焊條鋼H08A的冶煉方法技術(shù)

本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)涉及焊條鋼H08A的冶煉方法，屬于鋼鐵冶金技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)解決的技術(shù)問(wèn)題是焊條鋼H08A的生產(chǎn)過(guò)程中連鑄時(shí)間短以及鑄坯氣泡缺陷明顯。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)的技術(shù)方案是提供焊條鋼H08A的冶煉方法，包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、連鑄，LF精煉中加入主要成分為CaO、CaC2的熔渣發(fā)泡劑和主要成分為Al、Al2O3、CaO的精煉調(diào)渣劑擴(kuò)散脫氧，控制鋼水氧活度為0.0020％～0.0040％，Als含量為0.001％～0.005％，加入硅鐵控制Si含量為0.02％～0.03％，然后進(jìn)行鈣處理。本發(fā)明專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)制定合理的鋼水控制制度，可穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)無(wú)內(nèi)部缺陷焊條鋼H08A連鑄坯。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
焊條鋼H08A的冶煉方法
本專(zhuān)利技術(shù)屬于鋼鐵冶金
，具體涉及焊條鋼H08A的冶煉方法。
技術(shù)介紹
H08A焊條鋼是重要的焊條生產(chǎn)的原材料，屬于低碳、低硅、低鋁的鋼種，與其他鋼種的最大差異之一就是要確保成品鋼材的化學(xué)成分，其成分要求Si≤0.03％，C≤0.08％，Al≤0.005％。H08A焊條鋼的生產(chǎn)過(guò)程中需要加入脫氧劑進(jìn)行脫氧，一般采用鋁作為脫氧劑，而脫氧劑的加入會(huì)生成大量夾雜物，容易堵塞中間包水口，影響鋼水的可澆性和連鑄的順行，但如果脫氧劑不足，由于脫氧不良，導(dǎo)致鑄坯產(chǎn)生氣泡。因而，生產(chǎn)H08A焊條鋼需要制定合理的鋼水控制制度，尤其要兼顧氣泡和可澆性的控制。專(zhuān)利CN104480250A公開(kāi)了一種焊條鋼高效脫氧的的工藝方法，其主要通過(guò)在中間包內(nèi)先放置金屬鋁，然后將精煉鋼水注入中間包進(jìn)行脫氧，然而該方法將產(chǎn)生大量的夾雜物留在鋼液內(nèi)，很難去除，影響鋼水可澆性。專(zhuān)利CN1566370A公開(kāi)了一種連鑄碳素焊條鋼的生產(chǎn)方法，其通過(guò)轉(zhuǎn)爐出鋼在鋼包中加入鋁錳鐵預(yù)脫氧，然后精煉在線(xiàn)定氧，喂鋁線(xiàn)或鋁粒，精確調(diào)整鋼水氧活度，該專(zhuān)利僅僅靠鋁線(xiàn)或者鋁鐵進(jìn)行直接脫氧，鋼水中會(huì)產(chǎn)生大量的氧化鋁夾雜物，而該類(lèi)夾雜物是堵塞浸入式水口的最主要物質(zhì)，因此采用該方法容易造成水口堵塞。專(zhuān)利CN1455004A公開(kāi)了一種超低硅焊條鋼連鑄生產(chǎn)工藝，其在脫氧合金化工序中，按鋼水總量加入以下脫氧劑：向鋼水包內(nèi)加入碳化鈣、鈦鐵合金和硅鈣合金等，向轉(zhuǎn)爐內(nèi)加入鋁錳鐵合金，該專(zhuān)利通過(guò)分批次加入脫氧劑，雖然一定程度上避免了脫氧劑全部加入帶來(lái)的負(fù)面影響，但是并沒(méi)有對(duì)氧活度進(jìn)行監(jiān)控，仍然存在氣泡和可澆性的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)解決的技術(shù)問(wèn)題是焊條鋼H08A的生產(chǎn)過(guò)程中連鑄時(shí)間短以及鑄坯氣泡缺陷明顯。