一种冶炼超低碳钢控制Si＜60ppm的方法与流程

本发明属于冶金，具体涉及一种冶炼超低碳钢控制si＜60ppm的方法。

背景技术：

1、超低碳钢因杂质元素含量少，在导电率、电磁性能方面呈现出独特优势，用途逐渐拓宽，运用于高导电率电缆钢、原材料用工业纯铁、磷酸铁锂原料等，相关文献提出，超低碳钢中硅含量越低，电磁性能越好，同时，对超低碳钢盘条的导电率进行检测，硅含量增加时，其导电率明显降低。

2、超低碳钢需要在真空过程进行脱碳，脱氧前要有足够的氧进行脱碳反应，理论上硅含量很低，对钢水中硅含量进行检测，在0.0012-0.0095％之间，不能完全满足si＜0.006％的要求。主要由于在冶炼过程中，钢中同时存在c、al等脱氧能力大于si的元素，在lf炉、rh会参与对si的还原反应，微量的增硅反应即会造成si超标，同时，si一旦脱氧进入钢中，形成sio2，难以上浮去除。

3、专利cn111748747a公开了一种超低硅超低铝半沸腾钢及冶炼方法，其组分及重量百分比含量为：c：0.003％～0.005％、si≤0.01％、mn：0.22％～0.30％、alt≤0.002％、p≤0.015％、s≤0.009％、n：0.0035～0.0070％。转炉冶炼结束时，控制钢水中自由氧在0.045％～0.075％；向顶渣中按照2.5～3.5kg/吨钢加入石灰，及0.75～1.45kg/吨钢加入40铝改质剂，rh分两个阶段进行rh真空处理：第一阶段：处理时间在10-15min；真空度不超过0.133kpa，并在此真空度下保持5-10min；第二阶段：处理时间在12-15min；真空度控制在0.5-0.95kpa，并在此真空度下保持11-14min；最终钢水中自由氧含量在0.0010％～0.0020％，alt≤0.002％。主要特点为控碳、控氮，但si含量为≤0.01％，达不到si＜60ppm的要求。

4、专利cn116083780a公开了一种超低碳超低硅锰电极扁钢的生产方法，碳含量≤0.003％，硅含量≤0.006％，锰含量≤0.03％，总氧含量≤0.0020％，对转炉出钢后钢水进行两次lf炉精炼；转炉出钢采用不脱氧出钢，控制所述出钢过程加入5.0～5.5kg/t的活性石灰；两次lf炉精炼包括：第一次精炼造渣时加入3.0～3.5kg/t钢的高碱度精炼渣，第一次精炼结束后定氧，第二次精炼造渣时加入1.0～2.0kg/t钢的高碱度精炼渣，使用铝粒控制钢水中的氧含量(ppm)＝碳含量(ppm)+150～200(ppm).精炼结束后在钢渣面上加入2.0～2.5kg/t钢的高铝调渣剂；rh真空处理脱碳保证真空度≤1mbar的脱碳时间控制在16min～20min，脱碳结束后定氧、脱氧，控制钢水中als含量为0.008％～0.012％。连铸过程采用矩形坯连铸机进行浇铸，中间包使用无碳覆盖剂。重点描述了通过冶炼过程造渣工艺优化，实现低碳、低锰、低氧的钢水浇注。总渣量达到12-13kg/t，渣量大，钢中als含量偏高时容易回si，造成si超标。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种冶炼超低碳钢控制si＜60ppm的方法，通过减少钢包中残渣和加入的渣量重量，使钢水长期保持较高的氧含量，以及在中包使用高碱度覆盖剂，达到抑制sio2还原的目的，从而实现超低硅含量(si＜60ppm)合格率100％的控制。

2、为达到上述目的，采用技术方案如下：

3、一种冶炼超低碳钢控制si≤60ppm的方法，包括以下步骤；

4、(1)转炉出钢前倒渣，出钢碳0.03-0.05％，出钢[o]600-900ppm，出钢过程加入石灰1-2kg/t，出完钢后钢包内渣厚≤100mm；

5、(2)rh脱碳时间15-20min，脱碳结束后加铝脱氧，离站定氧目标值15-30ppm，加铝后循环时间5-8min；

6、(3)连铸开浇中包加入覆盖剂，浇注过程保持液面稳定，连浇过程中包吨位波动≤2吨，中包定氧值在80-120ppm之间。

7、按上述方案，步骤1中使用的钢包前一炉生产钢种的炉渣碱度≥1.5，钢包罐沿、渣线积渣厚度≤80mm，钢包罐内无积渣；或使用重新修砌的钢包。

8、按上述方案，步骤1和2之间还包括lf炉到站定氧，根据到站[o]在渣面加入电石；加热结束温度1600-1660℃，离站[o]600-1000ppm；渣中feo含量在15％-25％之间，lf炉周期10-40min，加热时间10-25min。

