[发明专利]一种促进RH脱碳的方法

说明书

一种促进RH脱碳的方法。在超低碳钢RH脱碳前或脱碳过程中，向钢液中加入铝或铝合金，利用铝氧反应在钢液中形成弥散Al₂O₃夹杂物，生成的Al₂O₃夹杂物与钢液的润湿性差、润湿角大，成为RH脱碳反应生成一氧化碳气泡的异质形核核心，促进一氧化碳气泡形核，增大一氧化碳气泡在钢液中的形核深度，扩大RH真空槽中碳氧反应的反应层厚度，提升RH深脱碳能力。通过所述方法能够有效提高RH脱碳速率，终点碳含量降低1～10×10^‑6。生成的一氧化碳气泡尺寸细小，捕捉夹杂物能力强，可促进先期生成的Al₂O₃夹杂物去除，不会对钢液造成污染。

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种促进RH脱碳的方法。

背景技术

近年来，超低碳钢以优良的韧性、加工性能和电磁性能等，被广泛应用于电器、电子设备、汽车、机械等制造行业。随着超低碳钢需求量快速增长以及对RH终点碳含量严格的控制要求，研究RH快速深脱碳有重要意义。

诸多研究表明，钢液碳、氧的扩散速度和一氧化碳气泡形核对脱碳速率影响较大，尤其是低碳条件下，影响更为显著。根据实验和实际生产结果，降低真空度及抽真空速度、增加提升气体流量、增加钢液RH处理前钢液氧含量以及选择合适的浸渍管管径等可以提高脱碳速率、降低终点碳含量，但是这些手段需要对工艺参数、设备进行较大改动或对后续处理流程产生影响，操作难度较大。

针对上述问题，需要开发一种能够促进RH脱碳且不改动工艺参数及设备、对后续工序影响小的方法。

发明内容

鉴于上述诸多困难，本发明公开一种促进RH脱碳的方法，所述方法在RH脱碳前或脱碳过程中，向钢液中加入铝，利用铝氧反应在钢液中形成弥散Al₂O₃夹杂物，一氧化碳气泡以Al₂O₃夹杂物为异质形核核心生成，降低一氧化碳气泡形核难度，促进脱碳反应。该技术具有显著促进RH脱碳速率、不改动工艺参数及设备以及对后续工序影响小的优点。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种促进RH脱碳的方法，在RH脱碳前或脱碳过程中，向钢液中加入铝或铝合金，利用铝氧反应在钢液中形成弥散Al₂O₃夹杂物，生成的Al₂O₃夹杂物与钢液的润湿性差、润湿角大，成为RH脱碳反应生成一氧化碳气泡的异质形核核心，促进一氧化碳气泡形核，增大一氧化碳气泡在钢液中的形核深度，扩大RH真空槽中碳氧反应的反应层厚度，提升RH深脱碳能力。生成的一氧化碳气泡尺寸细小，捕捉夹杂物能力强，可显著促进夹杂物在气泡表面的聚集和长大，有利于先期生成的Al₂O₃夹杂物去除，不会对钢液造成污染。

进一步地，所述方法具体为：在转炉出钢过程中向钢液加入铝及铝合金，或在RH处理前向钢液中加入铝及铝合金，或在RH处理前期从真空槽上方料仓向真空槽内钢液中加入铝及铝合金，加入的铝和钢液中溶解氧发生反应，在钢液中生成Al₂O₃夹杂物。

进一步地，在转炉出钢过程中加入铝或铝合金中的总铝量w[Al](kg)与钢液质量w[钢](t)的关系为：

0.225w[钢]≤w[Al]≤1.125w[钢]

在RH处理前加入铝或铝合金中的总铝量w[Al](kg)与钢液质量w[钢](t)的关系为：

0.1575w[钢]≤w[Al]≤0.9w[钢]

RH真空处理前期从真空槽上方料仓向真空槽内钢液中加入铝或铝合金中的总铝量w[Al](kg)与钢液质量w[钢](t)的关系为：