本发明涉及一种炼钢方法，尤其是一种高碳铝镇静钢的冶炼方法。
背景技术
高碳铝镇静钢的碳含量在0.95wt%以上，铝含量在0.02wt%～0.05wt%。在脱氧过程中产生大量的高熔点的al2o3非金属夹杂物，钢水纯净度不易控制。现有技术中通常是采用钙处理将高熔点的al2o3转变为低熔点铝酸钙的方法，但会增加d或ds类夹杂物的风险。同时高碳铝镇静钢的碳含量高液相线温度本身较低（1455℃），连铸机初始设计的因素，8机8流的单中间包狭长，钢水流经中间包的第1、8流两翼路径过长，在连铸开浇后两翼边流温度比其它流下降的快，出现中间包钢水在第1或第8流在开浇不久后产生低温结流的现象，导致中间包其它流次的钢水逐渐断流，发生连铸机浇注1～2炉次后被迫停浇、钢水回炉等事故。解决该问题通常的方法是优化中间包结构，内部添加挡渣墙、坝等设施，达到各流之间钢水的流动的同步性。这样不但增加耐火材料的成本消耗，而且这些耐火材料受到中间包钢液的高温侵蚀，对钢水的纯净度还会带来负面影响。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种有效提升钢水纯净度的高碳铝镇静钢的冶炼方法。
为解决上述技术问题，本发明包括转炉、精炼和连铸工序，所述转炉工序：钢水终点c含量控制在≥0.25wt%；
所述精炼工序：采用lf+rh工艺；精炼期间禁止钙处理；rh真空处理之后，钢包软吹15分钟及以上，然后钢液静置时间20～30分钟；
所述连铸工序：浇注前在中包1流和8流塞棒底部碗口部位分别放置5～10kg硅铁粉发热剂。
本发明所述连铸工序：采用8机8流单中间包和差异化的拉速控制；1流、8流拉速为1.0～1.05m/min，2流、7流为0.95～0.98m/min，3流、6流为0.93～0.95m/min，4流、5流为0.88～0.90m/min。
本发明所述转炉工序中，lf工序座包之前al含量控制在≥0.010wt%。
本发明所述精炼工序中，出站钢水中al≥0.025wt%、s≤0.005wt%。
采用上述技术方案所产生的有益效果在于：本发明转炉工序采用高拉碳保证终点c≥0.25%，有效控制了钢水自由氧含量，同时出钢期间用铝锭脱氧以及精炼期一次补铝达到目标成分，使得形成的脱氧al2o3产物早期充分上浮的条件；精炼期间禁止钙处理，防止在钙处理期间饱和蒸气压高造成钢水二次氧化形成新的高熔点氧化物以及cas夹杂，造成中间包水口的堵塞；增加rh真空处理后的钢水静置时间是为在钢水在精炼循环过程中被带到底部钢液的夹杂物充分上浮，进一步保证钢水的纯净度；硅质发热剂的作用是放热利于中间包钢水开浇操作；这样就有效地减少了夹杂、并保证了夹杂物的充分上浮，从而有效地提升了钢水的纯净度。
本发明在浇钢期间，第1至第8流采用不同拉速，主要是从中间包边流钢水路径长，造成边流温降比中间流次较快考虑的，减小这种差异性。这使得中间包边部的第1和第8流与中间第3流和第4流之间温差保持在3～5℃，在保证质量铸坯前提下，能顺利完成5～10炉连浇；减少了耐火材料受到中间包钢液的高温侵蚀，提升了钢水的纯净度；这种浇铸方法具有在不改变现有中间包结构的条件下，具有成本低廉、操作方便、适用范围广，提高连浇炉数和铸坯收得率等优点。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本高碳铝镇静钢的冶炼方法包括转炉工序、精炼工序（lf+rh）、连铸工序，各工序工艺为：（1）转炉工序：钢水终点c含量控制在≥0.25wt%、并保证lf工序座包之前al含量控制在≥0.010wt%，其他成分按照作业指导书要求控制。
（2）精炼工序（lf+rh）：出站al控制在≥0.025wt%、s≤0.005wt%，其他成分按照作业指导书要求控制，补铝操作要求在lf精炼中期前完成；精炼期间禁止钙处理；rh真空处理之后，保证钢包软吹15分钟及以上，增加钢液静置时间20～30分钟。
（3）连铸过程：采用8机8流单中间包，采用水口整体式水口。中包车到位后氩气排空后，在中包1流和8流塞棒底部碗口部位分别放置5～10kg硅铁粉发热剂，其他按照操作规程要求。组织中包开浇，先开第4、5流，待拉速稳定后，再陆续向第1和第8边流依次开浇；不同流次采用差异化的拉速控制，1流、8流采用1.0～1.05m/min，2流、7流采用0.95～0.98m/min，3流、6流采用0.93～0.95m/min，4流、5流采用0.88～0.90m/min。通过差异化调整拉速，使中间包在各流次位置测得的钢液温差小于3℃，中间包在浇钢过程温降维持在15℃以内（第一包除外）。保证铸坯低倍质量前提下，顺利实现单中间包5～10炉次的连续浇铸。
