[发明专利]钢水的钛合金化方法

说明书

本发明公开了一种钢水的钛合金化方法，包括如下步骤：a、原料制备：取含钛的长条形薄片料压制为块状料备用；其中，单片所述长条形薄片的厚度≤2mm，长度≤50mm，宽度≤10mm；b、在钢水精炼末期，向钢水中加入步骤a制备的块状料；c、块状料加完后，至钢水成分均匀、达到钢种钛含量的要求，钢水的钛合金化完成(对应不同精炼设备有不同的加料要求和成分均化方法)。

技术领域

本发明属于钢铁冶金技术领域，具体涉及一种应用于钢水精炼过程对钢水钛合金化的方法。

背景技术

钛是钢水重要的金属添加剂之一，对改善钢材性能有重要的作用，概括起来，主要有如下四个方面：一是使钢的晶粒细化；二是提高钢材强度；三是改善钢材韧性的各向异性；四是提高钢材耐腐蚀性。鉴于钛在改善钢材性能方面的种种作用，许多钢种都必须加入含量不等的钛。

向钢水中加入钛的过程称为钢水的钛合金化，目前钛合金化主要有如下两个途径：其一是在钢水精炼末期，向钢水中加入适量的钛铁。根据钛铁中钛含量，钛铁分为30钛铁(FeTi30)、40钛铁(FeTi40)、70钛铁(FeTi70)和低氮70钛铁(FeTi70L)。通过该途径进行钢水钛合金化的特点是简单快速、实施方便，但由于加入的钛铁杂质元素(N、O、C)含量比较高，造成钢水增氮、增氧、增碳，难以满足高端钢种(例如超深冲汽车用钢、超纯铁素体不锈钢等)钛合金化的要求，各种钛铁的N、O、C含量典型值如下表所示。从表1中可以看到，即使使用低氮70钛铁FeTi70L，也会造成钢水明显增氮、增氧、增碳。

表1：

*指Ti含量折算到98mass％时对应的数值

钢水钛合金化的第二个途径是在钢水精炼末期，用喂丝机向钢包喂入含钛的包芯线，如钛铁包芯线、钛镁复合包芯线。使用钛包芯线对钢水钛合金化的好处是可以减少钛的氧化，钛的收得率较高。但是由于制备钛包芯线成本高致使钛合金化成本高；喂丝时间长，延长了钢水精炼时间；喂丝过程易出现卡线、打滑，导致钛合金化无法顺利进行。此外，包芯线中的钛铁粉是由钛铁破碎而成，N、O、C含量高的缺陷同样存在。

申请号为201611031839.7、发明名称为“海绵钛对钢水钛合金化的方法”的中国专利文献记载了一种在LF炉加入钛铁使钢水中Ti含量为0.01-0.03％、然后在RH真空处理时加入海绵钛进一步钛合金化的方法，但该方法操作复杂；前期使用钛铁增钛，未能消除钛铁中N、O、C含量高的不足，且后期使用的海绵钛价格昂贵，钢水钛合金化成本很高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于：提供一种具有较低生产成本、对过程中钢水N、O、C含量控制较好、钛收得率高、操作简便、节能环保的钢水的钛合金化方法。

其所要解决的技术问题可以通过以下技术方案来实施。

一种钢水的钛合金化方法，包括如下步骤：

a、原料制备

取含钛的长条形薄片料压制为块状料备用；

其中，单片所述长条形薄片的厚度≤2mm，长度≤50mm，宽度≤10mm；

b、在钢水精炼末期，向钢水中加入步骤a制备的块状料。在LF炉工位钛合金化时，在钢包底吹氩条件下，将所述块状料直接加入钢包内的钢水中；在RH工位钛合金化时，将所述块状料通过RH的合金加料室加入钢水中；在VOD工位钛合金化时，在底吹氩条件下，将所述块状料通过VOD的合金加料室加入钢水中；

c、块状料加完后，钢水成分均化、钛含量达到钢种的要求，钢水的钛合金化完成。在LF炉工位钛合金化时，保持钢包底吹氩(钢水不裸露)以促进钢水成分均化；在RH工位钛合金化时，保持钢水大的环流量以促进钢水成分均化；在VOD工位钛合金化时，保持底吹氩以促进钢水成分均化。