[发明专利]一种适用于低碳、超低碳钢的钢包顶渣改质方法

说明书

本发明公开了一种适用于低碳、超低碳钢的钢包顶渣改质方法，它包括：1、转炉出钢过程钢包不吹氩气，不加任何脱氧剂及造渣料；2、在出钢完成后向钢包中加入比重介于顶渣和钢水之间的强脱氧铁合金，强脱氧铁合金的加入量根据钢包中实际钢水量而定；3、在加入强脱氧铁合金后向钢包中加入石灰熔剂，石灰加入量根据钢包中实际钢水量而定；4、RH结束循环破空时，在钢水恰好下降出真空室前，向真空室内钢水中加入强脱氧合金，强脱氧合金加入量根据实际钢水量而定；5、RH脱碳、脱氧及合金化的操作方法同钢厂现行常规方法相同。应用本发明能显著改变钢包顶渣氧化性，钢水洁净度指标均有不同程度改善，且改质过程不污染现场环境，能满足环保要求。

技术领域

本发明属于炼钢技术领域，涉及一种钢包顶渣改质方法，尤其涉及一种适用于低碳、超低碳钢的钢包顶渣改质方法。

背景技术

“转炉-RH-连铸”工艺路径的低碳、超低碳钢一般均为较高铝含量的铝镇静钢，钢水中酸溶铝含量偏高，如果钢包顶渣氧化性较强，在浇铸过程中尤其是浇注后期，钢包渣中氧将不断与钢水中酸溶铝进行反应，生成不利于钢水质量的Al₂O₃夹杂物，导致钢水洁净度有所降低。大量实验和工业生产结果均证实了钢包顶渣中氧化铁含量与中间包钢水铝损失、全氧含量、钢坯的全氧含量和钢材的表观和内部缺陷水平直接相联。为此，降低钢包顶渣氧化性已成为制约炼钢厂超低碳钢质量提升的重要课题。

与此同时，随着环保要求的不断提高，现有的通过加改质剂对钢包渣进行改质的工艺由于改质剂加入期间及加入后产生大量烟尘的缺点已不能适应国家愈发严格的环保要求。

为解决钢包顶渣氧化性强的问题，业界已发明了很多对钢包顶渣进行脱氧的方法。例如：

中国专利(申请公布号：CN 105755200 A)公布了“钢包顶渣改制方法”，该发明通过在转炉出钢过程中按照比例加入白灰、脱氧剂和萤石，在出钢完毕、RH破空后、连铸钢包开浇后中间包注流区分别加入50～100kg、50～250kg、50～100kg质量百分数比的成分组成：Al：30～35％，Al2O3：6～10％，CaO：50～60％，CaF2：4～6％的脱氧剂。该专利能够在不提高脱氧剂使用量的前提下降低了钢包顶渣氧化性，但缺点在于改质后钢包顶渣TFe波动较大，介于3.9％-6.7％之间，易造成钢水质量不稳定。

中国专利(申请公布号：CN 108588342 A)公布了“一种RH炉钢包顶渣高效环流改质冶炼方法”，该发明通过：1)RH炉脱氧合金化后调整真空槽真空度至20～30kpa，2)从合金料仓加入200～300kg质量百分数比成分组成Al粒25～30％、颗粒石灰10～15％、预熔渣55～60％改质剂；3)打开钢包底吹氩吹氩3～4min，压力调整在0.2～0.4Mpa、流量为30～50NL/min，保证钢包顶渣微动而不裸露钢水；4)关闭钢包底吹氩，调整真空度控制在67pa以下，纯环流8-10min后复压出站。这个专利方法能使炉渣全铁控制在2％以内，但不足之处在于步骤3：RH处理过程需打开真空槽上升管侧钢包底吹氩，并调整压力、流量，以保证钢包炉渣微动而不裸露钢水，这对钢包透气砖的透气效果提出了很高要求，实际生产中，不同钢包透气砖的透气性相差很大，需要不断调整氩气流量及压力方能实现“钢包炉渣微动而不裸露钢水“这一目标，在调整过程中容易造成钢水/炉渣大翻而造成设备及安全事故，存在很大的重大安全隐患，工业大生产中难以实施。

科技论文《超低碳钢顶渣改质技术研究》(北京，第九届中国钢铁年会论文集：2013年10月22日)：通过采用转炉出钢结束后迅速向钢包渣表面加入改质剂、RH工序钢包顶渣改质、中间包顶渣改质的三步顶渣改质工艺等技术措施，可将超低碳钢RH出站钢包顶渣中TFe含量降低至5％以下，MnO含量降低至3％以下。这种方法能够稳定控制钢包顶渣氧化性，但缺点在于转炉出钢结束后向钢包渣表面加入改质剂会产生大量烟尘，污染环境。