实施例1：本高碳铝镇静钢的冶炼方法采用下述具体工艺。
（1）生产钢种为gcr15a-b2的高碳铝镇静钢某个浇次，连铸机断面200mm*200mm，其主要化学（熔炼）成分的标准要求为（wt）：c0.95%～1.05%、si0.15%～0.35%、mn0.25%～0.45%、p≤0.020%、s≤0.020%、cr1.40%～1.64%、al≤0.050%，其中余量为fe和不可避免的杂质。
（2）转炉工序：钢水终点c含量控制在≥0.25wt%、并保证lf工序座包之前al含量控制在≥0.010wt%，其他成分按照作业指导书要求控制；转炉终点碳含量见表1。
表1：转炉终点碳(wt%)
（3）lf精炼工序：各炉次钢水进站测温范围1490～1520℃，送电升温15～20分钟造渣，成白渣后lf取进站样并测温，温度范围1530～1555℃，根据第一样成分配加铁合金并喂入相应的铝线，再送电20分钟取第二个样子并测温1587～1609℃，再次进行成分调整，精炼时间50～60分钟调整完成后测温1587～1605℃出站到rh工位；lf精炼进出站成分见表2，其中余量为fe和不可避免的杂质。
表2：lf精炼进出站成分(wt%)
4）rh真空精炼工序：钢水进站测温1585～1600℃，钢水座到真空位后，打开真空泵，接通氩气，达到高真空度后（＜100pa），进行循环脱气期，保证在10分钟以上。破空之后测温取样，根据成分补加铝线以及微调其它成分，严禁钙处理，成分回来之后，再调整氩气流量，软吹15分钟，测温1515～1540℃，关闭氩气进入静置期，静置时间25分钟，吊钢包至连铸；rh出站成分见表3，其中余量为fe和不可避免的杂质。
表3：rh出站成分(wt%)
（5）连铸工序：采用8机8流单中间包，采用水口整体式水口。钢水座到大包回转台后，烘烤好的中间包就位，中包车到位后氩气排空后，在中包第1和第8流的座砖碗口部位均放置5kg的硅铁粉，氩气排空3min之后，大包开浇，在中间包钢液面高度达到250mm加吸渣剂20袋，然后再加保温覆盖剂20袋，中间包钢液面全覆盖。中间包钢液面达到350mm后，组织浇钢工开浇，开流先开启中间4、5两流，拉速稳定后再依次向两侧边流第1和第8流陆续开浇。拉速1流、8流采用1.0m/min；2、7流采用0.95m/min；3、6流采用0.93m/min；4、5流采用0.90m/min。连铸后成品gcr15a-b2钢的成分见表4，其中余量为fe和不可避免的杂质。
表4：成品成分(wt%)
（6）上述连铸工序采取差异控制各流浇注速度措施后不但降低了过热度（1486～1492℃），而且顺利实现完成10炉次的连浇。各流次之间过热度（测温仪测量）浇注过程用手持测温仪在第1、4、8流塞棒孔附近，每炉次浇铸中期的钢水进行测温，测温结果见表5。
表5：第1、4、8流塞棒孔钢水温度
实施例2：本高碳铝镇静钢的冶炼方法采用下述具体工艺。
（1）生产钢种gcr15-a某个浇次，连铸机断面200mm*200mm，其主要化学（熔炼）成分的标准要求为（wt）：c0.95%～1.05%、si0.15%～0.35%、mn0.25%～0.45%、p≤0.020%、s≤0.020%、cr1.40%～1.64%、al≤0.050%，其中余量为fe和不可避免的杂质。
（2）转炉工序：钢水终点c含量控制在≥0.25wt%、并保证lf工序座包之前al含量控制在≥0.010wt%，其他成分按照作业指导书要求控制；转炉终点碳含量见表6。
表6：转炉终点碳(wt%)
（3）lf精炼工序：各炉次钢水进站测温范围1486～1528℃，送电升温15～20分钟造渣，成白渣后lf取进站样并测温，温度范围1530～1565℃，根据第一样成分配加铁合金并喂入相应的铝线，再送电20分钟左右取第二个样子并测温1577～1616℃，再次进行成分调整，精炼时间50～60分钟调整完成后测温1590～1612℃出站到rh工位。lf精炼进出站成分见表7，其中余量为fe和不可避免的杂质。
表7：lf精炼进出站成分(wt%)
