一种高铝钢及其冶炼方法

本申请属于高铝钢冶炼，具体涉及一种高铝钢及其冶炼方法。

背景技术：

1、在高强钢的成分设计中，铝具有稳定奥氏体的作用，得到残奥组织，形变过程中残奥转变成马氏体，提高了带钢的强韧性。

2、对于高铝钢，铝含量达到1％以上，在冶炼过程一般采用先加入硅锰合金化，再加入铝合金进行铝合金化，但是这种处理方法会在钢中留存很多的夹杂物，最终产品中总氧含量高。

技术实现思路

1、为解决目前高铝钢中总氧含量高的技术问题，本申请提供一种高铝钢及其冶炼方法。

2、在本申请的第一方面，提供一种高铝钢的冶炼方法，所述冶炼方法包括如下步骤：

3、步骤1，转炉出钢过程中加入铝脱氧，获得脱氧钢液；

4、步骤2，在对脱氧钢液lf精炼的过程中加入硅锰合金，以使钢液中的硅锰含量达到目标范围，获得合金化钢液；

5、步骤3，在lf精炼结束前，调节合金化钢液表面的炉渣中al2o3的质量分数为40％～50％，以吸附夹杂物；

6、步骤4，对lf精炼后的钢液进行rh真空处理，在rh真空处理过程中加入铝，以使铝含量达到目标范围，完成al质量分数≥1.5％的高铝钢的冶炼。

7、在一些实施方式中，在所述步骤3中，调节后的合金化钢液表面的炉渣中，cao的质量分数为40％～50％，mgo的质量分数为5％～8％。

8、在一些实施方式中，在所述步骤3中，调节后的合金化钢液表面的炉渣中，cao的质量分数与al2o3的质量分数比值为1.2-1.8，cao的质量分数与mgo的质量分数之和与al2o3的质量分数比值为1.25-1.9。

9、在一些实施方式中，在所述步骤3中，在lf精炼结束前3-5min，调节合金化钢液表面的炉渣。

10、在一些实施方式中，所述步骤1中，转炉出钢过程中加入铝脱氧至钢液中的铝的质量分数≤0.05％。

11、在一些实施方式中，所述步骤1中，转炉出钢过程中加入铝脱氧至钢液中的铝的质量分数为0.03-0.05％。

12、在一些实施方式中，在lf精炼前，对所述脱氧钢液以10-40nl/min的流量底吹搅拌气体2-6min，以促进夹杂物上浮。

13、在一些实施方式中，所述转炉、所述lf精炼所用精炼炉以及所述rh真空处理所用精炼炉的容量均为150-300t。

14、在本申请的第二方面，提供一种高铝钢，采用第一方面的高铝钢的冶炼方法冶炼获得。

15、在一些实施方式中，所述高铝钢中：al的质量分数为1.5％～2.0％，si的质量分数≥1.5％，mn的质量分数≥2.0％。

16、根据本申请实施例提供的高铝钢的冶炼方法，其适用于al质量分数≥1.5％的高铝钢，冶炼方法包括如下步骤：步骤1，转炉出钢过程中加入铝脱氧，获得脱氧钢液；步骤2，在对脱氧钢液lf精炼的过程中加入硅锰合金，以使钢液中的硅锰含量达到目标范围，获得合金化钢液；步骤3，在lf精炼结束前，调节合金化钢液表面的炉渣中al2o3的质量分数为40％～50％，以吸附夹杂物；步骤4，对lf精炼后的钢液进行rh真空处理，在rh真空处理过程中加入铝，以使铝含量达到目标范围，完成高铝钢的冶炼。

17、本申请将铝的添加分两次完成，第一次加铝时机为转炉出钢阶段，此时铝的作用主要为脱除钢液中的溶解氧，且该阶段形成的夹杂物大部分为簇群状的易上浮的氧化铝夹杂，小部分为块状的不易上浮的氧化铝夹杂；在lf精炼前大部分簇群状的氧化铝夹杂上浮去除，小部分的块状不易上浮的氧化铝夹杂与在lf精炼阶段添加的硅锰合金会形成复合型的含有si、mn、al和o的液态夹杂物ds，在lf精炼结束前调整炉渣的成分，以提高炉渣吸附复合型液态夹杂物ds的能力，从而将生成的液态夹杂物ds上浮去除。然后在rh真空处理过程中二次加铝，由于为真空条件，且钢液中的溶解氧极低，二次加入的铝基本用于合金化，基本不形成氧化铝夹杂物，也不会出现液态夹杂物ds，从而提高了铝的收得率，稳定了合金化操作。

