[发明专利]利用含金属钙硅铁合金进行钢液硅合金化和钙处理的方法

说明书

利用含金属钙硅铁合金进行钢液硅合金化和钙处理的方法，属于钢铁冶金精炼领域。在转炉冶炼后的出钢过程中不进行或进行部分硅合金化，同时进行钢液铝脱氧处理和加渣预精炼，并且将铝含量按钢种要求上限控制。二次精炼后向钢液中加入含金属钙的硅铁合金进行硅合金化和钙处理，之后先采用较大流量吹氩搅拌1～3分钟以促进合金熔化，然后再进行低流量吹氩搅拌以均匀钢液成分和促进夹杂物改性及上浮。本发明利用硅铁合金中含有的金属钙，通过调整硅合金化时机来同时实现钢液硅合金化和钙处理的目标，减少甚至取消了常规的喂钙线操作，降低了生产成本；同时避免了喂钙线带来的钢液喷溅问题，减少了钢液的增氧增氮，提高了操作稳定性和钙的收得率，进而也提升了钢液洁净度。

技术领域

本发明为一种利用含金属钙的硅铁合金同时进行钢液硅合金化和钙处理的方法，属于钢铁冶金精炼领域。

背景技术

在铝脱氧钢生产过程中广泛采用钙处理工艺来防止浇铸过程浸入式水口堵塞，另外，钙处理也广泛应用于管线钢等钢种中MnS的改性以避免服役过程氢致裂纹的形成。在钢铁企业中，目前钙处理主要是通过往钢液中喂入各种含钙包芯线的形式来实施，这些含钙包芯线包括纯钙线、硅钙线和铝钙线等。除了增加成本外，由于钙的蒸气压高，这种钙处理方式容易在喂钙线的时候产生钢水喷溅，引起钢液的二次氧化，导致钙收得率低，且会形成大量非金属夹杂物。硅是增大钢材强度和硬度的元素，不同钢种对硅含量都有一定的要求。在钢铁生产中，一般是在转炉出钢过程中往钢中加硅铁来对钢液进行硅合金化。硅铁采用碳热还原法生产，由于硅石中含有一定量的CaO，导致硅铁中存在一定量的金属钙。由于转炉出钢过程钢液氧含量高，硅铁中的钙被氧化，造成金属钙的浪费。

本发明提供了一种充分利用硅铁合金中含有的金属钙来替代钙线，同时实现钢液的硅合金化和钙处理，既能降低生产成本，又能提高钙的收得率，提升钢液洁净度。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用含金属钙的硅铁合金同时进行钢液硅合金化和钙处理的方法。该方法利用硅铁合金中含有的金属钙来替代钙线，同时实现钢液的硅合金化和钙处理，这既能降低生产成本，又能提高钙的收得率，提升钢液洁净度。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：在转炉冶炼后的出钢过程中不进行或进行部分硅合金化，同时进行钢液加渣预精炼和铝脱氧处理，将铝含量按钢种要求上限控制，避免二次精炼过程补加铝。二次精炼后向钢液中加入含金属钙的硅铁合金进行硅合金化和钙处理，之后先采用较大流量吹氩搅拌1～3分钟以促进合金熔化，然后再进行低流量吹氩搅拌以均匀钢液成分和促进夹杂物上浮。

一种利用含金属钙硅铁合金进行钢液硅合金化和钙处理的方法，其特征在于所采用的硅铁合金含有金属钙；处理步骤如下：

(1)根据硅铁合金金属钙含量以及钢液目标硅含量和钙含量，计算转炉出钢过程和精炼后的硅铁合金加入量；

(2)在转炉冶炼后的出钢过程中加渣预精炼，同时进行钢液铝脱氧处理，要避免二次精炼过程补加铝；

(3)根据步骤(1)中的计算，在转炉出钢过程不进行或进行部分硅合金化；

(4)二次精炼结束后向钢液中加入含金属钙的硅铁合金进行硅合金化和钙处理，之后采用大流量吹氩搅拌以促进合金熔化；

(5)最后进行低流量吹氩搅拌以均匀钢液成分和促进夹杂物上浮。

进一步地，步骤(1)所述硅铁合金粒度小于50mm，含有0.1％以上的金属钙含量，且保证同一批次合金中金属钙含量均匀。

进一步地，步骤(2)所述采用加铝脱氧，铝含量按钢种要求上限控制。

进一步地，步骤(4)所述二次精炼结束加入含金属钙的硅铁合金后先采用大流量(流量参考300-700NL/min，以达到渣面翻滚为准)吹氩搅拌1-3分钟以促进合金熔化。