[发明专利]一种利于改善浇注的钢水复合脱氧的方法

说明书

技术领域

       本发明属于冶金炼钢工艺类，具体涉及一种利于改善浇注的钢水复合脱氧的方法。

背景技术

采用电炉以及钢包精炼（LF）、真空脱气（VD）和大方坯连铸流程生产的齿轮钢、非调质钢和结构钢系列钢种的成份特性，其一是钢水成分中硫和铝的含量都比较高，特别是S≥0.045%的钢种居多；其二是对钢中夹杂物有严格的控制要求，以便在连铸过程能顺利浇注，因为此类钢种在实际生产中容易产生浇注过程水口堵塞而导致连浇性差的状况，导致异常终浇及单炉浇注，使得生产顺行以及钢水质量都受到影响。

发明内容

       本发明的目的是根据上述现有技术的不足，提供一种利于改善浇注的钢水复合脱氧的方法，该方法在钢水精炼过程，喂入硅钡合金包芯线实现对钢水进行深脱氧和夹杂物的有效控制。

       本发明目的实现由以下技术方案完成：

一种利于改善浇注的钢水复合脱氧的方法，用于齿轮钢、非调质钢和结构钢及高钛焊丝系列钢种的冶炼，其特征在于，该方法采用包芯线将硅钡合金喂入钢水深处，完成钢水的复合脱氧，所述包芯线的芯线中的各组分所占重量百分比分别是为：硅48%-58%、钡25%-32%，余量为铁。

所述芯线中还含有重量百分比为1%-3%的钙。

所述芯线中还含有重量百分比为1.5-2.5%的铝。

所述芯线中各组分的粒度为0.1-3mm。

所述的包芯线直径为9-16mm。

       本发明的优点是：通过合金元素的调整强化钢水脱氧效果，降低钢水脱氧铝合金的消耗；同时能显著提高钢液纯净度和改善钢液质量，并有效促使钢液中的夹杂物聚集并上浮至渣中，也有利于确保多炉连浇生产的顺利；提高了钢水洁净度、保证连铸工艺的顺行、提高连铸的连浇炉数、防止连铸水口堵塞、节省脱氧铝的消耗。

具体实施方式

       采用电炉-LF-VD-连铸工艺生产齿轮钢、非调质钢和结构钢及高钛焊丝系列钢种对钢水的浇注性能要求较高，要求钢水的洁净度高，其中的夹杂物形态、组成、尺寸分布等满足要求，需要对钢水进行深脱氧并进行夹杂物控制。

以下实施例提供一种针对齿轮钢、非调质钢和结构钢及高钛焊丝系列钢种进行深脱氧的硅钡等多组分复合包芯线，其中芯线的各组分所占重量百分比分别是：硅48%-58%、钡25%-32%、钙1%-3%、铝1.5-2.5%，余量为铁。

以下四个具体实施例，其分别采用四组配方的复合包芯线，在精炼过程喂入钢水，对钢水深脱氧和夹杂物控制，其中包芯线的规格为φ9mm-φ16mm，用于钢水精炼过程深脱氧与夹杂物控制，其加入量控制为2-5kg/t.s。

具体如下表所示：

针对上述四个实施例中的结果，发明人进行了相关的对比试验，首先对比的是，是否采用包芯线方式加入，结果是，采用本发明限定的芯线组分配比，对于采用包芯线方式脱氧所产生的脱氧效果优于将芯线组分压块直接添加，下表所示为上述四个实施例压块直接添加的效果：

采用本发明的方法对钢水深脱氧处理，可以进一步降低钢中的氧活度，提高铝的收得率，降低铝消耗，有效控制铝损；还可以形成复合夹杂，使夹杂物变性，呈细小、均匀、弥散分布，提高钢水的洁净度，消除点状夹杂的出现，对环境无不良影响，因此对生产齿轮钢、非调质钢和结构钢及高钛焊丝系列钢种的电炉炼钢生产厂均具有推广应用价值。

其次对于同样采用包芯线加入方式，如果芯线的组分超出上述实施例范围，则达不到理想的工艺效果，特别是连浇炉数及点状夹杂物指标均显著变差。具体如下表所示：

上述实施例中涉及的包芯线中的组分硅主要是使钢水脱氧以形成SiO₂产物，此类氧化物可以与其它脱氧产物形成复合夹杂物而易于去除，该类夹杂物对钢的危害相对小，将其含量控制在48%-58%的目的在于，过高的硅含量不利于钢水的深脱氧，例如实施例5，因为硅的脱氧能力有限，而过低的硅含量则难以形成足够的SiO₂产物而影响复合夹杂物的生成，例如实施例6；其中的组分钡主要是使钢水深脱氧，可以充分发挥其脱氧能力强的优势，进一步降低钢水中的氧活度，形成的脱氧产物在钢水中易于上浮去除，也可以形成复合脱氧产物，降低脱氧产物的熔点，形成液态脱氧产物而易于与钢水分离，当然过高的钡含量影响钢水的脱氧效率，因为其分子量大，与氧结合消耗的量多，对成本的控制也不利，而过低的钡含量则达不到深脱氧的效果，因此对其选择合适范围非常重要。