18、因此，本申请在高铝钢的冶炼过程中，通过调节炉渣，尽可能的去除内生的液态夹杂物ds，在rh真空阶段铝合金化，既避免形成外来夹杂物，又保证了铝的收得率，稳定了合金化操作。本申请提供的高铝钢的冶炼方法冶炼获得的高铝钢中，全氧(t.o)含量为6-8ppm，全氧含量低，al2o3夹杂的面积比例为0.0009-0.0011％，夹杂物面积低，铝元素的收得率为41-45％，损耗低。

技术特征：

1.一种高铝钢的冶炼方法，其特征在于，所述冶炼方法包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的高铝钢的冶炼方法，其特征在于，在所述步骤3中，调节后的合金化钢液表面的炉渣中，cao的质量分数为40％～50％，mgo的质量分数为5％～8％。

3.根据权利要求2所述的高铝钢的冶炼方法，其特征在于，在所述步骤3中，调节后的合金化钢液表面的炉渣中，cao的质量分数与al2o3的质量分数比值为1.2-1.8，cao的质量分数与mgo的质量分数之和与al2o3的质量分数比值为1.25-1.9。

4.根据权利要求1-3任一项所述的高铝钢的冶炼方法，其特征在于，在所述步骤3中，在lf精炼结束前3-5min，调节合金化钢液表面的炉渣。

5.根据权利要求4所述的高铝钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤1中，转炉出钢过程中加入铝脱氧至钢液中的铝的质量分数≤0.05％。

6.根据权利要求5所述的高铝钢的冶炼方法，其特征在于，所述步骤1中，转炉出钢过程中加入铝脱氧至钢液中的铝的质量分数为0.03-0.05％。

7.根据权利要求1-3任一项所述的高铝钢的冶炼方法，其特征在于，在lf精炼前，对所述脱氧钢液以10-40nl/min的流量底吹搅拌气体2-6min，以促进夹杂物上浮。

8.根据权利要求1-3任一项所述的高铝钢的冶炼方法，其特征在于，所述转炉、所述lf精炼所用精炼炉以及所述rh真空处理所用精炼炉的容量均为150-300t。

9.一种高铝钢，其特征在于，采用权利要求1-9任一项所述的高铝钢的冶炼方法冶炼获得。

10.根据权利要求9所述的一种高铝钢，其特征在于，所述高铝钢中：al的质量分数为1.5％～2.0％，si的质量分数≥1.5％，mn的质量分数≥2.0％。

技术总结
本申请公开了一种高铝钢及其冶炼方法，解决现有技术中高铝钢全氧含量高的技术问题。本申请的高铝钢冶炼方法适用于Al质量分数≥1.5％的高铝钢，冶炼方法包括：步骤1，转炉出钢过程中加入铝脱氧，获得脱氧钢液；步骤2，在对脱氧钢液LF精炼的过程中加入硅锰合金，以使钢液中的硅锰含量达到目标范围，获得合金化钢液；步骤3，在LF精炼结束前，调节合金化钢液表面的炉渣中Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;的质量分数为40％～50％，以吸附夹杂物；步骤4，对LF精炼后的钢液进行RH真空处理，在RH真空处理过程中加入铝，以使铝含量达到目标范围。本申请的高铝钢的冶炼方法获得的高铝钢，全氧(T.O)含量为6‑8ppm，全氧含量低，Al<subgt;2</subgt;O<subgt;3</subgt;夹杂的面积比例为0.0009‑0.0011％，夹杂物面积低，铝元素的收得率为41‑45％，损耗低。

技术研发人员：于会香,丁航,陈兆平,谢辉,佘梦佳
受保护的技术使用者：北京科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/22