[发明专利]一种超低碳高铝钢的钙处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及炼钢工艺技术领域，具体涉及一种超低碳高铝钢的钙处理方法。

背景技术

在炼钢浇铸铝镇静钢，尤其是碳含量为0.001～0.01%、铝含量为0.1～0.3%的超低碳高铝钢时，由于铝脱氧时固态Al₂O₃的含量较高，同时钢水中铝易二次氧化，生成了高熔点氧化物，导致塞棒、水口结瘤，影响生产节奏和恶化钢水纯净度。

通常，为了解决铝脱氧钢浇铸时易堵水口的问题，在精炼结束后增加钙处理，使高熔点的Al₂O₃夹杂物变性，生成液态、易于上浮的钙铝酸盐C12A7。添加过多的钙，容易形成熔点较高的C3A、CaS等夹杂；钙处理强度过低，可形成CA6和CA2等高熔点复杂夹杂物。因此，钙添加量的多少，直接影响夹杂物改性的效果。不同厂家目前大多钢铁厂喂钙量有两种方法确定：由钢水中的保证钙含量为0.002%～0.0035%计算得到；另一种方法由[Ca]/[Al]≥0.1计算得到。当钢中成分设计要求铝含量为0.1%～0.3%时，使用以上两种方法计算钙加入量就不完全适合；又，不同钢铁公司对脱氧产生的夹杂物控制的水平不同。因此，为了达到理想的钙处理效果，各钢铁公司实际的钙添加量不同。

中国专利申请CN 201110120621.X，名称为一种防止钢炉连铸水口结瘤加钙的新方法公开了以钢水中的Al₂O₃作为计算依据，求得硅钙线数量或钙铁线或硅钙粉的添加数量的方法，未提及Al₂O₃数据的来源，也没有考虑游离钙的添加量，难以实现钙加加入量的精确控制。

发明内容

本发明的目的是提供一种超低碳高铝钢的钙处理方法，主要解决现有技术中板坯连铸机在浇铸碳含量为0.001%～0.01%、铝含量为0.1%～0.3%的超低碳高铝钢连铸水口结瘤、夹杂物含量大、钢水纯净度降低、钙铁合金块加入量难以精准控制的技术问题。

本发明采用的技术方案是：

一种超低碳高铝钢的钙处理方法，包括以下步骤：

步骤1、将RH炉进站的钢水在真空度为270Pa以下进行脱碳10～20分钟；

步骤2、对脱碳后钢水采用硅进行脱氧，循环3分钟以上；再加入合适量的铝块至成分设计范围，环流量为1600～3000L/min的情况下循环5分钟以上；取样检测钢水中Alt与Als；

步骤3、通过RH炉料仓添加钙铁合金块对钢水进行钙处理，控制钢水增氮，同时，为了提高钙铁合金块的收得率，真空度降低至10～20KPa；钙铁合金块加入完成后，在环流量为1400～2500L/min状态下循环3分钟以上。

本发明步骤3中，钙铁合金块添加量为M，单位为kg/吨钢，由公式一计算得出：

M＝（m₁+m₂）/(c×d)公式一；

公式一中，m₁为生成低熔点12CaO·7Al₂O₃ 所需要的钙铁合金块添加量，单位为kg/吨钢；m₂为根据钢水中需要有2～5ppm的游离钙的设计值所确定的钙铁合金块添加量，单位为kg/吨钢；c为钙铁合金块中钙的质量百分含量；d为钙铁合金块由RH炉料仓添加时的钙元素收得率。

在钢水中加入钙铁合金块对钢水进行钙处理之前，Alt与Als的差值为Al₂O₃的含量a ppm，依据反应方程式12Ca+[O]+7Al₂O₃(s)=12CaO·7Al₂O₃(l)计算出所需钙量，由公式二计算出钙铁合金块添加量m₁，

m₁＝672.27a 公式二；

钢水中游离钙含量为b ppm时，由公式三计算出钙铁合金块添加量m₂，