本專(zhuān)利技術(shù)解決上述技術(shù)問(wèn)題的技術(shù)方案是提供焊條鋼H08A的冶煉方法，步驟包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、連鑄，其特征在于：a.當(dāng)轉(zhuǎn)爐冶煉的終點(diǎn)鋼水碳含量為0.04％～0.05％，擋渣出鋼，出鋼過(guò)程加入鋁鐵合金預(yù)脫氧，控制氧活度在0.005％～0.010％；b.LF精煉過(guò)程加入熔渣發(fā)泡劑和精煉調(diào)渣劑脫氧，控制鋼水LF加熱結(jié)束后氧活度為0.0020％～0.0040％，Als含量為0.001％～0.005％，加入硅鐵合金控制Si含量為0.02％～0.03％，然后進(jìn)行鈣處理，所述熔渣發(fā)泡劑是主要成分為CaO、CaC2的混合物，所述精煉調(diào)渣劑是主要成分為Al、Al2O3、CaO的混合物，其中Als是指溶解在鋼水中的Al。其中，鋁鐵合金至少滿(mǎn)足下列中的一項(xiàng)：鋁鐵合金的組成以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為40％Al、58％Fe，余為雜質(zhì)；鋁鐵合金加入量為3～4kg/t鋼。其中，擋渣出鋼采用滑板擋渣，下渣量控制在4～6kg/噸鋼，出鋼溫度1650℃～1680℃。其中，熔渣發(fā)泡劑至少滿(mǎn)足下列中的一項(xiàng)：熔渣發(fā)泡劑以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括60％～80％的CaO、20％～40％的CaC2；熔渣發(fā)泡劑的加入量為1～3kg/t鋼；其中，精煉調(diào)渣劑至少滿(mǎn)足下列中的一項(xiàng)：精煉調(diào)渣劑以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括5％～10％的Al、60％～70％的Al2O3、25％～35％的CaO；精煉調(diào)渣劑的加入量為1～3kg/t鋼。其中，所述熔渣發(fā)泡劑和精煉調(diào)渣劑在鋼水達(dá)到LF處理工位后通過(guò)高位料倉(cāng)加入。其中，硅鐵合金至少滿(mǎn)足下列中的一項(xiàng)：硅鐵合金的組成以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為75％Si、23％Fe，余為雜質(zhì)；硅鐵合金的加入量為0.4～0.6kg/噸鋼；硅鐵合金在LF出站前10～12min加入到鋼液中。其中，鈣處理為加入鐵鈣線(xiàn)，規(guī)格為200g/m，加入量為2～5m/t鋼，并且至少滿(mǎn)足下列中的一項(xiàng)：鐵鈣線(xiàn)的直徑為10mm；鐵鈣線(xiàn)的成分以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括70％～80％的Fe和20％～30％的Ca；鐵鈣線(xiàn)在LF出站之前8min～10min加入，在2min內(nèi)加完，加入后吹氬氣5min以上。其中，鈣處理后控制精煉終點(diǎn)溫度在1580℃～1595℃。其中，所述連鑄過(guò)程采用160mm×160mm或者200mm×200mm斷面進(jìn)行連鑄，拉速為1.5～2.0m/min。本專(zhuān)利技術(shù)的有益效果是：本專(zhuān)利技術(shù)在LF精煉中組合加入熔渣發(fā)泡劑和精煉調(diào)渣劑，在實(shí)際生產(chǎn)中具有較高的可調(diào)節(jié)性，降低了生產(chǎn)難度；本專(zhuān)利技術(shù)在鋼包渣面加入熔渣發(fā)泡劑和精煉調(diào)渣劑，采用擴(kuò)散脫氧的方式進(jìn)行脫氧，脫氧產(chǎn)物留在熔渣中，鋼液不會(huì)因?yàn)槊撗醵鴬A雜；本專(zhuān)利技術(shù)在嚴(yán)格控制氧活度的基礎(chǔ)上進(jìn)行鈣處理，大大改善了鋼水的可澆性；采用本專(zhuān)利技術(shù)的方法，鋼水連澆時(shí)間可以達(dá)到500min以上，并且所得鑄坯幾乎無(wú)氣泡缺陷。