入碳质材料进行脱氧，碳质材料分两种，分别为A与B，其中A是碳粉，主要组成为C元素，碳粉纯度大于90%，B是碳化钙颗粒，碳化钙颗粒直径在Imm 5mm之间；(2)加入A或者B时，提高钢包底吹氩气流量，达到钢水表面涌动效果，在线钢包底吹氩气强度在 0. 01L/t. min 0. lL/t. min 间；(3)A或B加入完毕后，出钢钢水质量占总量的40%-70%之间再加入Al合金与Si、Mn 铁合金，进行深脱氧与合金化。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于使用A时加入量为吨钢0.Ikg 0. 8kg 间，使用B时加入量为吨钢0. 2kg 1. 2kg间。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于同时加入A和B时，A与B的吨钢加入量各减半，A的加入量为吨钢0. 05kg 0. 4kg间，B的加入量为吨钢0. Ikg 0. 6kg间。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于出钢碳含量低于0.02%时，首先加入含纯铝量在0. lkg/t 0. 3kg/t的Al合金或纯铝进行脱氧。
全文摘要
一种中碳含铝钢转炉脱氧的方法，属于转炉炼钢技术领域。具体工艺步骤为在转炉出钢时加入碳质材料进行脱氧，碳质材料分别为A与B，其中A是碳粉，主要组成为C元素，碳粉纯度大于90％，B是碳化钙颗粒，碳化钙颗粒直径在1mm～5mm之间；加入A或者B时，提高钢包底吹氩气流量，达到钢水表面涌动效果，在线钢包底吹氩气强度在0.01L/t.min～0.1L/t.min间；A或B加入完毕后，出钢钢水质量占总量的40％-70％之间再加入Al合金与Si、Mn铁合金，进行深脱氧与合金化。优点在于本脱氧工艺可充分发挥碳质元素的脱氧能力，对于提高钢水质量，减少金属与非金属氧化物在钢水中的停留起了积极作用。
文档编号C21C7/06GK102321778SQ20111028353
公开日2012年1月18日 申请日期2011年9月22日 优先权日2011年9月22日
发明者刘洋, 危尚好, 吕延春, 姜中行, 孙硕猛, 朱志远, 李战军, 王文军, 王星, 王浩然, 王海宝, 石树东, 金茹, 韦耀环, 马长文, 麻庆申 申请人:首钢总公司