[发明专利]一种超低碳低氧钢的生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶炼、连铸工艺领域，尤其涉及一种冶炼生产超低碳低氧钢的方法。

背景技术

所谓超低碳低氧钢是指钢中碳含量在≤0.0060wt％、氧含量≤0.0020wt％的钢种。超低碳钢由于其碳含量较低的特点，必须进行真空脱碳，因此需要转炉提供的粗钢液中要有一定的氧含量，从而导致转炉出钢后，钢水中的氧向渣中传递，顶渣氧化性较强，在真空终脱氧处理结束后，顶渣中的氧开始向钢水中传递，导致氧化物夹杂随开浇前静止过程及大包浇注过程不断生成。由于此时无有效的去除氧化物夹杂的条件，致使生成的氧化物夹杂大部分进入钢液中，并进而进入中间包，导致钢坯中的全氧含量增加。

目前，冶炼超低碳钢的基本工艺为：首先采取铁水预处理，然后进行顶底复吹转炉冶炼。出钢后，加入部分铝钙基改质剂对钢包顶渣进行改质。到达真空精炼位后，进行必要的脱碳及脱氧合金化处理。处理结束后，在钢包表面加入部分铝钙基改质剂进行钢包顶渣改质，降低渣的氧化性。最后再到连铸机采用保护浇注措施，浇注成连铸坯。整个冶炼、浇注过程主要是依靠出钢后改质和真空处理结束后的改质，以控制顶渣的氧化性。

上述方法虽然可对降低顶渣氧化性具有一定的作用，但由于转炉改质后，钢水中的氧含量较高，在运输及精炼处理过程中，钢渣界面会发生氧的传递，导致钢渣界面处的顶渣氧化性较高，而精炼处理结束后的顶渣改质工艺只能脱除上表面顶渣中的氧，由于改质剂无法有效地与下表面的顶渣充分作用，因此实际的改质效果有限。

发明内容

本发明旨在提供一种能有效脱除钢坯中的自由氧，显著降低钢坯中的氧化物夹杂，从而得到全氧含量较低的超低碳低氧钢的生产方法。

为此，本发明所采取的解决方案是：

一种超低碳低氧钢的生产方法，其特征在于，具体工艺步骤为：

1、转炉冶炼：

转炉工序采用沸腾出钢，控制出钢氧含量≤0.10wt％，下渣量控制在≤5kg/t钢；出钢过程加入钙基预熔渣，形成高碱度钢包顶渣，加入量控制在3-8kg/钢；出钢后加入铝钙基改质剂，并配合弱氩气搅拌，对钢包顶渣进行改质，加入量控制在1-3kg/t钢，搅拌时间控制在3min以下；若需调整氧含量，在吹氩前通过喂铝线方式调整，控制喂线量≤0.5kg/t钢；

2、真空精炼：

真空精炼处理结束、破真空前，通过料仓加入钙铝基合成渣，加入量控制在1-3kg/t钢，循环一个周期后破空，在上升管和下降管刚离开钢包液面时，向正对上升管和下降管下面的炉渣活跃区域投放铝钙基改质剂，加入量以全部覆盖该区域为准，然后搬出精炼位；

3、连铸工序：

随连铸浇注的进行不断补加高碱度覆盖剂，造高碱度中间包顶渣，首罐加入量控制在3-5kg/t钢，其余罐次控制在0.8-1.5kg/钢；同时在开浇、更换钢包操作过程中或浇次末期，通过中间包浇注孔或测温孔投入铝钙基改质剂进行中间包顶渣改质，加入量控制在0.1-0.5kg/t钢。

所述钙基预熔渣含CaO＞80wt％；

所述铝钙基改质剂含CaO 30-50wt％，Al 35-55wt％；

所述钙铝基合成渣含CaO＞70wt％，Al 10-20wt％。

本发明的有益效果为：

采用本发明方法可以有效地脱除钢坯中的自由氧，显著降低钢坯中的氧化物夹杂，减少成品钢坯中的全氧含量，稳定控制超低碳钢成品钢坯中的全氧含量在15×10^-6以下。

具体实施方式

下面以180吨顶底复吹转炉，180吨真空循环脱气炉(RH炉)精炼，50吨中间包浇注为例，对本发明做进一步说明。

实施例1：

成品钢坯化学成分要求：C≤0.0030wt％，Als 0.05wt％，T.O≤0.0025wt％。

具体实施工艺和步骤为：

1、转炉冶炼：

转炉采用沸腾出钢，出钢氧含量为0.095wt％，下渣量控制在5kg/钢。

出钢过程加入加入800kg含CaO 82wt％的钙基预熔渣，形成高碱度钢包顶渣。出钢后加入250kg含CaO 30wt％，Al 50wt％的铝钙基改质剂，对钢包顶渣进行改质。

氩站喂铝线35kg，以15Nm³/h的搅拌强度吹氩搅拌2min。

2、真空精炼：