（4）rh真空精炼工序：钢水进站测温1585～1602℃，钢水座到真空位后，打开真空泵，接通氩气，达到高真空度后（＜100pa），进行循环脱气期，大约保证在10分钟以上。破空之后测温取样，根据成分补加铝线以及微调其它成分，严禁钙处理。成分回来之后，再调整氩气流量，软吹20分钟，测温1515～1540℃，关闭氩气进入静置期，静置时间20分钟，吊钢包至连铸。rh出站成分见表8，其中余量为fe和不可避免的杂质。
表8：rh出站成分(wt%)
（5）连铸工序：采用8机8流单中间包，采用水口整体式水口。钢水座到大包回转台后，烘烤好的中间包就位，中包车到位后氩气排空后，在中包1流和8流塞棒底部碗口部位分别放置10kg硅铁粉发热剂，氩气排空3min之后，大包开浇，在中间包钢液面高度达到250mm加吸渣剂20袋，然后再加保温覆盖剂20袋，中间包钢液面全覆盖。中间包钢液面达到350mm后，组织浇钢工开浇，开流先开启中间4、5两流，拉速稳定后再依次向两侧边流第1和第8流陆续开浇。拉速1流、8流采用1.02m/min；2、7流采用0.98m/min；3、6流采用0.95m/min；4、5流采用0.88m/min。连铸后成品gcr15钢的成分见表9，其中余量为fe和不可避免的杂质。
表9：成品成分(wt%)
（6）上述连铸工序采取差异控制各流浇注速度措施后不但降低了过热度（1486～1512℃），而且顺利实现完成9炉次的连浇。各流次之间过热度（测温仪测量）浇注过程用手持测温仪在第1、4、8流塞棒孔附近，每炉次浇铸中期的钢水进行测温，测温结果见表10。
表10：第1、4、8流塞棒孔钢水温度
实施例3：本高碳铝镇静钢的冶炼方法采用下述具体工艺。
（1）生产钢种gcr15某个浇次，连铸机断面200mm*200mm，其主要化学（熔炼）成分的标准要求为（wt）：c0.95%～1.05%、si0.15%～0.35%、mn0.25%～0.45%、p≤0.020%、s≤0.020%、cr1.40%～1.64%、al≤0.050%，其中余量为fe和不可避免的杂质。
（2）转炉工序：钢水终点c含量控制在≥0.25wt%、并保证lf工序座包之前al含量控制在≥0.010wt%，其他成分按照作业指导书要求控制；转炉终点碳含量见表11。
表11：转炉终点碳(wt%)
（3）lf精炼工序：各炉次钢水进站测温范围1466～1538℃，送电升温15～20分钟同时造渣，成白渣后lf取进站样并测温，温度范围1540～1558℃，根据第一样成分配加铁合金并喂入相应的铝线，再送电20分钟左右取第二个样子并测温1569～1621℃，再次进行成分调整，精炼时间50～60分钟调整完成后测温1585～1640℃出站到rh工位。lf精炼进出站成分见表12，其中余量为fe和不可避免的杂质。
表12：lf精炼进出站成分(wt%)
（4）rh真空精炼工序：钢水进站测温1585～1637℃，钢水座到真空位后，打开真空泵，接通氩气，达到高真空度后（＜100pa），进行循环脱气期，大约保证在10分钟以上。破空之后测温取样，根据成分补加铝线以及微调其它成分，严禁钙处理。成分回来之后，再调整氩气流量，软吹18分钟，测温1519～1540℃，关闭氩气进入静置期，静置时间30分钟，吊钢包至连铸。rh出站成分见表13，其中余量为fe和不可避免的杂质。
表13：rh出站成分(wt%)
（5）连铸工序：采用8机8流单中间包，采用水口整体式水口。水座到大包回转台后，烘烤好的中间包就位，中包车到位后氩气排空后，钢在中包1流和8流塞棒底部碗口部位分别放置8kg硅铁粉发热剂，氩气排空3min之后，大包开浇，在中间包钢液面高度达到250mm加吸渣剂20袋，然后再加保温覆盖剂20袋，中间包钢液面全覆盖。中间包钢液面达到350mm后，组织浇钢工开浇，开流先开启中间4、5两流，拉速稳定后再依次向两侧边流第1和第8流陆续开浇。拉速1流、8流采用1.05m/min；2、7流采用0.96m/min；3、6流采用0.94m/min；4、5流采用0.89m/min。连铸后成品gcr15钢的成分见表14，其中余量为fe和不可避免的杂质。
表14：成品成分(wt%)
（6）上述连铸工序采取差异控制各流浇注速度措施后不但降低了过热度（1480～1516℃），而且顺利实现完成10炉次的连浇。各流次之间过热度（测温仪测量）浇注过程用手持测温仪在第1、4、8流塞棒孔附近，每炉次浇铸中期的钢水进行测温，测温结果见表15。
表15：第1、4、8流塞棒孔钢水温度