9、按上述方案，电石加入量m＝(到站[o]-600)/6.8；其中，到站[o]单位ppm；电石加入量m单位kg。

10、按上述方案，步骤3中第一炉覆盖剂分2-3批加入，每批加入量≤50kg。

11、按上述方案，步骤3中所述覆盖剂碱度cao/sio2≥10。

12、按上述方案，所述超低碳钢化学成分为：c≤0.004％，mn≤0.10％，si≤0.0060％，al≤0.010％，ti≤0.020％，余量为fe及不可避免的杂质。

13、本发明要求钢包投用前的包内炉渣碱度≥1.5以及残渣清理干净、出完钢后钢包内渣厚≤100mm，目的在于减少罐内的熔渣和低碱度渣，杜绝精炼过程的阶段性回硅，考虑的是硅氧化形成的sio2很难排出钢液。

14、本发明要求出钢[o]600-900ppm、lf炉离站[o]600-1000ppmlf炉周期10-40min，目的在于适度增加钢水和熔渣的氧化性，缩短精炼时间，减少高温液体钢、渣间的sio2还原反应。

15、本发明在中包加入覆盖剂r≥10且分批加入，目的在于防止中包浇注过程中增硅，采取高碱度渣抑制还原。

16、相对于现有技术，本发明有益效果如下：

17、采用本发明的控制方法，钢水中si含量≤0.006％的合格率相比现有技术由83.3％提高至100％，钢水成分合格率大幅提高。

18、由于中包氧适度提高，钢水可浇性由之前的单包连续浇注5炉提高至连续浇注7炉；

19、提高了钢材的导电性，导电率由16.32％提高至16.73％。

技术特征：

1.一种冶炼超低碳钢控制si≤60ppm的方法，其特征在于包括以下步骤；

2.如权利要求1所述冶炼超低碳钢控制si≤60ppm的方法，其特征在于步骤1中使用的钢包前一炉生产钢种的炉渣碱度≥1.5，钢包罐沿、渣线积渣厚度≤80mm，钢包罐内无积渣；或使用重新修砌的钢包。

3.如权利要求1所述冶炼超低碳钢控制si≤60ppm的方法，其特征在于步骤1和2之间还包括lf炉到站定氧，根据到站[o]在渣面加入电石；加热结束温度1600-1660℃，离站[o]600-1000ppm；渣中feo含量在15％-25％之间，lf炉周期10-40min，加热时间10-25min。

4.如权利要求3所述冶炼超低碳钢控制si≤60ppm的方法，其特征在于电石加入量m＝(到站[o]-600)/6.8；其中，到站[o]单位ppm；电石加入量m单位kg。

5.如权利要求1所述冶炼超低碳钢控制si≤60ppm的方法，其特征在于步骤3中第一炉覆盖剂分2-3批加入，每批加入量≤50kg。

6.如权利要求1所述冶炼超低碳钢控制si≤60ppm的方法，其特征在于步骤3中所述覆盖剂碱度cao/sio2≥10。

7.如权利要求1所述冶炼超低碳钢控制si≤60ppm的方法，其特征在于所述超低碳钢化学成分为：c≤0.004％，mn≤0.10％，si≤0.0060％，al≤0.010％，ti≤0.020％，余量为fe及不可避免的杂质。

技术总结
本发明公开了一种冶炼超低碳钢控制Si≤60ppm的方法，转炉出钢前倒渣，出钢碳0.03‑0.05％，出钢[O]600‑900ppm，出钢过程加入石灰1‑2kg/t，出完钢后钢包内渣厚≤100mm；LF炉到站定氧，根据到站[O]在渣面加入电石；加热结束温度1600‑1660℃，离站[O]600‑1000ppm；渣中FeO含量在15％‑25％之间，LF炉周期10‑40min，加热时间10‑25min；RH脱碳时间15‑20min，脱碳结束后加铝脱氧，离站定氧目标值15‑30ppm，加铝后循环时间5‑8min；连铸开浇中包加入覆盖剂，覆盖剂R≥10；浇注过程保持液面稳定，连浇过程中包吨位波动≤2吨，中包定氧值在80‑120ppm之间；本发明通过减少钢包中残渣和加入的渣量重量，使钢水长期保持较高的氧含量，以及在中包使用高碱度覆盖剂，达到抑制SiO<subgt;2</subgt;还原的目的，从而实现超低硅含量(Si＜60ppm)合格率100％的控制。

技术研发人员：廖扬标,潘艳华,王彦林,刘东清,王书鹏
受保护的技术使用者：武汉钢铁有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15