[发明专利]洁净钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢方法技术领域，尤其涉及一种洁净钢的生产方法。

背景技术

油套管、高压锅炉管及国内外质量要求更高的管材需要优质钢生产，炼钢工艺必须进行优化，才能满足质量要求，因此便有了“洁净钢”。“洁净钢”是指一类优质钢产品，其中氧化物、硫化物夹杂含量很低，磷、氢、氮含量也很低。钢中脱氧产物氧化铝（Al₂O₃）和氧化硅（SiO₂）内生夹杂的形成原因在于，钢中溶解的氧和加入的铝或硅脱氧剂之间的反应，是典型的脱氧生成的夹杂物。点簇状氧化铝夹杂来自脱氧或二次氧化，是铝脱氧钢中的典型存在形式，由于具有较高的界面能，氧化铝夹杂容易通过碰撞、聚集形成三维点簇状，点簇状夹杂内每个单体直径约为1～5微米，在与其他颗粒碰撞、分离或聚集之前，这些单体可能是花盘型或多面体型夹杂物，硅夹杂由于在钢水中为液态或玻璃质状态，通常硅夹杂物为球形，亦可以聚集成点簇状。

目前，常用的炼钢工艺包括转炉冶炼、LF炉精炼、VD炉精炼和连铸，在炼钢过程中需要添加脱氧剂进行脱氧处理，例如在转炉冶炼，钢水处于强氧化期时,用硅和铝作脱氧剂常伴随生成氧化铝（Al₂O₃）和氧化硅（SiO₂），这些杂质往往弥散在钢水中难以彻底去除，所以炼钢结束很难得到“洁净钢”。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种洁净钢的生产方法，既能减少铝用量，又能保证炼钢过程的可控性和稳定性，提高了精炼过程合金收得率及产品的洁净度。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：洁净钢的生产方法，包括以下步骤：a. 转炉冶炼，采用双渣炼钢工艺，加脱氧剂还原处理，所述脱氧剂为锰铁合金和电石，挡渣出钢；b. LF炉精炼，送电熔化固体渣，此时喂Si50Ba12Ca12合金线进行浸入脱氧处理,还原状态下添加合金调整化学成分达到标准要求；c. 钢包车喂线，对钢水喂铝线进行脱氧，控制成品铝含量按重量百分比0.010-0.025%，然后喂硅钙线进行变质并进一步强化脱氧处理，控制成品钙含量按重量百分比0.0015-0.0030%，控制钙铝含量比大于或等于0.12；d. VD炉精炼，进行真空脱氢处理；e. 连铸。

作为一种改进，在步骤a中，所述双渣炼钢工艺包括第一次造渣，第一次造渣为活性石灰、轻烧白云石和氧化铁皮，活性石灰的吨钢加入量为40-50Kg，白云石的吨钢加入量为30-40Kg，氧化铁皮的吨钢加入量10-15Kg，吹氧枪位控制在1.2-1.6m，氧气的吨钢吹入量为20-30Nm3,达到终点温度控制在1420-1450℃，排放2/3渣量；第二次造渣，活性石灰的吨钢补加量为15-20Kg，白云石的吨钢补加量为10-15Kg，低枪位控制在0.8-1.4m，氧气的吨钢吹入量为25-35Nm3, 温度控制在1620-1660℃吹炼。

作为一种改进，在步骤a中，所述挡渣出钢为：出钢末转炉加挡渣球，出钢过程中钢包进行底吹氩，在氩气搅拌下出钢至1/4时随流加入活性石灰9-12Kg/吨钢，萤石1-2Kg/吨钢，电石0.5-1Kg/吨钢，锰铁合金。

作为进一步的改进，在步骤a中，出钢过程锰铁合金加入量按钢种成分要求的低限控制。

作为一种改进，在步骤b中，Si50Ba12Ca12合金线吨钢加入量为1-2 Kg。

作为一种改进，在步骤b结束时，用活性石灰和萤石调整渣的流动性及碱度。

作为一种改进，在步骤d中，相对标准大气压真空度≤67Pa，保持时间≥15min，并吹氩气搅拌，氩气搅拌流量控制在100-180NL/min。

作为进一步的改进，在步骤d中，破真空后，软吹氩气，吹气时间≥8min，软吹氩气的压力控制在0.3-0.5Mpa。

采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：由于转炉冶炼过程为钢水的强氧化期，而在该过程中添加的脱氧剂为锰铁合金和电石，可有效的减少硅和铝的氧化产物，为后序精炼洁净钢创造良好条件；LF炉精炼过程钢水为弱氧化期，此时喂Si50Ba12Ca12合金线，即能够有效脱氧，脱硫,同时脱氧过程产生的蒸气压使覆渣变成吸附能力较强的泡沫渣；钢包浮渣为白渣后，钢水为还原期，调整成分及温度合格后，钢包车开离LF炉工位，先喂铝线进行深脱氧，铝收得率高，且铝的氧化物形成的很少，然后喂硅钙线变质及强化脱氧处理，将Al₂O₃转化成12CaO·7Al₂O₃，保证了洁净钢的洁净度。