具體實(shí)施方式鈣處理可通過(guò)改變鋁脫氧產(chǎn)物的形態(tài)，控制其在煉鋼連鑄溫度下呈液態(tài)，有利于鋁的夾雜物上浮，從而避免堵塞水口，提高可澆性，然而如果氧活度控制不當(dāng)，容易形成氧化鈣，不但不能改善鋼水可澆性，反而易造成水口堵塞。因此，在采用鈣處理的時(shí)候，必須穩(wěn)定控制鋼水氧活度。同時(shí)，為解決鑄坯氣泡缺陷，本專(zhuān)利技術(shù)首次提出了在焊條鋼H08A鋼中通過(guò)控制Si和Als含量來(lái)控制氣泡缺陷的方法。通過(guò)制定合理的鋼水控制制度，本專(zhuān)利技術(shù)可穩(wěn)定連續(xù)生產(chǎn)無(wú)內(nèi)部缺陷焊條鋼H08A連鑄坯。另一方面，雖然熔渣發(fā)泡劑和精煉調(diào)渣劑都能在LF精煉過(guò)程進(jìn)行擴(kuò)散脫氧，但是在實(shí)踐操作中，對(duì)于熔渣發(fā)泡劑而言，由于加熱過(guò)程電極增碳不穩(wěn)定，當(dāng)加熱時(shí)間長(zhǎng)，則可能增碳0.03％～0.04％，出現(xiàn)碳含量超過(guò)鋼種上限的情況；對(duì)于精煉調(diào)渣劑，當(dāng)大量鋁進(jìn)入鋼液中，導(dǎo)致鋼液中Als超過(guò)0.005％，氧活度低于0.0020％，這種情況再鈣處理，會(huì)導(dǎo)致水口堵塞，斷澆，同時(shí)也會(huì)因?yàn)锳ls含量超標(biāo)而報(bào)廢。本專(zhuān)利技術(shù)提供焊條鋼H08A的冶煉方法，步驟包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、連鑄，具體的：a.當(dāng)轉(zhuǎn)爐冶煉的終點(diǎn)鋼水碳含量為0.04％～0.05％，擋渣出鋼，出鋼過(guò)程加入鋁鐵合金預(yù)脫氧，控制氧活度在0.005％～0.010％；b.LF精煉過(guò)程加入熔渣發(fā)泡劑和精煉調(diào)渣劑脫氧，控制鋼水LF加熱結(jié)束后氧活度為0.0020％～0.0040％，Als含量為0.001％～0.005％，加入硅鐵合金控制Si含量為0.02％～0.03％，然后進(jìn)行鈣處理，所述熔渣發(fā)泡劑是主要成分為CaO、CaC2的混合物，其中Als是指溶解在鋼水中的Al。通過(guò)大量實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)，當(dāng)氧活度＞0.0040％，連鑄過(guò)程中隨著溫度降低，不斷會(huì)有氧氣氣泡在結(jié)晶器內(nèi)析出，形成大量氣泡缺陷；當(dāng)氧活度＜0.0020％，通過(guò)鋁和氧的化學(xué)平衡可知，鋼液中的Al即Als會(huì)較高，但隨著連鑄過(guò)程溫度降低，在連鑄時(shí)，會(huì)有大量的Al和氧結(jié)合形成Al2O3，這部分Al2O3在連鑄水口內(nèi)形成，將堵塞水口，造成連鑄終止。本專(zhuān)利技術(shù)通過(guò)控制Si和Als含量來(lái)控制氣泡缺陷，鋼液中Si≤0.01％，生產(chǎn)出來(lái)的連鑄坯會(huì)出現(xiàn)氣泡，并且Si含量越低，則氣泡越多，而Al是控制氧活度和鈣處理效果的關(guān)鍵元素，鋼液中Al和氧活度存在一個(gè)平衡，通過(guò)試驗(yàn)驗(yàn)證，Als控制在0.001％～0.005％范圍，氧活度可穩(wěn)定在0.0020％～0.0040％的范圍內(nèi)，而超出該范圍，氧活度會(huì)出現(xiàn)過(guò)高或者過(guò)低。本專(zhuān)利技術(shù)在轉(zhuǎn)爐出鋼過(guò)程向鋼包加入鋁鐵合金預(yù)脫氧，將氧活度降低到0.005％～0.010％，然后通過(guò)LF熔渣發(fā)泡劑和精煉調(diào)渣劑擴(kuò)散脫氧，可將氧活度穩(wěn)定控制在0.0020％～0.0040％范圍內(nèi)。其中，擋渣出鋼采用滑板擋渣，下渣量控制本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.焊條鋼H08A的冶煉方法，步驟包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、連鑄，其特征在于：a.當(dāng)轉(zhuǎn)爐冶煉的終點(diǎn)鋼水碳含量為0.04％～0.05％，擋渣出鋼，出鋼過(guò)程加入鋁鐵合金預(yù)脫氧，控制氧活度在0.005％～0.010％；b.LF精煉過(guò)程加入熔渣發(fā)泡劑和精煉調(diào)渣劑擴(kuò)散脫氧，控制鋼水LF加熱結(jié)束后氧活度為0.0020％～0.0040％，Als含量為0.001％～0.005％，然后加入硅鐵合金控制Si含量為0.02％～0.03％，再進(jìn)行鈣處理，所述熔渣發(fā)泡劑是主要成分為CaO、CaC2的混合物，所述精煉調(diào)渣劑是主要成分為Al、Al2O3、CaO的混合物，其中Als是指溶解在鋼水中的Al。

【技術(shù)特征摘要】
1.焊條鋼H08A的冶煉方法，步驟包括轉(zhuǎn)爐冶煉、LF精煉、連鑄，其特征在于：a.當(dāng)轉(zhuǎn)爐冶煉的終點(diǎn)鋼水碳含量為0.04％～0.05％，擋渣出鋼，出鋼過(guò)程加入鋁鐵合金預(yù)脫氧，控制氧活度在0.005％～0.010％；b.LF精煉過(guò)程加入熔渣發(fā)泡劑和精煉調(diào)渣劑擴(kuò)散脫氧，控制鋼水LF加熱結(jié)束后氧活度為0.0020％～0.0040％，Als含量為0.001％～0.005％，然后加入硅鐵合金控制Si含量為0.02％～0.03％，再進(jìn)行鈣處理，所述熔渣發(fā)泡劑是主要成分為CaO、CaC2的混合物，所述精煉調(diào)渣劑是主要成分為Al、Al2O3、CaO的混合物，其中Als是指溶解在鋼水中的Al。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的焊條鋼H08A的冶煉方法，其特征在于：所述鋁鐵合金至少滿(mǎn)足下列中的一項(xiàng)：鋁鐵合金的組成以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)為40％Al、58％Fe，余為雜質(zhì)；鋁鐵合金加入量為3～4kg/t鋼。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的焊條鋼H08A的冶煉方法，其特征在于：所述擋渣出鋼采用滑板擋渣，下渣量控制在4～6kg/噸鋼，出鋼溫度1650℃～1680℃。4.根據(jù)權(quán)利要求1～3任一項(xiàng)所述的焊條鋼H08A的冶煉方法，其特征在于：所述熔渣發(fā)泡劑至少滿(mǎn)足下列中的一項(xiàng)：熔渣發(fā)泡劑以質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計(jì)包括60％～80％的CaO、20％～40％的CaC2；熔渣發(fā)泡劑的加入量為1～3kg/t鋼。5.根據(jù)權(quán)利要求1～4任一項(xiàng)所述的焊條鋼H08A的冶煉方法，其特征在于：所述精煉...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：陳亮，陳天明，李紅光，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：攀鋼集團(tuán)攀枝花鋼鐵研究院有限公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：四川,51